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Concept
Monopôle magnétique
Résumé
Un monopôle magnétique est une particule hypothétique qui porterait une masse (ou charge) magnétique ponctuelle, au contraire des aimants habituels qui possèdent deux pôles magnétiques opposés.
L'existence de monopôles magnétiques est exclue par l'électromagnétisme classique et par la théorie de la relativité, mais en 1931 Paul Dirac en a démontré l'existence théorique dans le cadre de la physique quantique.
En septembre 2009, des chercheurs ont observé des quasiparticules artificielles présentant les propriétés du monopôle magnétique. Mais à ce jour, aucune particule élémentaire "libre" disposant d'un monopôle magnétique n'a été observée.
Si une particule élémentaire disposant d'un monopôle magnétique était observée, les conséquences seraient importantes au niveau des théories d'unification des lois fondamentales de la physique car ces dernières s'opposent sur ce point.
La dissymétrie expérimentale des équations de Maxwell par rapport à la dualité électrique-magnétique est liée au fait que le champ électrique est généré par les charges électriques qui lui donnent une divergence non nulle mais le champ magnétique est toujours de divergence nulle à cause de l'absence de charge ponctuelle correspondante.
Expérimentalement, la seule source du champ magnétique provient de l'existence d'un courant électrique, c'est-à-dire, un mouvement de charges électriques.
L'existence de monopôles magnétiques impliquerait donc également l'existence de courants magnétiques qui fourniraient également une source au champ électrique d'une nature différente des sources usuelles (charge localisée ou induction magnétique).
Bien qu'en électromagnétisme classique, l'existence des monopôles magnétiques ne soit pas compatible avec les équations de Maxwell et bien que la relativité restreinte permette de démontrer toutes les lois de Maxwell, dont celle qui prédit l'inexistence des monopôles magnétiques ; à partir de l'hypothèse de l'existence de la charge électrique, Paul Dirac démontra en 1931 que l'existence des monopôles magnétiques était compatible avec les équations de Maxwell dans l'hypothèse de la quantification de la charge électrique, qui -elle- est observée expérimentalement.
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