La sorprendente similitud entre las leyes físicas que describen los fenómenos eléctricos y las que describen los fenómenos magnéticos se conoce desde el siglo XIX. Sin embargo, faltaba una pieza que haría a los dos perfectamente simétricos:los monopolos magnéticos. Mientras que los monopolos magnéticos en forma de partículas elementales siguen siendo esquivos, Ha habido algunos éxitos recientes en la ingeniería de objetos que se comportan eficazmente como monopolos magnéticos. Ahora, Los científicos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria (IST Austria) han demostrado que hay una forma mucho más sencilla de observar tales monopolos magnéticos:han demostrado que las gotas de helio superfluido actúan como monopolos magnéticos desde la perspectiva de las moléculas que están inmersas en su interior. Estas gotas se han estudiado durante décadas, pero hasta ahora esta fascinante característica había pasado completamente desapercibida.

Cuando se trabaja con carga eléctrica, es fácil separar los polos positivo y negativo. El electrón cargado negativamente representa un polo negativo, el protón cargado positivamente es el polo opuesto (positivo), y cada una es una partícula individual que se puede separar de la otra. Con imanes, parecía que siempre tenían dos polos que son imposibles de separar:cortar un imán dipolo por la mitad, y terminarás con dos imanes dipolos, córtelos de nuevo y obtendrá imanes dipolo aún más pequeños, pero no podrás separar el polo norte del polo sur.

Desafiado por este rompecabezas, Los científicos construyeron con éxito sistemas que actúan efectivamente como monopolos magnéticos:se hicieron ciertas estructuras cristalinas para comportarse como monopolos magnéticos. Pero ahora, un equipo interdisciplinario compuesto por físicos teóricos y un matemático ha descubierto que este fenómeno también ocurre en sistemas moleculares que no necesitan ser diseñados para este propósito pero que se conocen desde hace mucho tiempo.

Las gotas del tamaño de un nanómetro de helio superfluido con moléculas sumergidas en ellas se han estudiado durante varias décadas. y es uno de los sistemas en los que el profesor Mikhail Lemeshko y el postdoctorado Enderalp Yakaboylu están particularmente interesados. El profesor Lemeshko propuso una nueva cuasipartícula que simplifica drásticamente la descripción matemática de tales moléculas giratorias, y a principios de este año demostró que esta cuasipartícula, el angulon, puede explicar las observaciones que se habían recopilado durante 20 años. Además, Enderalp Yakaboylu utilizó el angulon para predecir propiedades previamente desconocidas de estos sistemas. El descubrimiento de la propiedad en gotitas de helio superfluido que ahora informan, sin embargo, vino inesperadamente, y solo después de que intercambiaron ideas con el matemático Andreas Deuchert, quien dice, "Fue una sorpresa para todos nosotros ver esta característica emerger en las ecuaciones". En un instituto fuertemente interdisciplinario como IST Austria, tales colaboraciones no son inusuales, y se fomenta la interacción entre grupos de investigación de diferentes campos.

"En los otros experimentos, diseñaron un sistema para convertirse en un monopolo. Aquí, Es al contrario, "Dice Enderalp Yakaboylu." El sistema era bien conocido. La gente ha estado estudiando moléculas en rotación durante mucho tiempo, y sólo después nos dimos cuenta de que los monopolos magnéticos habían estado allí todo el tiempo. Este es un punto de vista completamente diferente ".

Según los investigadores, el descubrimiento abre nuevas posibilidades para el estudio de los monopolos magnéticos. En particular, la apariencia de un monopolo magnético en gotitas superfluidas de helio es muy diferente de la otra, estudiado previamente, sistemas. "La diferencia es que estamos tratando con un solvente químico. Nuestros monopolos magnéticos se forman en un líquido en lugar de en un cristal sólido, y puede utilizar este sistema para estudiar monopolos magnéticos más fácilmente, "Explica el profesor Mikhail Lemeshko.