Nächste Seite: Klassische Elektrodynamik Aufwärts: Magnetische Monopole Seminarvortrag, TH-Darmstadt Vorherige Seite: Magnetische Monopole Seminarvortrag, TH-Darmstadt

Einleitung

Die folgende Ausarbeitung zum Seminarvortrag ,,Magnetische Monopole`` beschäftigt sich mit der Frage, welche Konsequenzen die Annahme der Existenz magnetischer Monopole auf die Physik haben.

Dazu wird in Abschnitt 1 die Elektrodynamik im Viererformalismus kovariant dargestellt. Dabei wurde die physikalische Interpretation der Felder, d.h. deren Wirkung auf Punktteilchen, aus allgemeinen Symmetrieprinzipien (Noethertheorem) gewonnen. Dieses Konzept war im Vortrag aus Zeitgründen leider nicht durchführbar, ist aber für die vollständige Begründung der kanonischen Quantisierung wesentlich.

Abschnitt 2 behandelt die Konsequenzen, die sich aus dem Postulat der magnetischen Monopole für die klassische Elektrodynamik ergeben. Dazu wird die Diracsche Stringformulierung (1931 bzw. 1948 publiziert) benutzt, weil sie die mathematisch direkteste Formulierung der Monopole darstellt. Auch hierbei wird der Lagrangeformalismus benutzt.

Abschnitt 3 dient der Vorbereitung der kanonischen Quantisierung der Teilchen und Pole und behandelt den Hamiltonformalismus einer relativistischen Theorie wobei aber der Tensorkalkül zugunsten einfacher Formulierbarkeit aufgegeben wurde, zumal der vierdimensionale Hamiltonformalismus seine Grenzen hat (s. z.B. [Sch89]).

Abschnitt 4 deutet die Problematik einer relativistischen Quantentheorie an und führt die Quantisierung der in Abschnitt 3 formulierten Hamiltontheorie aus. Als wesentliches Ergebnis des Postulats der Existenz magnetischer Monopole wird die Quantelung der elektrischen Ladung hergeleitet.

Abschnitt 5 behandelt das Problem der Quantelung der Ladung vom eichtheoretischen Gesichtspunkt her. Dieses Konzept von Yang und Wu führt wesentlich einfacher zur Quantelung der Ladung und beseitigt Probleme, die mit den Strings als nichtobservablen Singularitäten in den Potentialen zu tun haben (Dirac-Veto).

Abschnitt 6 gibt einige Beispiele für die Experimente, die (bisher erfolglos) zum Nachweis magnetischer Monopole durchgeführt wurden.




Nächste Seite: Klassische Elektrodynamik Aufwärts: Magnetische Monopole Seminarvortrag, TH-Darmstadt Vorherige Seite: Magnetische Monopole Seminarvortrag, TH-Darmstadt
FAQ Homepage