Кіріспе

Дирак монопольдарын сипаттауға қажетті байқалмайтын кеңістік-уақыт қисықтары Физикада Дирак жібі – физик Пол Дирак ұсынған, қарама-қарсы магниттік зарядтары бар екі гипотетикалық Дирак монополінің арасын немесе бір магниттік монопольден шексіздікке дейін созылатын кеңістіктегі бір өлшемді қисық. Дирак жібіндегі калибрлік потенциалды анықтау мүмкін емес, бірақ ол басқа жерлерде анықталады. Дирак жібі Ахаронов-Бом эффектісіндегі соленоид рөлін атқарады, ал Дирак жібінің орналасуы байқала алмайтыны талабы Дирак кванттау ережесін білдіреді: магниттік заряд пен электр зарядының көбейтіндісі әрқашан бүтін санға тең болуы керек. Сонымен қатар, Дирак жібінің орналасуының өзгеруі калибрлік түрлендіруге сәйкес келеді. Бұл Дирак жіптерінің калибрлік инвариант емес екенін көрсетеді, бұл олардың байқала алмайтындығымен үйлеседі. Дирак жібі магниттік монопольдерді Максвелл теңдеулеріне енгізудің жалғыз жолы болып табылады, себебі жіптің ішіндегі магниттік ағын олардың дұрыстығын сақтайды. Егер Максвелл теңдеулері негізгі деңгейде магниттік зарядтарға рұқсат ету үшін өзгертілсе, онда магниттік монопольдер енді Дирак монопольдары болмайды және Дирак жіптерін қажет етпейді.

Егжей-тегжейлер

Дирактың тізбегі мәжбүрлейтін кванттауды кеңістік-уақыттың негізгі көптігіндегі гаудж өрістерін көрсететін талшықтық буындысының когомологиясы арқылы түсінуге болады. Гаудж өріс теориясының магниттік зарядтары талшықтық буындысы үшін когомология тобының топтық генераторлары ретінде қарастырылуы мүмкін. Когомология, барлық мүмкін гаудж өріс күштерін жіктеу идеясынан туындайды, олар нақты дәл формалар, барлық мүмкін гаудж түрлендірулеріне қатысты, себебі өріс күші F жабық форма болуы керек: Мұнда A – векторлық потенциал, d – гаудж ковариантты туындысы, ал F – талшықтық буындысындағы өріс күші немесе қисықтық формасы. Шартты түрде, Дирак тізбегі "артық қисықтықты" алып кетеді деуге болады, ол F-тің жабық форма болуына кедергі келтіретін еді, монополь орналасқан жерден басқа барлық жерде.