第659章 电与磁！对称和破缺之美！磁单极子
英国，剑桥大学。
狄拉克在演讲完后，就一直待在自己的办公室内。
关于量子场论，他有了一个全新的想法。
早在从狮城坐船回来的路上，他就问过玻尔一个非常朴素的问题：
“玻尔教授，电荷为什么是量子化的”
电磁学已经发展了100多年，好像从来没有人考虑过这个问题。
哪怕量子概念诞生了，也是首先把能量给量子化了。
因为能量在大家的经验中，是连续的，是可以无限分的。
所以能量量子化会引起人们的格外注意。
但电荷不同。
自从电子被发现后，物理学界已经默认，一个电子所带的电荷就是一个基本单位的负电荷。
后来，随着原子学的发展越来越深入，人们又发现了质子、中子等其它粒子。
巧合的是，一个质子所带的电荷也是一个基本单位的电荷，而且是正电荷。
为什么不是一个质子带1.5个正电荷呢
这样的话，两个质子就能和三个电子保持电荷平衡，原子结构也许依然能稳定。
换句话说：为什么所有带电粒子的电荷都是电子电荷的整数倍，而不是分数倍
从来没有人想过这个问题。
或许有人想过，但不知道怎么解释。
当时，玻尔是这样回答的：
“这是宇宙的底层规则之一。”
“就跟光速为什么是30万公里每秒一样。”
“它是公理，没有办法用更基本的概念推导。”
然而，狄拉克并不满意这个回答。
他紧接着又问了一个奇怪的问题。
“从对称的角度看，电和磁应该是相互对称的。”
“电荷有正电荷和负电荷，磁场有南极和北极。”
“但为什么电荷可以单独存在，磁荷不能单独存在呢”
“宇宙中存在磁单极子吗”
哗！
玻尔心中震撼！
好家伙，现在的年轻人怎么一直在想稀奇古怪的东西。
这容易钻牛角尖啊。
在物理学中，相反的电荷结合在一起，就把它们称为“偶极子”。
当一个单独的电荷存在时，就叫它“单极子”。
化学中也引入了这种概念，凡是两极结合在一起，都可以称为偶极子。
很明显，电荷能够单独存在单极子。
一个电子可以单独存在，一个质子也可以单独存在，它们都只带一种电荷。
于是问题来了。
磁单极子是否存在呢
玻尔仔细想了想，貌似还真没有人提出过这个问题
或者提出了，也只是不了了之，没有引起什么反响。
因为答案很显然：不存在。
从生活中就能找到最好的例子。
把一块磁铁掰成两截，并不会得到一个单独的北极和一个单独的南极。
而是得到了四个磁极，两截的磁铁，又分别有了自己的南北极。
如果继续掰下去，就得到8极、16极.
总之，不可能有单独存在的磁单极子。
玻尔只能说道：
“我认为是不存在的。”
但是狄拉克却仿佛自言自语道：
“可是电和磁明明是对称的现象啊。”
“电有电场，磁有磁场；”
“电能生磁，磁能生电；”
“但是电有电荷，有电单极子；磁却没有磁荷，没有磁单极子。”
“为什么到这里就不对称呢”
换句话说：并不存在“磁荷”这个东西。
就好像磁并没有最小的基本单位。
玻尔思考很久，他知道狄拉克乃是绝世天才，不会无的放矢。
于是，他沉声问道：
“狄拉克，你有什么想法吗”
狄拉克闻言，深邃的眼睛看向海平面，平静的水面下似乎蕴藏着无数的秘密。
“我在看布鲁斯教授推导量子电动力学时，想到一个问题。”
“量子电动力学是关于电磁相互作用的量子场论。”
“在该理论中，布鲁斯教授默认了电荷是量子化的。”
“这一点，似乎不用证明，而且他确实也是直接引用，没有更进一步的说明。”
“但是问题了。”
“量子场论是对称性的理论。”
“如果布鲁斯教授认为电荷是量子化的，那么就必须同时存在量子化的磁荷。”