Casimir force, gravitational law, and coherence coefficient. : Towards a unified view of vacuum and gravity
카시미르 힘, 중력 법칙, 그리고 결맞음 계수
고전 물리학에서 중력은 뉴턴의 법칙으로 설명됩니다:
F = G * (m₁ * m₂) / r²
그러나 이 법칙은 정적인 진공을 가정합니다.
양자장 이론은 다른 이야기를 들려줍니다. 진공은 비어 있지 않으며, 영점 요동으로 가득 차 있습니다. 두 개의 전도성 표면이 서로 가까워지면 이러한 요동은 결맞게 제약을 받아 인력 압력, 즉 카시미르 힘을 생성합니다.
카시미르 힘 (단순화):
F ≈ ħ * c * π² / (240 * d⁴)
이제 두 개의 판 대신에 결맞는 시스템 내부에 많은 동심 구형 껍질이 있다고 상상해 보십시오. 각 껍질은 진공 요동을 더욱 강력하게 제약합니다.
결맞음 계수 (Kc)는 다음과 같이 도입할 수 있습니다:
Kc = N / N₀,
여기서 N은 결맞는 구형 층의 수이고, N₀는 기준 진공에서의 수입니다.
그러면 유효 카시미르 압력은 다음과 같이 됩니다:
Fₑff = Kc * F₀
Kc → 1이면 일반적인 카시미르 인력 (양자 진공)을 얻습니다.
Kc > 1이면 진공이 더 밀도가 높아져 질량 내부에서처럼 공간이 수축합니다.
Kc < 1이면 진공 에너지 밀도가 감소하여 은하 사이에서처럼 공간이 팽창합니다.
따라서 중력 인력과 우주 팽창은 반대 현상이 아니라 진공 결맞음의 두 가지 영역입니다.
다시 말해:
👉 물질 내부 — 높은 결맞음 → 진공 압력 증가 → 중력.
👉 물질 사이 — 낮은 결맞음 → 진공 압력 감소 → 팽창.
따라서 "만유인력의 법칙"은 카시미르-결맞음 상호 작용의 거시적 한계일 수 있습니다.
더 자세히 보기
Casimir force, the law of gravity, and the coherence coefficient: Towards a unified view of vacuum and gravity.
In classical physics, gravity is described by Newton's law:
F = G * (m₁ * m₂) / r²
However, this law assumes a static vacuum.
Quantum field theory tells a different story. The vacuum is not empty, but is filled with zero-point fluctuations. As the two conductive surfaces get closer to each other, these fluctuations are coherently constrained, producing attractive pressure, or Casimir force.
Casimir force (simplification):
F ≈ ħ * c * π² / (240 * d⁴)
Now imagine that instead of two plates, there are many concentric spherical shells inside the coherent system. Each shell more strongly constrains vacuum fluctuations.
Coherence coefficient (Kc) can be introduced as follows:
Kc = N / N₀,
Here, N is the number of coherent spherical layers, and N0 is the number in the reference vacuum.
The effective Casimir pressure then becomes:
Fₑff = Kc * F₀
If Kc → 1, one obtains the usual Casimir attraction (quantum vacuum).
If Kc > 1, the vacuum becomes denser, causing space to contract as inside the mass.
If Kc < 1, the vacuum energy density decreases, causing space to expand as between galaxies.
Thus, gravitational attraction and cosmic expansion are not opposite phenomena, but rather two areas of vacuum coherence.
In other words:
👉 material interior — high coherence → vacuum pressure increase → gravity.
Between 👉 materials — low coherence → vacuum pressure reduction → expansion.
Thus, the "law of universal gravitation" may be a macroscopic limitation of Casimir–coherence interactions.