超導體 學習翻譯

暗能量在旋轉超導體中可能的測量作用

摘要

我們讨論了最近的旋轉超級能控劑的實驗室實驗, 并表明到目前為止, 三個無法解釋的實驗效應 (異常加速度信号, 異常陀螺儀信号, 庫珀對大量過剩) 可以是物理解釋的角度來看, 暗能量與庫珀對的可能相互作用。我們的原子是基于一個類似金茨堡-蘭道的電磁暗能量模型, 在這個模型中, 引力活性光子在超導體中獲得質量。我們證明了該模型可以同時計算由 Tajmar 等測量的旋轉超導體周圍的異常加速度和異常重力磁場, 以及超導 Niobium 中異常庫珀對質量的計算。卡夫雷拉和泰特。有人認為, 這三種不同的物理效應最終是同時自發打破量規不變性的不同實驗表現, 以及超導材料中一般協方差原理的不同實驗表現。

1.介紹

本文研究了最近用旋轉超導體進行的實驗。有三種觀察到的異常不能用傳統的理論來解釋。一個可以追溯到已經近20年前: Tate 等人在旋轉超導體中對倫敦瞬間進行了精确測量。倫敦力矩是超導體一旦開始旋轉就會産生的磁場。與理論預期相比, 他們測量了一個隆登時刻的長度太大。這種在實驗精度範圍内已經确定的反常的倫敦時刻, 在過去的 2 0年裡一直沒有得到解釋。最近, Tajmar 等人使用位于超導體外的孤立的激光陀螺儀研究了旋轉超導體。陀螺儀産生的信号與旋轉頻率成正比, 這也是傳統理論無法解釋的。然而, 這些信号可以用一個重力磁場來進行, 而這個磁場的強度遠遠超過理論上對普通重力的預期。最後, Tajmar 等人還測量了靠近旋轉超導體的孤立加速度計中的異常誘導加速度信号, 如果超導體的旋轉頻率發生快速變化, 就會發生這種情況。同樣, 這種誘導的加速度信号比理論上預期的要強得多, 從正常重力。這三種效應都是僅針對超導物質的, 一旦溫度超過臨界溫度, 它們就會消失。目前, 上述測量效應似乎都無法用傳統的超導體物理學來理解. 我們将表明, 從庫珀對和暗能量之間可能的相互作用來看, 這三種效應都可以定量地理解為在貝克和麥琪的模型描述 。定量理解實驗觀測的關鍵是, 由于倫敦穿透深度有限, 光子在超導體中正式獲得質量。在粒子-lar, 重力活性光子, 其真空波動在模型下暗能量下獲得一個質量以及有效地導緻重力電磁效應的強的增強, 這可以被實驗測量。最終, 我們的理論解釋是, 不僅測量不變性, 而且一般協方差在超導材料中被自發打破, 後者與暗能量與庫珀對的相互作用有關。

2.塔馬爾實驗

塔吉馬已在奧地利研究中心有限責任公司（Australian Research Centers GmbH-ARC）制定了一項研究計劃，旨在研究超導材料的新可能的電磁特性。已經進行了兩種不同類型的實驗：

（1）第一類是利用位于不同類型超導環中心孔赤道平面内的加速度計測量方位角加速度，這些超導環是成角度加速的。實驗裝置的設計是為了确保加速度計和圓環運動之間的熱耦合和機械耦合最小。在一個密封的真空室中，加速度計盡可能地與整個實驗裝置隔離開來。

（2）在第二類中，使用位于不同類型均勻旋轉超導體環（各赤道面彼此平行）上方的激光GY-Roscope測量角速度。與第1點一樣，整個實驗裝置和測量方法确保了激光陀螺與一般不需要的機械扭矩，特别是與環的運動最大程度地分離。

根據已知的物理定律，并考慮到上述中所述實驗裝置中的所有已知物理效應，加速度計和激光陀螺均不應指示噪聲級以上的任何重要信号。塔馬爾的實驗并非如此。相反，一個明顯的方位角加速度，可能與一個異常重力場有關，與超導體環角加速度成正比，和一個垂直于環的赤道面的角速度，可能與一個異常重力場有關，已經在A型中測量了。分别進行Nd型試驗。

