Estas entidades míticas de la física cuántica de campo, que han resistido por décadas ser detectadas, parecen, al menos en teoría, simplificarse cuando son descritas en espacios complejos.

Los monopolos en teorías con invariancia de calibre no-Abeliana son unas de las configuraciones más importantes en teorías de Yang-Mills con campo de Higgs.

Desde los 70’s han sido profundamente analizados debido a las estrechas relaciones con el problema del confinamiento de los quarks y gluones (que es unos de los problemas abiertos más importantes de la física de altas energías).

Las ecuaciones que describen estos objetos son extremadamente complicados y ha sido posible solucionarlas sólo en el caso donde el potencial de auto-interacción del campo de Higgs se anula. Por esto, en el caso donde hay un potencial de Higgs no-trivial (originalmente considerado por Gerard 't Hooft y Alexander Polyakov) sólo se conocían soluciones numéricas a pesar de los esfuerzos de muchos investigadores que buscaban soluciones analíticas.

Los investigadores del laboratorio de física del CECs, Fabrizio Canfora y Gianni Tallarita, se dieron cuenta que si en vez de estudiar monopolos en regiones planas sin borde (que es el caso más estudiado), uno analiza monopolos que viven en regiones limitadas de forma tubular (cuya secciones son esferas) las ecuaciones se pueden solucionar incluso cuando hay un potencial de auto-interacción de Higgs no-trivial.

“Lo que hemos construido es el primer ejemplo de este tipo y probablemente no ha sido encontrado antes porque no es intuitivo que, considerando monopolos en regiones de topologías más complicadas, las ecuaciones se simplifiquen”, sentencia Canfora.

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Referencia: Canfora, F.; Tallarita, G. (2014) Constraining monopoles by topology: an autonomous system. Journal of High Energy Physics DOI: 10.1007/JHEP09(2014)136