جسيم افتراضي يحمل قطبًا مغناطيسيًا واحدًا، تتنبأ به نظريات ما وراء النموذج القياسي.أحادي القطب المغناطيسي هو جسيم افتراضي يحمل قطبًا مغناطيسيًا واحدًا — إما قطب شمالي أو جنوبي بمفرده — على عكس المغناطيسات العادية التي تحمل القطبين معًا دائمًا. في الكهرومغناطيسية التقليدية، لا وجود لأحادي القطب المغناطيسي؛ إذ تشكل خطوط المجال المغناطيسي دائمًا حلقات مغلقة. ومع ذلك، في عام 1931، أظهر بول ديراك أنه إذا وُجد حتى أحادي قطب واحد في الكون، فسيفسر ذلك سبب تكميم الشحنة الكهربائية. يظهر أحادي القطب بشكل طبيعي في العديد من النظريات الموحدة الكبرى، التي تحاول توحيد القوى الكهرومغناطيسية والضعيفة والقوية. سيكون اكتشافه إنجازًا ثوريًا، يؤكد فيزياء ما وراء النموذج القياسي ويفتح نافذة على اللحظات الأولى للكون.
طُرح المفهوم لأول مرة من قبل بيير كوري في عام 1894، لكن الإطار النظري الحديث وُضع بواسطة بول ديراك في عام 1931. أحادي القطب لـ'ت هوفت-بولياكوف، وهو حل ملموس في نظريات القياس غير الأبيلية، اكتُشف بشكل مستقل من قبل جيرارت 'ت هوفت وألكسندر بولياكوف في عام 1974.
في نظرية الحقل الكمومي، أحادي القطب هو عيب طوبولوجي — تكوين مستقر للحقول لا يمكن تحويله بسلاسة إلى حالة الفراغ. في النظريات الموحدة الكبرى، يمكن لكسر التناظر الذي يفصل القوة القوية عن القوة الكهروضعيفة أن يخلق أحادي قطب نقطيًا بكتلة تبلغ حوالي 10^16 جيجا إلكترون فولت، وهو ما يتجاوز بكثير قدرة أي معجل. تتفاعل هذه الأحادية مع المجالات المغناطيسية، وتتسارع بطريقة قد تنتج إشارات قابلة للكشف، مثل أنماط تأين محددة في الكواشف أو موجات جاذبية عندما تنكسر الأوتار الكونية.
أحادي القطب هو في المقام الأول أداة نظرية لاختبار النظريات الموحدة الكبرى، لكنه أيضًا يُبحث عنه بنشاط في كواشف الأشعة الكونية وفي تجارب تبحث عن شحنة مغناطيسية في المادة.
إذا وُجد أحادي القطب المغناطيسي، فسيؤدي إلى اضمحلال المجال المغناطيسي للكون بمرور الوقت، حيث تتسارع الأحادية على طول خطوط المجال وتستنزف طاقتها.
