GRAVITY MIGHT DESTROY THE POSSIBILITY OF ELECTROMAGNETIC SYMMETRY IN THE UNIVERSE

Electromagnetism is broken. While at first glance the crackle of electricity and invisible tug of magnetism seem to be fairly different things, for about 150 years scientists have accepted that they're both fundamentally aspects of the same phenomenon.


But there has been a mystery attached to this electromagnetic duality – if electric fields have electric charges, why don't magnetic fields have something similar like a magnetic charge? Scientists now think they might have an answer.
New research led by scientists from Louisiana State University suggests that gravity mucks up the symmetry that would otherwise require magnetic charges – or magnetic monopoles – to exist.
"Gravity spoils the symmetry regardless of whether magnetic monopoles exist or not," said team leader Ivan Agullo. "This is shocking."
"The bottom line is that the symmetry cannot exist in our Universe at the fundamental level because gravity is everywhere."
All this talk of magnetic monopoles and symmetry can get a little confusing, so let's take a step back for a second and revisit the basics.
Back in the mid-19th century, an awkward but brilliant Scottish scientist by the name of James Clerk Maxwell applied a bunch of existing mathematics to the experimental work of another great mind, Michael Faraday.
While Faraday was making magnets spin with electrical currents, and creating electrical currents by making magnets spin, Maxwell was crunching the numbers to show that magnetic and electric fields – the lines of arrows your high school physics teacher made you draw around bar magnets – could be swapped, and nobody would be any the wiser.
This describes a feature of the Universe called symmetry – some things look the same no matter how you rotate them, when you observe them, or where you stand.
The thing is, this electromagnetic symmetry only works if you ignore currents and charges; electrical fields are made up of points of force called electric charges that exist along a vector (in other words, the charge has a flow), but in spite of having a similar 'north-south/positive-negative' type flow, magnetic fields don't have magnetic charges, ruining the symmetry.
And if there's one thing theoretical physicists and mathematicians hate, it's the ugliness of ruined symmetry!
None of this is for want of looking, either; theoretical physicist Paul Dirac believed if a magnetic monopole could be found it would help explain why the electric charge existed as a point like it did.
Things that look like monopoles have been created under certain laboratory conditions, using super-chilled atoms, but something that behaves in the manner of a magnetic monopole isn't necessarily the same thing, meaning we still don't have empirical evidence that they exist.
And now the latest study suggests their existence is impossible. To better understand how the researchers came to the conclusion that gravity was responsible for the break in the electromagnetic duality, it helps to throw another phenomenon into the mix – light.
Light is made up of tiny particles called photons, which is more or less a unit of information in the electromagnetic field carrying the electromagnetic force.
Different frequencies of this quantum of electromagnetism are responsible for different colours, not to mention microwaves, radio waves, and X-rays.
Photons are a type of particle called a boson, which are defined by the fact two or more identical particles can occupy the same quantum state.
There are other particles called fermions, which include electrons and the quarks that make up protons and neutrons, that can't do this, which also helps explain why they can't overlap one another in physical space.
So the researchers looked at how gravity interrupts other symmetries, including those involving fermions, and found a way to rework the fundamental theory explaining the electromagnetic field so they applied to photons instead.
The result exposed evidence that magnetic monopoles might not be hiding - since gravity permeates the entire Universe, the broken symmetry between electric charges and magnetic monopoles exists on a fundamental level.
"We have been able to write the theory of the electromagnetic field in a way that very much resembles the theory of fermions, and prove this absence of symmetry by using powerful techniques that were developed for fermions," said Agullo.
Now that doesn't rule out magnetic monopoles as such, but it does remove symmetry as a reason for looking. 
If the new study supported, this is pretty big news not just for magnetic monopole hunters; astrophysicists will need to take it into account when studying the echoes of light from the early Universe.
The photons making up the radiation from the Big Bang – also called the Cosmic Microwave Background – carry important clues about the nature of the Universe they pass through.
So far, astrophysicists haven't worried about the effects of gravity on the polarisation of photons as they whiz through space, but that's purely on the assumption that there is such a thing as electromagnetic symmetry.
The next step is for researchers to see if the broken symmetry means the polarisation of light has changed as the Universe aged, and if it tells us anything new about our cosmic history.


Acercamiento al electromagnetismo

Ahora haremos  nuestro análisis personal y las conclusiones pertinentes al artículo que acabáis de leer. 
Primero sería bueno empezar con una explicación general del electromagnetismo.
El electromagnetismo es una parte de la física que estudia las relaciones entre el magnetismo y la electricidad. Después de leer esta definición podemos extraer que la electricidad y el magnetismo están estrechamente relacionados. El artículo que encontramos a continuación se encarga de relacionarlos de manera más concreta.
El artículo presenta una presenta una solución a la llamada dualidad electromagnética, que se trata de que los campos magnéticos también tienen una especie de cargas magnéticas de la misma manera que los campos eléctricos tienen cargas eléctricas.
La investigación llego a la conclusión de que estas cargas sí que deberían existir y que de existir en el universo habría una perfecta simetría.
Sin embargo, en todo esto entra la gravedad entra rompiendo la simetría electromagnética del universo e impidiendo la existencia de las cargas citadas. Para entender todo esto correctamente son necesario unos conocimientos sobre las aportaciones y los experimentos de Faray y Maxwell. 

Gracias a sus experimentos se consiguió describir una característica del Universo llamada simetría - algunas cosas parecen iguales sin importar cómo las gire, cuando las observa o donde está parado.

Como era muy difícil para los científicos aceptar que el universo la ruptura de la simetría del universo continuaron investigando.
Hasta descubrir que usando átomos súper refrigerados, para encontrar algo que se  comporte como un monopolo magnético .Aunque que se comporte como un monopolo magnético no significa necesariamente que lo sea. Esto solo significa que todavía no tenemos evidencia empírica de que existan .
Y ahora el último estudio sugiere que su existencia es imposible. Este estudio se basa en la teoría de los fermiones(que son partículas que incluyen electrones y los quarks, que forman protones y neutrones).

Así que los investigadores observaron cómo la gravedad interrumpe otras simetrías, incluyendo aquellas que implican fermiones,

De esta manera no se descarga la existencia de monopolos magnéticos, pero si se obvia la simetría como teoría para explicarlos.

El siguiente paso es que los investigadores vean si la simetría quebrada significa que la polarización de la luz ha cambiado a medida que el Universo envejeció y si nos dice algo nuevo acerca de nuestra historia cósmica.

Esta noticia es realmente interesante, tanto por la información que aporta como por el lenguaje utilizado. De alguna manera nos acerca al mundo del electromagnetismo de manera sencilla y amena, haciendo constantemente aclaraciones para los que no somos expertos en el tema.
Además la razón de ser de la investigación, que es  explicar la teoría de los  monopolos magnéticos, conectando todas las pruebas que tenemos para decir que existe con las que no, es la mejor forma de investigación posible. Es decir, el método prueba y error que utilizaron estos científicos se basa en la vida misma, ellos van probando lo que no es cierto hasta descubrir que si lo es.


Pero aunque no tuviéramos en cuenta los puntos de vista positivos que tiene el artículo simplemente como artículo, la investigación que entraña podría tener grandes repercusiones en nuestra manera de ver el universo, la carga eléctrica o simplemente nuestra manera de ver la simetría universal que nunca creímos rota.