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人工構造で実現する磁気単極子とは？
- 棒磁石を切断すると、N極とS極が現れるが、N極だけまたはS極だけを作ることはできない。
- 人工構造を導入することで、磁気単極子を実現する可能性がある。
- 高透磁率物質で覆った片側は磁極に見えず、もう片側は磁極に見えるが、より効果的な構造を作ることで磁気単極子を実現できる可能性がある。
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質問者が選んだベストアンサー
＞新たなるS極に見えてしまってダメか？ そういう事です。 ∇・Ｂ＝０ は磁気単極子が存在しない事を示す、電磁方程式の基本式の一つです。 人工的であろうが天然のものであろうが、磁気単極子が見つかったならば、電磁方程式を書き換えなければいけません。 そうなったら、教科書の書き換えは勿論の事、回路設計理論も修正する必要が有ります。 電磁気の理論は長い歴史と確実な証拠が有ります。 身の回りの電気器具が動作している事が証拠です。 これを覆すには確実な証拠が必要です。 もし、磁気単極子が存在する確かな証拠を見つけたならノーベル賞は確実です。 磁気単極子を検出する実験と言うのは行われています。 http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/sk/pub/documents/ishii_master.pdf こんなものも有ります。 http://www.jps.or.jp/books/jpsjselectframe/2012/files/12-03-1.pdf
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- アウストラロ ピテクス（@ngkdddjkk）
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No.7の補足。 ビッグバンから現在の状態になるまで、宇宙は4回の相転移を起こしていると言われています。 その状態での"モノポール"探索をしたいのですか？ でしたら、極限エネルギーを実現する施設で実験して検証した方が良いですよ。
補足
> ビッグバンから現在の状態になるまで、宇宙は4回の相転移を起こしていると言われています。 > その状態での"モノポール"探索をしたいのですか？ いいえ。質問文にも「本質問は、素粒子としての磁気単極子が存在するとか、そんなことを 議論するものではありません。マクロサイズで人工構造を導入していいので、 磁気単極ってできませんかという質問です」と書きました。 > とにかく、無知ならば既存の元素の組み合わせでは、磁単極の発見は期待出来ないという事を認識して下さい。 ちょっとこういうご回答はあまり気分がよくありません。 少なくとも、こういうご回答をされるのであれば、質問内容くらいは真面目に読んでいただきたいです。
- アウストラロ ピテクス（@ngkdddjkk）
- ベストアンサー率21% (283/1290)
No.5に対してのお礼 >固体の中の電子というのはなんでもありなんでしょうね。 なぜこうなる？固体中の自由電子は調和振動子として存在するのであって、自由電子が形状の境界条件を介したエネルギー準位に存在するだけである。自由電子が相互作用して磁石のような"現象"を生じます。 磁性は、その中でもd波電子がs波電子の外側を通る領域を担っている遷移金属(ランタノイドとアクチノイドを含む。f電子にもそれは言える)に見出されているのを知りませんか？ とにかく、無知ならば既存の元素の組み合わせでは、磁単極の発見は期待出来ないという事を認識して下さい。(但し、論理学により"既存の理論に拠る場合は"ですが。その概念を打ち破るには、既存の量子力学を打ち破る実験結果が必要です。)
補足
（固体中で磁気モノポールができるという理論論文の記事に対する感想として） 質問者> >固体の中の電子というのはなんでもありなんでしょうね。 #7様> なぜこうなる？ 素粒子論では非常に奇異に思える“素粒子的な”ものも固体電子系では発見されているという意味です。 例えば、グラフェンと呼ばれる炭素の原子１層からなる物質では、 バンド分散が線形つまり“質量がゼロの電子”とか、 質量が普通の電子の数千倍もある“重い電子”とか、 電荷が素電荷ｅ=1.6x10-19 Cの1/3で奇妙なエニオンとか、 最近だと、例えば電子の反粒子は陽電子ですが、自分自身が自分の反粒子であるマヨラナ粒子とか、 固体電子系には存在すると言われています。 その意味で、固体の電子系はなんでもありなんですねと書いたまでです。
- chiha2525
- ベストアンサー率10% (245/2384)
質問の真意が計りかねますが 磁気モノポールは理論的には存在が許されるというだけであり、未だに見つかっていません。発見されればノーベル賞級であり、他の方が書かれているように、機知の物質で作ることが出来るものではありません。 白金と云々の記事は、私も初めて知りましたが、掲載予定の論文はどうなったのか、そもそも紹介記事を読む限り、テキトーな用語をならべただけの社会科学的実験（※）のものではないか、という内容のもののように思えました。 ※ The Sokal Hoax: The Sham That Shook the Academy という本に、同様の社会科学的実験のことが書かれているらしい。「超常現象の科学」リチャード・ワイズマン著より
