NeoFronteras

La última búsqueda de monopolos magnéticos ha sido, una vez más, infructuosa.

Si partimos un imán sólo conseguimos crear dos imanes, cada uno con su polo norte y su polo sur. En las leyes de Maxwell eso se expresa como la ley de Gauss*. Pero se propuso en su día la existencia de monopolos magnéticos, que serían partículas masivas portadoras de una sola carga magnética, cada monopolo sería o bien norte o sur. Se habrían generado durante el Big Bang por lo que si se detecta alguno probablemente sería primordial. Este tipo de partícula fue predicho por Dirac en 1931 y es necesario para cuantizar la carga del electrón, pero nadie ha conseguido detectar ninguno. Al fin y al cabo, bastaría sólo un monopolo magnético en todo el Universo para cumplir su función.
Las teorías de gran unificación también predicen su existencia. En la década de los ochenta se diseñaron sistemas para detectar posibles monopolos magnéticos e incluso pareció que se había detectado alguno, pero al final no se pudo confirmar. Desde entonces su búsqueda ha sido infructuosa. En el pasado se analizaron incluso meteoritos y rocas lunares en busca de monopolos sin éxito. Si existen tienen que ser muy escasos.
Lo malo es que tampoco se pueden crear en los colisionadores debido a su supuesta elevada masa. Sería posible, pero requeriría energías muy altas. Así que hay que conformarse con los monopolos primordiales y tener la suerte de detectar alguno.
Pero los monopolos podrían verse afectados por el campo magnético terrestre y ser desviados a los polos norte y sur de la Tierra, por lo que intentar detectar monopolos primordiales viajeros en otras latitudes sería difícil. Así que si se es un físico aventurero, y tu país o institución te lo puede costear, uno puede irse al Ártico o a la Antártida para buscas esas partículas. Algo ya señalado en algún episodio de The Big Bang Theory.
Recientemente un equipo suizo ha analizado precisamente rocas árticas y antárticas en busca de monopolos sin que tampoco se hayan encontrado pruebas de su existencia. Se supone que las rocas ígneas derivadas del manto terrestre podrían haber atrapado en época algunos de estos monopolos y su análisis lo demostraría. Sin embargo no ha sido así.
La única cosa que puede hacer un físico en esas circunstancias para publicar un artículo al respecto es calcular una nueva cota a su existencia. La conclusión, según estos científicos, es que hay menos de 1,6 monopolos por cada 10²⁸ nucleones.
Philippe Mermod de la Universidad de Ginebra dice que esta hipotética y fascinante partícula es importante a la hora de explicar ciertos aspectos de la Física, lo que nos hace preguntarnos por qué no ha sido encontrada aún.
Durante la formación de la Tierra los materiales que la componían se diferenciaron en distintas capas dependiendo de su densidad. En origen habría monopolos primordiales en la nebulosa a partir de la cual se formaron los planetas y el Sol. Los posibles monopolos que hubiera en esos materiales se habrían ligado a minerales de hierro y se habrían ido al núcleo durante la fase de diferenciación. La corteza terrestre carecería de ellos. Pero, según Mermod, en las zonas polares del manto terrestre sí quedarían algunos monopolos.
Para este estudio se recolectaron 23,4 kilogramos de rocas cuyo origen estaba en el manto terrestre y a latitudes mayores de los 63 grados. Analizaron la química las rocas y con un SQUID midieron las posibles señales de monopolos. No encontraron ninguno.
Pero este no es el fin de la búsqueda. En el futuro se seguirá intentando, quizás sobre muestras traídas desde un asteroide o cometa.

* Ley de Gauss:

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Fuentes y referencias:
Nota en Physicsworld.
Artículo en ArXiv.
Ilustración: Wikipedia.