Dem magnetischen Monopol auf der Spur

Was bei der Elektrizität Plus- und Minus sind, sind bei Magnetfeldern Nord- und Südpol. Während es einzelne Teilchen mit positiver oder negativer Ladung gibt, hat noch niemand einen isolierten Nord- bzw. Südpol nachgewiesen. Experimente sind dem Monopol auf der Spur.

Ein positiv oder negativ geladenes Teilchen lässt sich einfach isolieren und man erhält einen isolierten Plus- oder Minuspol. Aber schneidet man einen stabförmigen Magneten durch, erhält man einfach zwei kürzere Magnete mit jeweils einem Nord- und einem Südpol.

Theoretisch sollte es solche Monopole aber geben, wie der Physiker Paul Dirac bereits in den 1930er-Jahren vorhersagte. Demnach könnte es den magnetischen Monopol als Elementarteilchen geben, als magnetisches Gegenstück zum Elektron.

Seither suchen Physikerinnen und Physiker vergeblich nach diesem Elementarteilchen, unter anderem am CERN. Aktuell sind sie mit dem MoEDAL-Experiment auf der Jagd nach dem Monopol und stellen nun erste Resultate vor.

Vermutlich massereich

Zwar sei es noch nicht gelungen, den Monopol nachzuweisen, aber die Resultate lieferten wertvolle Hinweise für die weitere Suche. Die Daten stammten zudem noch aus Messungen mit einem Prototyp des Experiments.

Wenn es Monopole wirklich gibt, müssten sie sehr massereich sein. Der Teilchenbeschleuniger LHC erlaubt inzwischen Kollisionen mit bisher unerreichter Energie, und so tasten sich die Physikerinnen und Physiker allmählich an den Masse-Bereich heran, in dem sie die Monopole vermuten.

Beim MoEDAL-Experiment stützen sich die Forschenden auf bestimmte Eigenschaften, die ein Monopol besitzen müsste. So suchen sie beispielsweise nach Spuren auf Kunststoff-Detektoren, welche ein solches Teilchen wegen seiner stark ionisierenden Eigenschaften hinterlassen müsste.

Auch sollte es relativ schnell seine Energie verlieren und sich daher in einer speziellen Teilchenfalle aus 0,8 Tonnen Aluminium-Detektoren einfangen lassen. Mit einem Magnetometer ließe es sich dann als magnetische Ladung in der Falle nachweisen.

Die ersten Resultate haben den Forschenden erlaubt, den Masse-Bereich besser einzugrenzen, schreibt das CERN. Derzeit analysieren sie Daten, die 2015 mit dem kompletten Experimentalaufbau mitsamt aller Detektoren gesammelt wurden. Die Jagd hält an und könnte spannende Entdeckungen zutage fördern.

science.ORF.at/APA/sda

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