低温与超导英语（超导体学习翻译）

超导体 学习翻译

暗能量在旋转超导体中可能的测量作用

摘要

我们讨论了最近的旋转超级能控剂的实验室实验, 并表明到目前为止, 三个无法解释的实验效应 (异常加速度信号, 异常陀螺仪信号, 库珀对大量过剩) 可以是物理解释的角度来看, 暗能量与库珀对的可能相互作用。我们的原子是基于一个类似金茨堡-兰道的电磁暗能量模型, 在这个模型中, 引力活性光子在超导体中获得质量。我们证明了该模型可以同时计算由 Tajmar 等测量的旋转超导体周围的异常加速度和异常重力磁场, 以及超导 Niobium 中异常库珀对质量的计算。卡夫雷拉和泰特。有人认为, 这三种不同的物理效应最终是同时自发打破量规不变性的不同实验表现, 以及超导材料中一般协方差原理的不同实验表现。

1.介绍

本文研究了最近用旋转超导体进行的实验。有三种观察到的异常不能用传统的理论来解释。一个可以追溯到已经近20年前: Tate 等人在旋转超导体中对伦敦瞬间进行了精确测量。伦敦力矩是超导体一旦开始旋转就会产生的磁场。与理论预期相比, 他们测量了一个隆登时刻的长度太大。这种在实验精度范围内已经确定的反常的伦敦时刻, 在过去的 2 0年里一直没有得到解释。最近, Tajmar 等人使用位于超导体外的孤立的激光陀螺仪研究了旋转超导体。陀螺仪产生的信号与旋转频率成正比, 这也是传统理论无法解释的。然而, 这些信号可以用一个重力磁场来进行, 而这个磁场的强度远远超过理论上对普通重力的预期。最后, Tajmar 等人还测量了靠近旋转超导体的孤立加速度计中的异常诱导加速度信号, 如果超导体的旋转频率发生快速变化, 就会发生这种情况。同样, 这种诱导的加速度信号比理论上预期的要强得多, 从正常重力。这三种效应都是仅针对超导物质的, 一旦温度超过临界温度, 它们就会消失。目前, 上述测量效应似乎都无法用传统的超导体物理学来理解. 我们将表明, 从库珀对和暗能量之间可能的相互作用来看, 这三种效应都可以定量地理解为在贝克和麦琪的模型描述 。定量理解实验观测的关键是, 由于伦敦穿透深度有限, 光子在超导体中正式获得质量。在粒子-lar, 重力活性光子, 其真空波动在模型下暗能量下获得一个质量以及有效地导致重力电磁效应的强的增强, 这可以被实验测量。最终, 我们的理论解释是, 不仅测量不变性, 而且一般协方差在超导材料中被自发打破, 后者与暗能量与库珀对的相互作用有关。

2.塔马尔实验

塔吉马已在奥地利研究中心有限责任公司（Australian Research Centers GmbH-ARC）制定了一项研究计划，旨在研究超导材料的新可能的电磁特性。已经进行了两种不同类型的实验：

（1）第一类是利用位于不同类型超导环中心孔赤道平面内的加速度计测量方位角加速度，这些超导环是成角度加速的。实验装置的设计是为了确保加速度计和圆环运动之间的热耦合和机械耦合最小。在一个密封的真空室中，加速度计尽可能地与整个实验装置隔离开来。

（2）在第二类中，使用位于不同类型均匀旋转超导体环（各赤道面彼此平行）上方的激光GY-Roscope测量角速度。与第1点一样，整个实验装置和测量方法确保了激光陀螺与一般不需要的机械扭矩，特别是与环的运动最大程度地分离。

根据已知的物理定律，并考虑到上述中所述实验装置中的所有已知物理效应，加速度计和激光陀螺均不应指示噪声级以上的任何重要信号。塔马尔的实验并非如此。相反，一个明显的方位角加速度，可能与一个异常重力场有关，与超导体环角加速度成正比，和一个垂直于环的赤道面的角速度，可能与一个异常重力场有关，已经在A型中测量了。分别进行Nd型试验。

