18 PDF - Martin Tajmar, Derivation of the Planck mass from gravitational polarization of the quantum vacuum

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Volume 25: Pages 466-469, 2012

Derivation of the Planck mass from gravitational polarization of the quantum vacuum

Martin Tajmar a)

Institute for Aerospace Engineering, Dresden University of Technology, 01062 Dresden, Germany

The Planck units were originally derived from a dimensional analysis without a deeper understanding of their meaning. It was later believed that these units may provide a link between quantum theory and gravity in a yet-to-be-developed theory of quantum gravity. I propose a model where the Planck units appear naturally by assuming that the quantum vacuum can be gravitationally polarized based on recent work on the gravitational properties of antiparticles. In order to match the observed values, we arrive at Planck particle-antiparticle pairs (microblack holes) with Planck masses that define the gravitational constant in vacuum through gravitational polarization. This gives the Planck mass a new important interpretation as indeed linking quantum fluctuations to gravity by defining the gravitational constant. In addition, a better understanding of why the Planck length is usually associated as the smallest length in nature can be illustrated from another perspective.

Les unités de Planck furent d‘abord dérivées à partir d'une analyse dimensionnelle, sans une compréhension plus profonde de leur signification physique. Plus tard il fut envisagé que ces unités pouvaient établir un lien entre théorie quantique et gravitation dans le contexte d'une théorie quantique de la gravitation qui resterait à développer. Nous proposons un modèle théorique qui présuppose l'existence de dipôles gravitationnels virtuels comme constituant élémentaire du vide quantique. La polarisation de ces dipôles par un champ de gravitation peut être interprétée comme une permittivité gravitationnelle du vide, ou d'une manière équivalente comme la constante de gravitation universelle. Afin de retrouver les valeurs observées, nous devons envisager une structure du vide quantique qui correspondrait à des paires de particule- antiparticules virtuelles possédant la masse de Planck (des micro-trous noirs), ce qui déterminerait la valeur de la constante de gravitation universelle à partir de la polarisation gravitationnelle du vide. Ceci confère à la masse de Planck une interprétation importante dans la mesure ou les fluctuations quantiques du vide sont reliées à la gravitation, ces fluctuations définissant la valeur de la constante gravitationnelle de Newton. De plus, nous pouvons alors interpréter la longueur de Planck comme étant la plus petite longueur dans la nature en dessous de laquelle toute distribution de masse se réduit à un point.

Key words: Planck Units, Vacuum Polarization, Gravitational Schwinger Limit

Received: March 10, 2012; Accepted: July 9, 2012; Published Online: September 21, 2012

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