Максимально возможное значение магнитного поля переоценено

Новая максимальная величина магнитного поля была вычислена доктором Анатолием Шабадом из ФИАН им. Лебедева и доктором Владимиром Усовым из Института Вейсмана (Weizmann Institute of Science) в Израиле, сообщает Physics Web. Она составляет 10 в 42-й степени Гс, что на 9 порядков меньше, чем предсказанный ранее предел, составляющий 10 в 51-й степени Гс, вычисленный исходя из гипотезы существования монополя Дирака.

Исследователи получили свои результаты на основе квантовой электродинамики. Ученые применяли так называемое уравнение Бете-Салпетера, использующееся для описания релятивистски связанных состояний, которые образуются при взаимодействии заряженных частиц. Уравнение было решено для атома позитрония, состоящего из электрона и позитрона.

Теоретические расчеты показали, что в случае помещения позитрония в сильное магнитное поле при релятивистских энергиях электрона и позитрона внутри позитрония поле увеличивает притяжение между электроном и позитроном до тех пор, пока не достигает максимальной величины 10 в 42-й степени Гс, при которой происходит «коллапс» позитрония.

При этой величине магнитного поля энергетический зазор между электроном и позитроном сокращается настолько, что позитроний становится неотличим от вакуума. Из этого следует, что поля выше 10 в 42-й степени Гс невозможны. «Если бы такие поля существовали, — поясняет доктор Шабад, — то вакуум бы взрывался, производя коллапсированные атомы позитрония».

Новые результаты могут привести к пересмотру теории суперпроводящих космических струн и магнитного монополя. Компактные астрономические объекты, такие, как белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры, имеют аномально высокое магнитное поле порядка 10 в 17-й степени Гс. Для сравнения, величина магнитного поля Земли составляет менее 1 Гс. Однако, согласно теории, сверхпроводящие космические струны могут создавать вокруг себя еще более высокое магнитное поле — 10 в 47 – 10 в 48-й Гс.