3.卡布雷拉和泰特测量

静止的超导体会驱逐任何磁场，但当它们表现出旋转运动时，超导体内会产生磁场b，所谓的伦敦时刻：B⃗ = − 2 m ⃗ω e

这里m和e是库珀对的质量和电荷。经典电动力学没有考虑到这种效应，只能在量子场论的框架下对其进行适当的解释。它包括磁场的自发产生，即在完全不受电磁场影响的环境中（在旋转开始之前）将超导体旋转。

根据旋转环中的质量流，解释所报告的质量过剩所需的重力磁场强度b g=b g g=x a g比广义相对论预测的任何重力磁场大31个数量级。它可以表示为bg=∆m2ω=1.84×10−4ω

4.超导体中的大光子

超导体的性质（零电阻率、迈斯纳效应、伦敦矩、磁通量子化、约瑟夫森效应等）可以从材料处于超导相时电磁规范不变性的自发破缺中理解。在量子场论中，这种对称破缺通过希格斯机制产生了大量光子。在这种情况下，麦克斯韦方程组转换为所谓的麦克斯韦Proca方程组，由下式给出：

∇ E⃗ = ρ e − 1 φ ǫ0 λ2γ

∇ B⃗ = 0

∇ × E⃗ = − B⃗ ̇

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

5.万有引力麦克斯韦过程方程

与用麦克斯韦-普罗卡方程组描述的库珀对凝聚体产生的电磁场类似，我们可以写出弱场中重力的类似方程。根据爱因斯坦-麦克斯韦-普罗卡方程组，这些方程产生了引力电磁场，带有一个巨大的引力子:

∇ ⃗g = − ρ ∗m − 1 φ g ǫ0g λ2g

∇ B⃗ g = 0 ∇ × ⃗g = − B⃗ ̇ g

⃗∗1 ̇1⃗ ∇×Bg =−μ0gρm⃗v c2⃗g−λ2Ag

6.超导体中的暗能量

到目前为止，先前讨论的爱因斯坦-麦克斯韦-普罗卡方程并没有与库珀对的电动力学耦合。我们现在考虑可能的相互作用，基于贝克和麦基在[6]中提出的暗能量模型。非消失宇宙学常数可以用非消失真空能量密度来解释:

ρvac = c4 /8πGΛ

7.讨论

任何物理原理，如pgc，以方差原理的形式出现，但其内容实际上仅限于一个特定场相互作用的限制，称为动态对称。控制电磁相互作用的局域规范不变性是动态对称的重要例子。我们可以说广义相对论中的广义协方差原理是电动力学中规范不变性原理的类比。规范不变性的破坏导致超导态的产生。一般协方差的打破导致能量动量的非守恒（在协变意义上）[31]。在这种情况下，有趣的是我们的引力暗能量量子凝聚态与零点涨落有关，对于零点涨落，能量肯定是不守恒的。

8. 结论

本文详细研究了宇宙暗能量可能与超导体中的库珀对相互作用的可能性，从而产生实验室可以观察到的效应。这种相互作用是否是一个现实的假设，在很大程度上取决于所考虑的暗能量模型。Beck和Mackey的电磁暗能量模型及其在当前论文中的进一步发展自然包含了这种相互作用。

有第一个实验提示，有了这些类型的理论模型，人们可能会走上正确的道路。旋转超导体空腔中的引力光子效应、引力伦敦矩和非经典惯性是三种不同的实验观测效应，它们都可以用所提出的暗能量模型来解释，不仅是定性的，而且是定量的。该模型最终依赖于规范不变性的自发破缺和超导体内部一般协方差原理的自发破缺。

本文提出的考虑，如果通过进一步的独立实验证实，将意味着宇宙的暗能量不仅在宇宙学尺度上产生可测量的影响，而且在超导体的内部和附近也会产生可测量的影响。这为各种新的可能的实验室实验开辟了一条道路，测试暗能量的性质，并限制与库珀对的相互作用强度。在我们的模型中，暗能量下的重力主动真空波动导致重力磁场的强烈增强，与Tate等人和Tajmar等人的实验中发现的异常现象在数量上一致。