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磁单极的故事(编者按)
1931年狄拉克利用数学公式预言了磁单极子的存在;可惜迄今为止,基本的磁单极粒子一直未能被发现。在大爆炸(Big Bang)宇宙模型的三大疑难问题中,“宇宙磁单极子问题”即为其一(另二个问题是“宇宙平坦性问题”和“宇宙视界问题”)。因为磁单极在理论物理和实验物理中的魅力甚或说魅影,它一直激励着人们不倦地探索、认真地寻找……
本期我们推出《物理与工程》发表的关于磁单极的6篇文章。第1篇作者是清华大学徐湛教授,他长期从事理论物理的教学工作,曾获得清华大学“工科理论物理教学奖”。在本文中他从本科生、硕士生、博士生三个理解层面来撰写人们对磁单极的认识。在这个认识过程中,因为知识储备的不同,磁单极的认识被逐步提高,磁单极也不断地以新的面貌再现再生。
本期磁单极的后5篇文章作者是清华大学王青教授。至2017年,王青教授在清华大学物理系主讲本科生基础课《电动力学》27年、《费恩曼物理学讲义(第2册)》(主要是电磁学)9年。他尝试在电磁学和电动力学框架内分别介绍磁单极的多种奇特性质,换句话说,在麦克斯韦方程的框架内有效地实现理论物理对磁单极的各种畅想。在这些文章中,王青教授借助电磁场来体验和展示了理论物理学家那些荒诞和古灵精怪的奇思妙想,希望读者能从中有思、有想、有得。