3.卡布雷拉和泰特測量

靜止的超導體會驅逐任何磁場，但當它們表現出旋轉運動時，超導體内會産生磁場b，所謂的倫敦時刻：B⃗ = − 2 m ⃗ω e

這裡m和e是庫珀對的質量和電荷。經典電動力學沒有考慮到這種效應，隻能在量子場論的框架下對其進行适當的解釋。它包括磁場的自發産生，即在完全不受電磁場影響的環境中（在旋轉開始之前）将超導體旋轉。

根據旋轉環中的質量流，解釋所報告的質量過剩所需的重力磁場強度b g=b g g=x a g比廣義相對論預測的任何重力磁場大31個數量級。它可以表示為bg=∆m2ω=1.84×10−4ω

4.超導體中的大光子

超導體的性質（零電阻率、邁斯納效應、倫敦矩、磁通量子化、約瑟夫森效應等）可以從材料處于超導相時電磁規範不變性的自發破缺中理解。在量子場論中，這種對稱破缺通過希格斯機制産生了大量光子。在這種情況下，麥克斯韋方程組轉換為所謂的麥克斯韋Proca方程組，由下式給出：

∇ E⃗ = ρ e − 1 φ ǫ0 λ2γ

∇ B⃗ = 0

∇ × E⃗ = − B⃗ ̇

∇ × B⃗ = μ 0 ρ e ⃗v 1 E⃗ ̇ − 1 A⃗ . c2 λ2γ

5.萬有引力麥克斯韋過程方程

與用麥克斯韋-普羅卡方程組描述的庫珀對凝聚體産生的電磁場類似，我們可以寫出弱場中重力的類似方程。根據愛因斯坦-麥克斯韋-普羅卡方程組，這些方程産生了引力電磁場，帶有一個巨大的引力子:

∇ ⃗g = − ρ ∗m − 1 φ g ǫ0g λ2g

∇ B⃗ g = 0 ∇ × ⃗g = − B⃗ ̇ g

⃗∗1 ̇1⃗ ∇×Bg =−μ0gρm⃗v c2⃗g−λ2Ag

6.超導體中的暗能量

到目前為止，先前讨論的愛因斯坦-麥克斯韋-普羅卡方程并沒有與庫珀對的電動力學耦合。我們現在考慮可能的相互作用，基于貝克和麥基在[6]中提出的暗能量模型。非消失宇宙學常數可以用非消失真空能量密度來解釋:

ρvac = c4 /8πGΛ

7.讨論

任何物理原理，如pgc，以方差原理的形式出現，但其内容實際上僅限于一個特定場相互作用的限制，稱為動态對稱。控制電磁相互作用的局域規範不變性是動态對稱的重要例子。我們可以說廣義相對論中的廣義協方差原理是電動力學中規範不變性原理的類比。規範不變性的破壞導緻超導态的産生。一般協方差的打破導緻能量動量的非守恒（在協變意義上）[31]。在這種情況下，有趣的是我們的引力暗能量量子凝聚态與零點漲落有關，對于零點漲落，能量肯定是不守恒的。

8. 結論

本文詳細研究了宇宙暗能量可能與超導體中的庫珀對相互作用的可能性，從而産生實驗室可以觀察到的效應。這種相互作用是否是一個現實的假設，在很大程度上取決于所考慮的暗能量模型。Beck和Mackey的電磁暗能量模型及其在當前論文中的進一步發展自然包含了這種相互作用。

有第一個實驗提示，有了這些類型的理論模型，人們可能會走上正确的道路。旋轉超導體空腔中的引力光子效應、引力倫敦矩和非經典慣性是三種不同的實驗觀測效應，它們都可以用所提出的暗能量模型來解釋，不僅是定性的，而且是定量的。該模型最終依賴于規範不變性的自發破缺和超導體内部一般協方差原理的自發破缺。

本文提出的考慮，如果通過進一步的獨立實驗證實，将意味着宇宙的暗能量不僅在宇宙學尺度上産生可測量的影響，而且在超導體的内部和附近也會産生可測量的影響。這為各種新的可能的實驗室實驗開辟了一條道路，測試暗能量的性質，并限制與庫珀對的相互作用強度。在我們的模型中，暗能量下的重力主動真空波動導緻重力磁場的強烈增強，與Tate等人和Tajmar等人的實驗中發現的異常現象在數量上一緻。

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