在寻找通过与入射宇宙射线碰撞在大气中产生的假设磁单极子时，已经设定了一个新的基准。 使用模拟，一个团队由 沃拉迪米尔·塔希斯托夫 东京大学的研究人员将寻找单极子的实验收集的数据与预计由宇宙射线碰撞产生的信号进行了比较。 这使该团队能够对磁单极子的存在设定新的限制。
与电荷不同，磁极似乎并不独立于它们的相对磁极而存在。 例如，如果一个条形磁铁被分成两部分，那么这两个部分将简单地形成具有成对相对磁极的新磁铁。 然而，正如保罗·狄拉克在 1931 年所证明的那样，磁单极子的存在将在麦克斯韦的电磁方程中产生对称性，并且与电子基本电荷的量子化性质相一致。
因此，磁单极子长期以来一直是理论预测和实验搜索的主题，但物理学家离证明它们的存在还差得远。 其中许多搜索都集中在预测大量单极子可能是由 Kibble-Zurek 机制在早期宇宙中产生的。 然而，该模型预测的单极子质量的高度不确定性，加上宇宙暴胀在巨大时间尺度上的不确定性影响，阻碍了对这些磁单极子存在的任何验证。
假设通量
Takhistov 的团队采取了不同的方法，并探索了当高能宇宙射线与地球大气层碰撞时产生单极子的可能性。 这些碰撞一直在发生，因此假设的磁单极子通量可能会不断地落到地球上。 更重要的是，这些单极子将通过正在寻找单极子的现有粒子探测器——例如南极的无线电冰切伦科夫实验 (RICE)。
在他们的研究中，研究人员模拟了宇宙射线单极子的大气产生，其质量为电弱级：5-100 TeV/C2. 他们还研究了这种通量在朝向地球表面时如何被大气减弱。 然后，该团队查看了现有实验的数据，这些数据应该能够检测到这种大气通量，如果它确实存在的话——包括 RICE。 研究人员还研究了在大型强子对撞机上进行的电弱尺度低端单极子的搜索。
发现潜伏在拓扑手性晶体中的磁单极子
到目前为止，这些实验还没有进行任何检测，因此研究人员能够为大气中磁单极子的产生设定上限。
该团队表示，其结果为未来的单极子探测实验提供了一个强大的新基准。 研究人员还指出，在南极使用冰立方探测器专门搜索磁单极子也可能取得丰硕成果。
该研究描述于 “物理评论快报”.
该职位 磁单极子搜索的新基准 最早出现 物理世界.
