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无线电波、微波以及光本身都是由电场和磁场组成的。电磁学的经典理论在1860年代由麦克斯韦完成。那个时候，麦克斯韦的理论是革命性的，提供了理解电学、磁学和光学的统一框架。现在，物理学家Ivan Agullo和他的合作者在这个理论的基础上更进一步。 麦克斯韦的理论有一个显著的特征：当不存在电荷和电流时，它在电磁和磁场的交换下保持不变。这种对称性被称为电磁对偶性（electric-magnetic duality）。 △ 自然界中存在磁单极子吗？（图片来源：Shutterstock） 但是，虽然存在电荷，但我们从来没有在自然界中发现过任何磁荷。如果磁荷的确不存在，那么该对称性也无法存在。一直以来，这个谜题激发着物理学家去寻找磁荷（或磁单极子）。但到目前为止，还没人发现磁单极子的踪迹。这是一些物理学家感到困惑。 现在，Ivan Agullo和他的同事发现，是引力加上量子效应，破坏了电磁对偶性或者电磁场的对称性。Augllo表示：“不管磁单极子是否存在，引力都会破坏电磁对称性。这非常令人惊讶。这就意味着在基本的层面上，该对称是无法存在于我们的宇宙之中的，因为引力无处不在。” Augllo和他的同事的发现是基于先前的理论——阐明了其它粒子（即费米子）中的该现象，并将其应用在电磁场的光子中。Augllo说：“我们能够以一种非常像费米子的理论的方式，写下电磁场的理论。并通过在费米子中发展的强大技巧证明该对称性不存在。” △ Ivan Agullo。（图片来源：LSU） |
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