《电磁学》课程教学资源（课堂拓展）制造磁单极子——-一个疯狂的想法以及实验失败的历程

制造磁单极疯狂的念头及其失败历程

制造磁单极 ——疯狂的念头及其失败历程

我们来考虑一个沿着径向对称磁化的磁体球壳它的磁场是什么样子的？磁体球壳部面我们也可以把它看作是有很多的条形磁铁堆起来的，实际上可以这样来得到这个球，困难是有的，但并不是绝对不行的

我们来考虑一个沿着径向对称磁化的磁体球壳。 它的磁场是什么样子的？ 我们也可以把它看作是有很多的条形磁铁堆起来的，实际上， 可以这样来得到这个球，困难是有的，但并不是绝对不行的。 磁体球壳 剖面

用两种方法考虑这个问题C1用电流法考虑，每一个电流用磁荷法考虑，在C1和C2环的周围都包围看同向的电内磁荷的量都是零，所以流环，叠加的效果为零其内其外都没有磁场

用磁荷法考虑，在C1和C2 内磁荷的量都是零，所以， 其内其外都没有磁场。 用电流法考虑，每一个电流 环的周围都包围着同向的电 流环，叠加的效果为零。 用两种方法考虑这个问题 C1 C2

这就像一个沿着圆周均匀磁化的磁体环一样不把它打碎，你就没有办法让它表现出磁性来打碎22所以在下面我们的讨论中将只讨论沿着我们的磁体球壳径向的一条条形磁铁，用这样得到的结论来得到整个磁体球壳的性质

这就像一个沿着圆周均匀磁化的磁体环一样， 不把它打碎，你就没有办法让它表现出磁性来。 打碎 所以,在下面我们的讨论中将只讨论沿着我们的磁体 球壳径向的一条条形磁铁，用这样得到的结论来得到整个 磁体球壳的性质

在磁体球的内部，由各个条形磁铁产生的磁场相互叠加，它们的作用互相抵消，叠加的结果为零。那么，有什么办法能够在我们的磁体球内部加进去一个洞来让磁力线到达无穷远的地方？？我们都想到了宇宙中最神秘的洞黑洞

在磁体球的内部，由各个条形磁铁产生的磁场相互叠加，它们的 作用互相抵消，叠加的结果为零。那么，有什么办法能够在我们 的磁体球内部加进去一个洞来让磁力线到达无穷远的地方？？ 我们都想到了宇宙中最神秘的洞—— 黑洞

吸积盘黑洞伴星黑洞：天鹅X-1伴星

吸积盘 黑洞伴星 黑洞：天鹅X-1 伴星

史瓦西黑洞的度规如下所示在r=2G的地方和在r=0的地方，时空是奇异的。2GM2GM1dr2+r?de?+rsinedods2 = -2GM2GM在度规中，为负的那一项表示时间，所以，在黑洞视界的内部时空时对易的，沿着径向向着黑洞内部前进，时间就飞速前进。事实上，时间将终结于r=0的地方，那里是黑洞的中心，时间的终点。任何落入黑洞的物体都不能够摆脱落入时间终点的命运。如果我们能够让磁力线进入黑洞，那么就可以让本来在空间闭合的磁力线在时间的终点闭合。不就可以把磁单极子制造出来了吗？

史瓦西黑洞的度规如下所示： 在 的地方和在r=0的地方，时空是奇异的。 - + + + + - + + 在度规中，为负的那一项表示时间，所以，在黑洞视界的内部时空时 对易的，沿着径向向着黑洞内部前进，时间就飞速前进。事实上，时间将终 结于r=0的地方，那里是黑洞的中心，时间的终点。任何落入黑洞的物体， 都不能够摆脱落入时间终点的命运。 如果我们能够让磁力线进入黑洞，那么就可以让 本来在空间闭合的磁力线在时间的终点闭合。不就可 以把磁单极子制造出来了吗？

有一个问题我们前面没有考虑，那就是我们的磁体球壳如何才能够抵抗黑洞强大的引力的问题。因为我们找到了一篇文章它介绍了一种在实验室里制造黑洞的方法，可以在实验室里制造出吸收光子的小黑洞让我们来看看这样一种方法可不可以，我们把所有条形磁铁的一极插入黑洞视界，让另外一极留在外面。这样，所有的磁铁的一极（上比如N极）都在黑洞里面，它们的磁力线也许是不会传出黑洞的，可不可以做到？这样得到的球体行不行？

有一个问题我们前面没有考虑，那就是我们的磁体球壳如何 才能够抵抗黑洞强大的引力的问题。因为 我们找到了一篇文章 ， 它介绍了一种在实验室里制造黑洞的方法，可以在实验室里制造 出吸收光子的小黑洞。 让我们来看看这样一种方法可不可以，我们把所有条形磁铁的 一极插入黑洞视界，让另外一极留在外面。这样，所有的磁铁的 一极（比如N极）都在黑洞里面，它们的磁力线也许是不会传出 黑洞的，可不可以做到？这样得到的球体行不行？

可惜，所有的磁体在黑洞内部的部分必须要落入黑洞中心，这是由黑洞内部的时空性质决定的，所有落入黑洞中的物体，他们的时间必定会前进，无论如何也避免不了命运”的安排时间时间JN于是，必定会形成一个围绕黑洞的磁体球壳把小黑洞放在球壳的中心可以吗？

可惜，所有的磁体在黑洞内部的部分必须要落入黑洞 中心，这是由黑洞内部的时空性质决定的，所有落入黑洞 中的物体，他们的时间必定会前进，无论如何也避免不了 “命运”的安排。 于是，必定会形成 一个围绕黑洞的磁体球壳。 把小黑洞放在球壳的中心 可以吗？

这里的问题实际上是：磁力线可以穿过黑洞吗？如果一条进入黑洞的磁力线不能够穿过黑洞的视界面在出来的话，我们就可以成功了。只要有一部分磁力线进入黑洞而不能够再出来，我们在外面看来这就是一个磁单极

这里的问题实际上是：磁力线可以穿过黑洞吗？如果一条进 入黑洞的磁力线不能够穿过黑洞的视界面在出来的话，我们 就可以成功了。只要有一部分磁力线进入黑洞而不能够再出 来，我们在外面看来这就是一个磁单极