Monopole

Mọnopole,

 

isolierte positive oder negative elektrische Elementarladungen e (elektrische Monopole) oder isolierte magnetische Nord- oder Südpole mit der magnetischen Einheitsladung g (magnetische Monopole); auch Bezeichnung für Teilchen, die eine solche Ladung tragen.

 

Während elektrische Monopole seit langem bekannt sind, sind magnetische Monopole hypothetisch. Ihre Existenz wurde 1931 von P. A. M. Dirac postuliert, um in den maxwellschen Gleichungen eine duale Symmetrie zwischen elektrischen und magnetischen Größen herzustellen. Aus der Quantentheorie folgt für e und g die Bedingung eg = nh (h plancksches Wirkungsquantum, n = ±1, ±2, ±3,. ..), durch welche die bisher unverständliche Quantelung der elektrischen Ladung erklärt würde. Die Kräfte zwischen einem magnetischen Nord- und Südpol sind nach der Theorie um mindestens einen Faktor 5 · 10³ größer als die zwischen zwei Teilchen entgegengesetzter elektrischen Ladungen und liegen damit in der Größenordnung der starken Wechselwirkung, für Quarks (Teilchen mit einer Ladung von —e / 3 oder 2e / 3) sogar weit darüber. Für die Großen Vereinheitlichten Theorien, die die elektroschwache (d. h. elektromagnetische und schwache) und die starke Wechselwirkung zusammenfassen, ist das Vorkommen von magnetischen Monopolen (mit zusätzlicher innerer Struktur) eine notwendige Folgerung. Sie sagen für die Masse solcher Elementarteilchen einen extrem großen Wert von etwa 10¹⁶ Protonenmassen voraus, der ihre Erzeugung in Beschleunigern oder unter den heute herrschenden Bedingungen im Weltall ausschließt. Deshalb ist die Forschung auf die kosmische Strahlung beschränkt, in der noch während des Urknalls entstandene magnetische Monopole vorhanden sein könnten.