1900：游走在欧洲的物理学霸 第1285节

　　这容易钻牛角尖啊。

　　在物理学中，相反的电荷结合在一起，就把它们称为“偶极子”。

　　当一个单独的电荷存在时，就叫它“单极子”。

　　化学中也引入了这种概念，凡是两极结合在一起，都可以称为偶极子。

　　很明显，电荷能够单独存在单极子。

　　一个电子可以单独存在，一个质子也可以单独存在，它们都只带一种电荷。

　　于是问题来了。

　　磁单极子是否存在呢？

　　玻尔仔细想了想，貌似还真没有人提出过这个问题？

　　或者提出了，也只是不了了之，没有引起什么反响。

　　因为答案很显然：不存在。

　　从生活中就能找到最好的例子。

　　把一块磁铁掰成两截，并不会得到一个单独的北极和一个单独的南极。

　　而是得到了四个磁极，两截的磁铁，又分别有了自己的南北极。

　　如果继续掰下去，就得到8极、16极.

　　总之，不可能有单独存在的磁单极子。

　　玻尔只能说道：

　　“我认为是不存在的。”

　　但是狄拉克却仿佛自言自语道：

　　“可是电和磁明明是对称的现象啊。”

　　“电有电场，磁有磁场；”

　　“电能生磁，磁能生电；”

　　“但是电有电荷，有电单极子；磁却没有磁荷，没有磁单极子。”

　　“为什么到这里就不对称呢？”

　　换句话说：并不存在“磁荷”这个东西。

　　就好像磁并没有最小的基本单位。

　　玻尔思考很久，他知道狄拉克乃是绝世天才，不会无的放矢。

　　于是，他沉声问道：

　　“狄拉克，你有什么想法吗？”

　　狄拉克闻言，深邃的眼睛看向海平面，平静的水面下似乎蕴藏着无数的秘密。

　　“我在看布鲁斯教授推导量子电动力学时，想到一个问题。”

　　“量子电动力学是关于电磁相互作用的量子场论。”

　　“在该理论中，布鲁斯教授默认了电荷是量子化的。”

　　“这一点，似乎不用证明，而且他确实也是直接引用，没有更进一步的说明。”

　　“但是问题了。”

　　“量子场论是对称性的理论。”

　　“如果布鲁斯教授认为电荷是量子化的，那么就必须同时存在量子化的磁荷。”

　　“否则，理论就会出现不对称性。”

　　“但是布鲁斯教授并没有在量子电动力学中提及到磁荷。”

　　“我想，他应该想到这个问题，但是没有办法解决，所以忽略了。”

　　“反正即便没有磁荷，依然可以解释很多现象。”

　　“但我认为，这始终是一个隐患。”

　　嘶！

　　玻尔倒吸一口冷气。

　　眼前这个狄拉克实在太猛了。

　　全世界都没有多少人能理解量子场论的思想时，他已经能找出问题了。

　　而且还是如此深刻基础的问题。

　　玻尔并没有觉得对方是愣头青。

　　曾几何时，他也是这样的绝世天骄。

　　当初，所有人都认为布鲁斯教授的原子结构行星模型是正确的。

　　但是他却推翻理论，提出了量子化轨道模型。

　　那时的他是何等意气风发。

　　现在，他又从狄拉克的身上，看到了自己的影子。

　　一时间，感慨万千。

　　玻尔非常重视狄拉克的问题。

　　“所以，你认为量子电动力学有不完美的地方？”

　　“那就是必须加入磁荷或者说磁单极子的存在。”

　　狄拉克点点头。

　　“是的。”

　　“而且，我总觉得磁单极子和电荷的量子化本质之间存在某种关系。”

　　“我想回去好好研究这个问题。”

　　玻尔笑道：

　　“那你怎么不问布鲁斯教授？”

　　狄拉克苦笑道：

　　“我是上了船之后才想到的。”

　　说罢，玻尔哈哈大笑。

　　“你是强行给自己增加难度啊。”

　　“放心，你一定会成功的。”

　　“老师的理论一定会被发扬光大！”

　　此刻，狄拉克回忆着和玻尔的交流内容，灵感如泉水一般涌出。

　　首先，他大胆地提出“磁单极子”的存在。

　　如此一来，量子电动力学关于电和磁的内容就能对称。

　　接着，他需要从理论上证明其存在。

　　狄拉克在笔下写道：

　　“在量子场论的框架下，磁单极子与磁力线的封闭性可以共存。”

　　“前提是磁荷必须满足某种量子化条件。”

　　这句话要是传出去，绝对会震撼物理学界。

　　一个点电荷的电力线，是朝着四面八方笔直地发射，不会形成闭合情况。

　　同理，很自然联想到，磁单极子发出的磁力线也应该是这种情况。

　　但是量子电动力学中，又表明磁力线必须是封闭的。

　　狄拉克如果想引入磁单极子，就会产生一个矛盾。

　　他必须解决如何让磁单极子产生封闭的磁力线。

　　这看起来似乎是不可能完成的事情。

　　然而，谁让他是狄拉克呢。

　　“我可以假想存在一根弦。”

　　“每个磁北极和磁南极都通过这根弦连接。”

　　“这个弦是一个理想的无截面螺线管，能够引导磁力线从南极流向北极。”

　　“从而维持了磁力线的封闭性。”

　　“如果是这样的话”

　　狄拉克开始发挥他超凡的数学天赋。