Resumo |
Monopolos magnéticos sempre foram de grande interesse na física. A sua existência além de recuperar a simetria de dualidade entre cargas e campos elétricos e magnéticos, também seria capaz de elegantemente explicar a amplamente conhecida quantização das cargas elétricas. Desde as primeiras proposições teóricas para a existência destes monopolos, datadas do inicio da década de 1930, diversos grupos tentaram medir e observar tais partículas. Apesar da existência de raros eventos reportando a detecção dos monopolos magnéticos, alguns destes relatos puderam ser explicados devido a outros efeitos/fenômenos enquanto os demais casos jamais foram reproduzidos novamente, de tal forma que esta busca é considerada inconclusiva o que nos leva a interpretação da não-existência de monopolos magnéticos livres na natureza. Entretanto, quando passamos ao campo da física da matéria condensada (sistemas cujo número de constituintes é extremamente alto e as interações entre eles não são desprezíveis), monopolos magnéticos podem emergir e serem enxergados como excitações coletivas (ou quasi-partículas), o que não viola nenhuma lei física e em especial, a lei de Gauss para o magnetismo, que continua sendo identicamente nula. Além disto, através da mudança das interações e das estruturas nos diferentes sistemas de matéria condensada, distintos monopolos magnéticos podem ser observados, como por exemplo, os monopolos de Dirac e os de Nambu. O monopolo de Dirac, foi proposto em 1931 pelo físico Paul A. M. Dirac e a sua existência implicaria na quantização da carga elétrica e no surgimento de uma string não energética, sem violar a lei de Gauss para o eletromagnetismo. Já o monopolo de Nambu foi proposto em 1974 pelo físico Yoichiro Nambu que, baseado no trabalho de Dirac, aplicou a interpretação de Nielsen-Olesen de strings duais como linhas de fluxo de Abrikosov no caso de strings abertas. Essa proposição levou a uma adaptação da descrição de Dirac para monopolos magnéticos, que mantém a quantização, mas gera uma string energética que depende da distância entre as cargas, de forma a confiná-las. O trabalho desenvolvido foi realizado estudando as proposições de Dirac e Nambu, além de outras possíveis proposições da literatura, destacando as suas respectivas diferenças e possíveis aplicações em sistemas de matéria condensada. |