Магнитные монополи в спиновом льду и сравнение струн Дирака

  1. В системах спинового льда магнитные монопольные возбуждения являются источниками или стоками ЧАС , не Б поле, зачем это? Это потому, что струны несут магнитный момент М а не соленоид Б подан как струна Дирака.

  2. Чем она отличается от дираковской конструкции магнитного монополя?

  3. В случае Дирака у нас все еще есть входящий поток от соленоида и исходящий от монополя, что приведет к 0 для любой сферы вокруг конца. Как он это обходит (почему оправдано не учитывать сингулярность) и почему это невозможно для случая спинового льда?

Просто красивое изображение для объяснения образования монополей из спинового переворота с комментариями «Появление магнитных монополей: если два спина указывают в тетраэдр и два из него (вверху слева), их магнитные заряды компенсируются (внизу слева) . Когда спин переворачивается, образуются два монополя (вверху и внизу справа)». Извлечено из этой бумаги
@dj_mummy : Да, согласен. Это то, что изображение настоятельно предлагает. Каждый спин (верхние изображения) можно рассматривать как пару псевдомонополей (нижние изображения). В стандартных ситуациях (2 спина направлены внутрь тетраэдра, 2 спина направлены наружу) (изображения слева) в центре тетраэдров нет псевдомонополя результирующего результата. Но, если один спин перевернуть (правые изображения), то появляется псевдомонополь + в центре одного тетраэдра, а другой псевдомонополь в центре следующего тетраэдра.

Ответы (1)

Магнитный монополь для B (не H) — это ситуация, обсуждавшаяся Дираком, 'т Хофтом и многими другими физиками элементарных частиц, и это ситуация, которая была бы интересна по различным причинам фундаментальной физики.

В течение 75 с лишним лет физики использовали термин «магнитный монополь» для обозначения очень конкретной вещи: магнитных монополей для B. Люди анализировали их теоретически и искали экспериментально. О них написаны целые книги.

Затем, в 2000-х годах, некоторые ученые обнаружили явления в спиновом льду и других системах, которые не имели к этому никакого отношения , но тем не менее приняли решение назвать эти вещи «магнитными монополиями». Сделайте паузу, чтобы подумать об этом. В течение 75 с лишним лет «магнитные монополи» были термином с особым техническим значением в физике, с которым все соглашались… но затем эти ученые использовали тот же термин для описания совершенно не связанного явления. Зачем им это делать?? Хм, ну, по-видимому, они намеревались ввести в заблуждение доверчивых научных журналистов и широкую публику, заставив их думать, что они сделали долгожданное открытие «настоящих» магнитных монополей (для B). Эксперименты со спиновым льдом и другие эксперименты были весьма интересными и захватывающими работами по физике конденсированного состояния.гораздо более захватывающим, когда это описано таким крайне вводящим в заблуждение способом! [Я не знаю их фактического мыслительного процесса, я размышляю.]

Что ж, если они пытались ввести людей в заблуждение, то им это удалось! Во многих научно-популярных статьях за недели и месяцы после этой работы журналисты путали (так называемые) монополи из спинового льда с (настоящими) магнитными монополиями. В статье в Википедии, за которой я следил в то время, благонамеренные читатели снова и снова меняли статью, чтобы сказать, что монополь Дирака теперь открыт.

Для ясности: электроны не являются (настоящими) магнитными монополиями, т.е. они не являются источниками или стоками для B. То же самое верно для протонов и нейтронов и всех известных частиц. Следовательно, если вы объедините электроны, протоны и нейтроны в любую возможную конфигурацию, независимо от того, сколько их и как выглядит эта конфигурация, математически невозможно создать источник или сток В. Следовательно, «настоящий» магнитный монополь никогда не будет когда-либо созданных с помощью волшебства физики конденсированных сред.

Мне кажется правильным исходным пунктом сказать, что монополь Дирака и спин-ледяной «монополь» — два совершенно не связанных между собой явления в разных разделах физики. Их перепутали только из-за ложной рекламы. Если у вас есть вопрос об обсуждении Дираком магнитных монополий, вы должны задать его как отдельный вопрос об обмене стеками, и аналогичным образом, если у вас есть вопрос о монополях спинового льда, вы должны задать его как отдельный вопрос. Постараюсь кратко подытожить:

«Струна Дирака» не является реальной вещью, это просто математическая конструкция. Мы ожидаем и требуем, чтобы струна была ненаблюдаемой, потому что на самом деле струны нет. С другой стороны, «монополь» спинового льда имеет настоящую «струну» — цепочку перевернутых спинов — то есть наблюдаемый физический объект.

Чтобы доказать квантование заряда из монополя Дирака, вы начинаете с предположения, что струна Дирака ненаблюдаема (в одном математическом подходе). Если струна является реальной физической струной, которую можно наблюдать, аргумент не работает, поэтому не нужно квантовать заряд.

Ну, я бы не назвал это "гениальным", потому что это в чем-то естественно и оправданно. Если бы термин «магнитный монополь» еще не был использован, это было бы очевидным и подходящим выражением для использования. Но срок уже был взят! Это аналогично тому, если бы вы нашли необычайно теплопроводный материал и назвали его «сверхпроводимостью». Или если бы вы обнаружили какое-то странное новое явление, связанное со спинами электронов в гетероструктурах железа, и назвали бы его «ферромагнетизмом». Или если вы создадите компанию по разработке программного обеспечения для микроволновых печей и назовете ее «Microsoft».
Я не мог не согласиться. Я много лет работаю в области систем с нарушенным вращением и считаю использование «монополя» и особенно «струны Дирака» полным безумием. Сейчас эти учёные даже используют "антимонопольные"... гайки. Это магнитные северный и южный полюса, соединенные соответствующим замыканием потока. К сожалению, после того, как эта чушь была установлена, вам нужно использовать эту лженауку, чтобы получить финансирование ваших проектов. Никто не дает денег на фрустрированные спиновые системы, но механизм Хиггса в спиновом льду с магнитными монополями и струнами Дирака... это совсем другое дело.