• Momento magnético
• Multipolar

Monopolio

En física se aplica la siguiente regla: Un imán siempre consta de un polo norte y un polo sur. Dos cargas opuestas forman el llamado momento dipolar. Teóricamente, un solo polo (sin su correspondiente polo opuesto) se denominaría "monopolo magnético". En la imaginación, tiene este aspecto:

• Hay un polo en el extremo de una barra magnética.
• Este polo está muy alejado de su polo opuesto en el otro extremo.
• Por tanto, los polos no ejercen ninguna fuerza entre sí.

Si los monopolos existieran como partículas individuales, llevarían una carga magnética correspondiente a la carga eléctrica. Por consiguiente, las cargas magnéticas constituirían las fuentes y los sumideros del campo magnético. En física, existen varias hipótesis sobre la existencia de tales fenómenos. En la naturaleza, sin embargo, los investigadores sólo han podido observar hasta ahora campos magnéticos con líneas de campo cerradas (es decir, sin fuentes ni sumideros).

Posibles pruebas de la existencia de monopolos magnéticos

Algunos sólidos contienen estructuras electrónicas (las llamadas cuasipartículas) que se asemejan a una mezcla de exactamente el mismo número de polos norte y sur individuales. A veces se las denomina monopolos magnéticos, pero en realidad sólo pueden aparecer por pares (y no como partículas libres). No obstante, los científicos trabajan constantemente en la investigación de las cuasipartículas y sus propiedades magnéticas. Desde 2009, los experimentos se centran en los sólidos de hielo de espín. Se trata de cuasipartículas monopolares en forma de espines de electrones, que presentan las siguientes características:

• Pueden moverse libremente por el sólido (comparable a las moléculas de gas).
• Sólo existen en pares como polos norte y sur.
• A nivel local, se comportan como fuentes de magnetización; sin embargo, a nivel global, el campo magnético permanece libre de fuentes.

Aparte de las cuasipartículas, hay otro fenómeno que los investigadores consideran una prueba de la existencia de monopolos magnéticos. El físico británico Paul Dirac planteó la hipótesis de que los monopolos magnéticos en forma de partículas elementales podrían ser la contrapartida de los electrones. Hay dos argumentos a favor de esta hipótesis:

• La notable asimetría entre magnetismo y electricidad, que se aprecia, por ejemplo, en las ecuaciones de Maxwell, quedaría anulada.
• Explicaría por qué las cargas eléctricas sólo se presentan en forma "cuantificada"(es decir, en múltiplos enteros de la carga elemental).

A pesar de las intensas investigaciones, Dirac y sus sucesores aún no han podido demostrar estos supuestos. Por tanto, la regla general sigue siendo la misma: Los imanes siempre se presentan como dipolos.