引力探测器B能否有效约束挠率引力理论？

在大多数涉及挠率的引力理论中，挠率的源是物质的内禀自旋。由于费米子的自旋在宏观物体中通常随机取向，因此产生的挠率通常可以忽略不计。然而，在最近的一篇论文中，Mao等人指出，存在一类理论，其中宏观旋转物体的角动量会产生显著的挠率。他们论证，根据作用力等于反作用力原理，人们会预期测试物体的角动量会与背景挠率场耦合，因此在这些理论中，GPB陀螺仪的进动应受到地球产生的挠率的影响。我们证明，事实上作用力等于反作用力原理并不适用于这些理论。我们详细研究了Mao等人建议的Hayashi-Shirafuji理论的一种推广，称为Einstein-Hayashi-Shirafuji理论。该理论有多种不同版本，具体取决于为挠率选择的与物质耦合的精确形式。我们证明，对于任何与Mao等人假设的自旋输运方程兼容的与物质耦合，该理论要么存在鬼场，要么其初值表述是不适定的。通过特殊化该理论的参数，并额外选择挠率张量与物质的标准最小耦合，可以避免这些理论问题。这产生了一个自洽的理论，但其中作用力等于反作用力原理被违反，并且陀螺仪的角动量不与地球的挠率场耦合。因此，Einstein-Hayashi-Shirafuji理论并未预言引力探测器B可探测到的挠率信号。可能存在其他能做到这一点的挠率理论。