磁单极子如果存在对电磁理论的影响

普物2调研报告：

磁单极子（如果存在）对电磁理论的影响首先，磁单极子在现有的理论上是完全能够存在的，并且是应该存在的。

有以下三点依据：

1、电与磁的对称性要求磁单极子存在

在经典电磁理论中，电与磁并不处于完全等价的地位，这让很多物理学家很不满意，因此试图找出磁单极子让电磁完全对称，保证物理学世界的“对称美”；（本人认为这条依据比较扯淡）；

2、狄拉克的假说

狄拉克在分析了量子系统波函数相位的不确定性后，指出理论允许磁单极子的单独存在，

认为磁荷量和电荷量的关系为qg

hc =n

2

,(n=1,2,3…),指出g是量子化的，由此解释了q的量

子化；

3、大统一理论允许存在磁单极子

大爆炸宇宙中，由于宇宙的不断降温，对称性降低，会使几何结构带来一系列拓补性的缺陷，这缺陷结构使得磁单极子产生成为可能，并且丰度还很大，达到了质子丰度的级别。

研究、寻找现状：

1、人们对地球上及宇宙中的各种物质采样分析，试图寻找磁单极子存在的痕迹；但80

多年了一无所获；

2、根据磁单极子理论，由于μ0与ε0相差达五个数量级，因而认为磁单极子结合会非

常紧密，因此科学家运用高能加速器进行轰击试图寻找到磁单极子，但仍是没有发现；

1、3、1975年美国加州大学的高空气球实验和1982年美国斯坦福大学的超导线圈实验

均观测到了与磁单极子存在相符的实验现象，但是自此以后类似的实验就未能再被重复。

磁单极子存在对电磁理论的影响：

我认为，其对电磁理论的影响有以下几个方面：

1、若磁单极子存在，由于运动电荷能产生磁场，那么相应的，运动磁荷也会能产生电

场。总所周知，电荷的运动产生电流，那么正负磁荷的运动也能产生“磁流”，并可能会在某种导线上传导，此时，会产生“磁流的电效应”，即磁流周围产生电场，这就会有磁流的毕-萨-拉定律，可以计算磁流导线周围的电场强度；

2、由于正负电荷是分开的，电场线是不闭合的，因此有电荷存在的静电场是有源场，

即∫∫E•d S=Σq/ε0,不等于0；若是存在磁单极子，那么正负磁荷也是分开的，磁

场线也是不闭合的，因此静磁场也是有源场，∫∫B•d S也不为0；

3、由于静电场中电场强度的环量为0，因此静电场是无旋场；而静磁场是有旋场。在

麦克斯韦方程组中，▽•D=4πρe,▽•B=0，也说明了这一点。若是磁单极子存在，那么在由磁单极子形成的静磁场中，其旋度也不为0，此时，麦克斯韦方程组将要进行修改，即有▽•B=4πρ（磁），并且静磁场中B的环量将为0；

,则在磁场中，也应该存在相应的磁4、在静电场中，存在电荷间的库伦定律F=k×qQ

r2

的库仑定律，能够计算出磁荷间的相互作用力。

以上便是我对电磁场性质分析以及类比后得出的如果磁单极子存在对于电磁理论的影响的结论，希望老师批评指正！谢谢！