Springen naar inhoud

- - - - -

Bewijs voor magnetische monopool


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 februari 2014 - 14:39

Amerikaanse en Finse geleerden zijn er voor het eerst in geslaagd een magneet met slechts één pool te maken. Het bestaan van dergelijke “monopole magneten” werd meer dan 80 jaar geleden theoretisch voorspeld, maar tot nu toe werd er nog nooit een waargenomen. De ontdekking kan belangrijke gevolgen hebben voor de fysica.

Gewone magneten zijn altijd dipolen, ze hebben een zuid- en een noordpool, en als men een staafmagneet in tweeën snijdt, krijgt men nooit een magneet met een zuidpool en één met een noordpool, maar in de plaats daarvan twee kleinere magneten met elk een zuid- en een noordpool.

Tot nu toe is er nog nooit een monopole magneet gevonden, hoewel geleerden er al verwoed naar gezocht hebben sinds hun bestaan in 1931 voor het eerst theoretisch voorgesteld werd door de Britse natuurkundige Paul Dirac. Voor andere natuurkundige krachten bestaan er wel monopolen, zo komen elektrische monopolen zelfs zowat overal voor. Protonen en elektronen bijvoorbeeld, de bouwstenen van materie, wekken elektrische velden op waarvan zij het centrum zijn, zonder dat er een tegengestelde pool is.

Monopool
Nu zijn onderzoekers van het Amherst College in Massachusetts en de Aalto universiteit in Finland er echter in geslaagd een monopole magneet te maken in hun laboratorium. Hun bevindingen zijn gepubliceerd in het vakblad Nature. De monopool werkt als een bron die uit een enkel punt bestaat voor een magnetisch veld, en de magnetische veldlijnen strekken zich vanuit dat punt in alle richtingen loodrecht uit, zonder de halve cirkels die bij een gewone magneet te zien zijn.

Om de monopool te creëren, gebruikten de onderzoekers heel wat high-techtechnieken in hun laboratorium. De eerste stap was het vervaardigen van een Bose-Einsteincondensaat van rubidium-atomen, een kleine wolk van atomen die afgekoeld zijn tot enkele miljardsten van een graad boven het absolute nulpunt, 0 graden Kelvin of –273,15 graden Celsius. Om een dergelijke lage temperatuur te bereiken, schiet men atomen met lasers in een koud gas en manipuleert men de atomen met magnetische velden om ze nog meer te doen vertragen. Bij deze temperatuur staan de atomen zo goed als stil en treden er vreemde quantum-verschijnselen op. De atomen gedragen zich erg vreemd en vormen een nieuwe soort materie die verschilt van de gewone aggregatietoestanden - vaste stof, vloeistof, gas - die we kennen.

Vervolgens onderwierpen de onderzoekers de vreemde materie aan zorgvuldig afgestelde magnetische velden, waardoor er kleine, tornado-achtige vortexen (draaikolken) ontstonden. Opnieuw met een magnetisch veld bracht men dan een punt aan de basis van een dergelijke vortex naar het midden van het Bose-Einsteincondensaat en dat begon dan een zich naar buiten uitstrekkend monopool-achtig magnetisch veld uit te stralen. De onderzoekers noemen dat de “egel-configuratie”, omdat de stekels van een egel ook vanuit het centrum naar alle kanten naar buiten steken. Volgens de onderzoekers komt de wiskunde die het theoretische gedrag van een magnetische Dirac-monopool beschrijft, mooi overeen met hoe het condensaat er uitziet in de egel-configuratie.

Bron, lees meer:
Deredactie.be
Nature News [1]


Publicatie:
M. W. Ray, et al.: Observation of Dirac monopoles in a synthetic magnetic field [2]
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 februari 2014 - 15:36

Zit de andere pool dan niet gewoon in het midden van het, ik neem aan, bolletje dat gevormd is?

#3

Silvestrus

    Silvestrus


  • >25 berichten
  • 40 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 12 februari 2014 - 18:24

Nee want dan zou je geen egel configuratie maar een soort magnetisch veld wat vrij egaal is en even goed uit twee punten uit straalt wat als een soort veld om de bol maakt. Deze zal net als de monopool magneet uit alle kanten aan trekken maar even goed een plus en een min hebben als je er wat tegen aan houd. (Als ik het me goed herrinder) dit geeft weer dat het min punt binnen in zit en er uit wil komen zodra er verstoring is zoals een metaal voorwerp. De monopool die volledig + of - geladen is zal dat niet vertonen. Maar ten aller tijden aan trekken zonder dat het tegenstrijd heeft van zijn andere pool.

(Ik hoop dat ik het goed heb onthouden:-p anders weet ik het ook niet op dit moment.)

