Магнит с одним полюсом — северным, но без южного. Разломите его пополам — и вместо двух обычных магнитов вы получите два таких же однополюсных. В нашем мире подобных частиц пока не нашли, хотя многие теории предсказывают их существование. Эти гипотетические объекты называют магнитными монополями.
Авторы работы заметили любопытную связь. В некоторых моделях, объясняющих, почему разные типы кварков (из которых состоят протоны и нейтроны) имеют столь разные массы, появляются дополнительные скрытые взаимодействия. Эти взаимодействия работают при энергиях в тысячи раз больше тех, что доступны на Большом адронном коллайдере, и могут рождать лёгкие магнитные монополи. Их масса задаётся не гигантскими масштабами великого объединения, а гораздо более скромными — примерно 10 миллионов миллиардов электрон-вольт.
Такие монополи должны были бы заполнить Вселенную, но мы их не видим. Значит, что-то их убрало. Расчёты показывают: чтобы не переполнить космос, потребовалась короткая стадия сверхбыстрого раздувания — инфляции, — которая разбавила бы монополи до приемлемого уровня. А после инфляции разогрев Вселенной (reheating) должен был случиться при температуре ниже порога рождения этих частиц — иначе они появились бы вновь. Так загадка масс кварков сплетается с тепловой историей рождения Вселенной.
Невидимые магнитные заряды становятся мостом между двумя далёкими мирами: микроскопическими различиями в семействах частиц и глобальной картиной того, как остывал наш мир в первые мгновения после своего появления. И магнит, у которого есть только один полюс, оказывается ключом к этой связи.
Если пропустить магнитный монополь через катушку с проводом, ток в ней изменится ровно на одну и ту же величину, независимо от скорости монополя — это квантовый эффект, предсказанный Дираком.