카시미르 효과
1. 개요
'''Casimir effect'''
카시미르 효과는 진공 상태에서 얇은 금속판을 수십억분의 1m로 접근시킨 상태에서 두 금속판 사이에 인력이 발생하는 효과로 1948년에 이 효과를 처음으로 예측한 네덜란드의 물리학자인 헨드릭 카시미르(Hendrick Casimir)의 이름을 땄으며, 1997년 뉴멕시코 주의 물리학자 스티브 러모로(Steve Lamoreaux)가 실험으로 입증해냈다.
2. 이유
진공이 불확정성 원리에 의해 아예 빈 공간이 아니라 가상입자들이 쌍생성과 소멸을 반복하는 상태로 이루어져 있기 때문이다. 금속판 사이에서는 금속판 사이의 정수 배인 파장만 생성되고[1][2] 정수배가 아닌 입자는 그 사이에서 쌍생성과 소멸을 하지 못해 금속판 외부보다 입자의 소멸과 생성이 적다. 따라서 금속판 사이의 압력이 금속판 외부인 진공보다 작기 때문에 금속판 내부는 진공보다 작은 인력(음의 압력)이 작용하는 현상.
아무것도 없는데서 인력, 즉 힘이 발생한다는 사실 때문에 “공짜로 무한한 에너지를 얻을 수 있는거 아닌가?” 하는 생각을 하거나, 혹은 더 나아가서 “공짜로 무한한 에너지를 얻을 수 있는 기술이 있지만, 석유화학 에너지 업계의 거물들이 자신들의 권력 유지를 위해 이를 숨기고 있다!”는 황당한 음모론이 퍼지기도 한다. 이는 디테일을 몰라서인데, 일단 카시미르 효과로 발생하는 인력은 상상을 초월할 정도로 작다. 나노미터 단위에서 분자 몇개 거리를 이동하는 정도. 그리고 애초에 이 에너지가 회수할 수 있을 정도라면 시공간이 양의 에너지 밀도를 가져야 하는데, 천문학적 관찰 결과 우주의 에너지 밀도는 0에 한없이 가깝거나 0일 가능성이 매우 높다는게 학계의 정설이다.
3. 음의 물질
이것을 이용하여 '''음의 물질'''[3]을 얻을 수 있다고 한다. 사람만한 웜홀을 여는데 목성 무게 정도의 음의 물질이 필요하지만 이 효과로 얻을 수 있는 양은 약 '''1,000자(秭)'''[4]분의 1g 정도밖에 안된다.
4. 참고 문헌
Paul Parsons, 『블랙홀에서 살아남는 법』, 이충호, 미래인(2012), 279~280
[1] 입자가 아니라 파동이라 하는 이유는 양자론의 파동-입자 이중성 개념에 따라 이 입자들을 파동으로 간주할 수 있기 때문이다.[2] 기타현에서 파장이 현의 절반 길이의 정수 배인 파장만 생기는 것과 비슷하다.[3] 흔히 우리가 말하는 반물질과는 달리 '''질량이 음수인 물질'''을 말한다. 이들은 중력을 인력 대신 척력으로 표현하며, 우주가 생겨난 당시 생겨났다고 가정해도 우주 저편으로 날아갔을 것이다.[4] 1000조 곱하기 1조