補足
素粒子としてのモノポールではなく、マクロなサイズでもいいので、 外からみたらモノポールのような磁場をつくることはできないかという質問です。 > 白金と云々の記事は、私も初めて知りましたが、掲載予定の論文はどうなったのか、そもそも紹介記事を読む限り、テキトーな用語をならべただけの社会科学的実験（※）のものではないか、という内容のもののように思えました。 J. Phys.Soc. Jpn.（日本物理学会の英文誌）にちゃんと掲載されていることを確認しました。 日本物理学会は大きな学会ですし、この論文は題名からモノポールを言及しているので、 たぶん専門家によって「とんでも論文」ではないことをちゃんと確認されていると思います。 ただし、理論の論文です。 理論の論文は、理論を展開するための前提がまあまあ現実的で、 展開される理論が矛盾がなければ掲載されます。 理論としては正しいのかもしれませんが、このことが「モノポール的なものが固体中に存在する」ことを 絶対間違いないと保障するものではありません。 結局、最後は実験が必要でしょう。 また、「モノポール的」なものであり、素粒子としてのモノポールではないことに注意が必要です。
- ibm_111
- ベストアンサー率59% (74/124)
「人工的な構造を導入」していいのであれば、 これは触れとくべきではないかと。 http://gigazine.net/news/20120227-magnetic-monopole/ なお、私はこの報道は全く理解できてないので、 つっこまれてもお答えできませんw
お礼
ご回答ありがとうございます。 よく理解できませんが、固体の中の電子というのはなんでもありなんでしょうね。
- アウストラロ ピテクス（@ngkdddjkk）
- ベストアンサー率21% (283/1290)
マクスウェル方程式の修正は波動方程式の修正も意味し、現代物理学の全領域に亘る書き換えを必要とします。 電界と磁界の鎖交関係からすると見つかる見込みはなさそうです。 因みに、磁石等の磁化も電子の時点によるものであるから、結晶構造を変えても見つからないでしょう。 磁石は電子を強磁性結合させただけであって、それを組み合わせただけでは「単磁極」は絶対できません。 それこそ単磁極の発見は即ノーベル賞になります。
補足
> マクスウェル方程式の修正は波動方程式の修正も意味し、現代物理学の全領域に亘る書き換えを必要とします。 現実的には真磁荷をゼロとおいた現在のマクスウェル方程式で問題が発生していないようなので、 真磁荷の量は非常に少ないのでしょう。だから、現在のマクスウェル方程式が良い近似として 存在し続けるでしょうから、大きな書き換えは必要ないでしょう。 むしろ、たくさんの物理の理論の大学院生が博士論文を書くテーマが出現していいのでは。 > 磁石は電子を強磁性結合させただけであって、それを組み合わせただけでは「単磁極」は絶対できません。 磁性はそんなに単純なものではありません。電子と電子の相関が重要になってきますので。 「電子を強磁性結合させて組み合わせただけ」以上のことが必要です。
おはようございます 同等の強さの永久磁石を球面上にまんべんなく配置することで 見かけ上S極だけ／N極だけの状態ができると思います。 参考URL は球面モーターへの応用記事です
お礼
へえ～、よく理解できていませんが、勉強してみます。 ありがとうございます。
- BABA4912
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磁気ディスク装置 つまりコンピュータに使われるハードディスクでは事実上質問者様が言われるような技術に近いものが東芝により2004年に垂直磁気記録方式として商品として実用化され一般化されています。 http://www.toshiba.co.jp/about/press/2004_12/pr_j1401.htm
お礼
迅速なご回答ありがとうございます。
補足
#1, #2様とは少し観点の異なるご回答ありがとうございます。 > ∇・Ｂ＝０ は磁気単極子が存在しない事を示す、電磁方程式の基本式の一つです。 はい、大学の講義で習いました。 > 人工的であろうが天然のものであろうが、磁気単極子が見つかったならば、電磁方程式を書き換えなければいけません。 素粒子としての磁気単極子の話をしているのではありません。 ∇・Ｂ＝０という式を守りながら、人工的な構造で、磁気単極「に見える」構造はないかという質問です。 実際、ご紹介いただいた２番目のURL（固体中の話）はまさにそういった話です。 ご紹介ありがとうございます。 > そうなったら、教科書の書き換えは勿論の事、回路設計理論も修正する必要が有ります。 Maxwell方程式は ∇・D＝ρ と対称的に、∇・B＝ρmag、ただしρは真性電荷、ρmagは「真性磁荷」、程度の書き換えではないでしょうか？ 回路理論もこの程度の小さな変更でしょう。だって、現状の「真性磁荷」を無視した理論で 今のところ、支障は見つかっていないし。 素粒子の方は大変な変更が必要かもしれませんが。