#4

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 februari 2014 - 23:23

Helaas is het toch niet zo mooi als dit en de meeste andere berichten hierover schrijven. Het gaat niet om een echte magnetische monopool, een kompasnaald kun je er niet mee verdraaien. Het gaat om een simulatie, een ultrakoude wolk atomen die enkele eigenschappen heeft in het kwantummechanische gedrag die een equivalent zijn van een magnetische monopool. Dit maakt het mogelijk enkele experimenten uit te voeren als ware het een monopool, maar het is het niet!

#5

Th.B

    Th.B


  • >250 berichten
  • 523 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 februari 2014 - 21:10

@rwwh:

Zou je dan misschien nader kunnen toelichten wat de precieze definitie van een monopool is, en waarom dit er geen is?

#6

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 februari 2014 - 21:16

@Th.B. Lees de Nature link maar eens. Het is een heel lastig verhaal, maar een van de essenties zit in:

The north pole that the team created is not magnetic in any conventional sense: a compass needle would not point to it. “The equations that govern our synthetic monopole and that govern the natural magnetic monopole are essentially the same,” Hall says.



Ze noemen het een "monopool analoog"... en:

... what it observed is not a Dirac monopole in the way many people might understand it. “There’s a mathematical analogy here, a neat and beautiful one. But they’re not magnetic monopoles,” Bramwell says. “You have to do a sideways jump — a bit of lateral thinking in your mind — to project these onto magnetic monopoles,” he adds.


#7

EvilBro

    EvilBro


  • >5k berichten
  • 6703 berichten
  • VIP

Geplaatst op 14 februari 2014 - 15:08

0 graden Kelvin?

#8

Silvestrus

    Silvestrus


  • >25 berichten
  • 40 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 16 februari 2014 - 18:38

@EvilBro,

De eerste stap was het vervaardigen van een Bose-Einsteincondensaat van rubidium-atomen, een kleine wolk van atomen die afgekoeld zijn tot enkele miljardsten van een graad boven het absolute nulpunt, 0 graden Kelvin of –273,15 graden Celsius.


oftewel bijna 0 kelvin:-)

#9

JorisL

    JorisL


  • >250 berichten
  • 555 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 17 februari 2014 - 01:33

Silvestrus, Evil doelde op het gebruik van 'graden Kelvin' in de regel zou er '0 Kelvin' moeten staan.

#10

Silvestrus

    Silvestrus


  • >25 berichten
  • 40 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 17 februari 2014 - 17:27

Ik wil niet te veel afdwalen van de topic, mijn Abn is ook niet al te perfect maar kunt u dan de definitie van graden geven? Want volgens mij is dit de juiste notatie. Anders mijn excuses:-)

#11

mathfreak

    mathfreak


  • >1k berichten
  • 2461 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 17 februari 2014 - 18:40

Ik wil niet te veel afdwalen van de topic, mijn Abn is ook niet al te perfect maar kunt u dan de definitie van graden geven? Want volgens mij is dit de juiste notatie. Anders mijn excuses:-)

Nee, bij graden Celcius plaats je wel een gradensymbool voor de C, maar bij graden Kelvin plaats je alleen een K.
"Mathematics is a gigantic intellectual construction, very difficult, if not impossible, to view in its entirety." Armand Borel

#12

Silvestrus

    Silvestrus


  • >25 berichten
  • 40 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 17 februari 2014 - 18:46

Nogmaals mijn excuses voor het niet gerelateerde topic bericht, maar kan iemand dan dit verklaren?

graden Kelvin
De kleur van het licht, de kleurtemperatuur, wordt uitgedrukt in graden Kelvin (ļK). Hoe lager de kleurtemperatuur hoe geler het licht is, hoe hoger hoe blauwer het licht is.
Gevonden op http://www.encyclo.nl/lokaal/10679


#13

Math-E-Mad-X

    Math-E-Mad-X


  • >1k berichten
  • 2383 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 18 februari 2014 - 10:17

Ik heb inderdaad ook altijd op school geleerd dat je geen graden Kelvin mag zeggen.

Ik heb geen flauw idee waarom.
while(true){ Thread.sleep(60*1000/180); bang_bassdrum(); }

#14

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 18 februari 2014 - 12:58

Op internet staan wel meer onjuistheden. Ook kleurtemperatuur wordt aangeduid in K, niet in "graden Kelvin".

De reden dat er niet gesproken wordt van graden is dat het hier een absolute schaal betreft, en geen schaal waarin graden zijn gedefinieerd aan de hand van de onderverdeling van een min of meer ad hoc gekozen interval.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#15

Silvestrus

    Silvestrus


  • >25 berichten
  • 40 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 februari 2014 - 16:08

Ok dankje:-)





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures