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SPIELE
mit dem ELEKTRON

 

Vom Magnetfeld zur Elektrodynamik  


     Eine "GELADENE" Kugel ist ein Ort, um welchen die Elektronenwellen an der Oberfläche geradeso harmonisch und gleichgerichtet schwingen wie um ein Proton. Das Ergebnis ist, wie wir wissen, polarisierter Raum, also ein Feld, das wir ELEKTROSTATISCHES FELD nennen sollten, denn es bleibt ja an Ort und Stelle. Sehen wir uns nun so ein Feld näher an (Abbildung 18).

Abb.18

    Wir erkennen unsere "Spiralen" wieder, die dem Raum die spezielle, polarisierte Ordnung verleihen. Diese Spiralen setzen sich aus zwei Bewegungskomponenten zusammen. Zum einen erkennen wir die wegströmende Richtung, die wir durch gerade Pfeile symbolisiert haben, zum anderen die seitliche Komponente, die sich durch Kreise darstellen lässt. Beide Richtungen stehen zueinander streng senkrecht. Wir haben diese beiden Richtungsebenen bereits bezeichnet, als wir den Begriff "Elektromagnetische Welle" einführten. Wir wollen daher die wegströmenden Pfeile das ELEKTRISCHE FELD und die Kreise das MAGNETISCHE FELD nennen.

    Beide Felder liegen praktisch ineinander, werden aber niemals gleichzeitig wirksam, aber wir könnten dennoch sagen: wir haben ein ELEKTROMAGNETISCHES FELD vor uns. Mit diesem Feld wollen wir ein wenig experimentieren. Versetzen wir es einfach einmal in Rotation. Damit verwischen wir die wegströmenden Pfeile des elektrischen Feldes, die Kreise jedoch - die ebenfalls von der Kugel wegströmen - zeichnen ein völlig neues Bild, wie es die Abbildung 19 zeigt.

 Abb.19

     Dieses Bild zeigt die Kraftlinien eines MAGNETFELDS. Wir haben seine Wirkungen oft beobachtet und seine Existenz auf kleine "Molekularmagnetchen" zurückgeführt. In einer höheren Schule haben wir vielleicht auch erfahren, dass dieses Feld auf die Spins der Elektronen zurückgeht; wirklich verstanden haben wir es deshalb nicht. Das soll sich jetzt ändern. Wir bauen unser Experiment ein wenig aus, indem wir die geladene Kugel kreisen lassen also mit ihr einen Kreis beschreiben. Wenn wir uns vergegenwärtigen, was nun geschieht, wird uns bald klar, dass ein ganz ähnliches Bild wie zuvor entstehen muss (Abbildung 20).

Abb.20Abb.21

     Wieder haben sich die Pfeile verwischt  und wir bemerken, dass sie sich  zur Gänze aufheben. Die Kreise aber  heben sich nur innerhalb des Kreises auf, den wir mit der Kugel beschreiben. Außerhalb behalten sie ihre Struktur aufrecht. Wir haben also wiederum ein Magnetfeld erzeugt - ganz dasselbe, wie wir es von jedem Dauermagneten her kennen. Wir könnten nun auch, anstelle eine Kugel zu bewegen, eine Drahtschleife nehmen und die Elektronenwellen (und damit die von ihnen verursachte Polarisation des Raumes!) diese Schleife entlang fließen lassen. Der Physiker OERSTED hatte schon 1820 zuerst diesen Einfall. Er formte eine Drahtschleife und legte sie unter Gleichstrom. Mit einer Kompassnadel stellte er daraufhin ein Magnetfeld fest. Daraus schloss er, dass sich um jeden stromdurchflossenen Leiter ein Magnetfeld bildet (Abbildung 21).

     Wir wissen bereits, dass elektrische Ladung nichts anderes ist als polarisierter Raum, der mit LINKS oder RECHTS definiert werden kann. Diese Polarisation bewegt sich - wenn die Elektronenimpulse eine geordnete Richtung längs des Leiters einschlagen - mit der Ladung mit. Dadurch entsteht eine neue Polarisation, die entlang des Leiters verläuft. Selbstverständlich hat auch diese Polarisation einen Spin. Es gibt also zwei Polarisationsarten: die rein elektrische, die senkrecht vom Leiter wegstrebt und die magnetische, die dem Leiter folgt. Die senkrechte Polarisation würde bei unbewegter Ladung zwischen zwei gleichen Leitern WIDERSTAND, also Abstoßung verursachen (getreu unserem Begegnungsmodell). Bei bewegter Ladung wird diese Struktur jedoch in eine neue Struktur aufgelöst, wie es Punkt 1 der Abbildung 21a  zeigt. Sie hat rundum denselben Spin; daraus ergibt sich eine Gesamtbewegung um den Leiter, die durch Kreise (2) verdeutlicht wird.
     Zwei in gleicher Richtung durchflossene Leiter schwingen deshalb zwischen sich im gleichen Sinne (Abbildung 22).Wir betrachten diesmal die Spin praktisch frontal. Dann sehen wir, wie die Schwingungen einander ausweichen, es herrscht also Gleichschwingung; das aber bedeutet: KEIN Widerstand! Die Leiter werden vom ALL­DRUCK zusammengedrückt werden, also scheinbar einander ANZIEHEN! Da die gleichsinnige Schwingung beide Leiter umschwingen kann, bildet sich ein gemeinsames Magnetfeld, das beide Leiter umrundet.                     
Abb.21a >>>



Abb.22

   Anders verhält es sich bei entgegengesetzt durchflossenen Leitern (Abbildung 23). Hier weichen die dazwischenliegenden Spins einander nicht aus, sondern sie prallen aufeinander und erzeugen WIDERSTAND. Ergebnis: die Leiter stoßen sich ab, da sich ihre a priori vorhandene Abstoßung verstärkt und den ALLDRUCK überwindet. Abbildung 23a zeigt die zwei verschiedenen Phänomene noch einmal.



Abb.23

     Die nebeneinander liegenden Leiter einer Spule ziehen sich demnach an. Sie bilden ein gemeinsames Magnetfeld, das sie umrundet - es tritt daher in einer Spule an einem Ende aus und am anderen Ende ein (Abbildung 24).

<<< Abb.23a   


Abb.24                       Abb.25

    Das Ergebnis ist wieder ein Magnetfeld wie das eines Stabmagneten, und deshalb wissen wir, dass auch die Magnetwirkung eines Stabmagneten auf bewegte "Ladungen" zurückgeführt werden muss. Es handelt sich hierbei um rein oberflächliche Elektronenimpuls, die den Stab in Reih und Glied geordnet umströmen  und den Raum polarisieren (Abbildung 25).

Abb.26Abb.27

    Die Abbildung 26 zeigt, dass auch beim Stabmagneten die Kraftlinien bei einem Ende eintreten und beim anderen Ende austreten. Schauen wir senkrecht auf den Pol, also im Sinne der Abbildung 27, so sollten wir nun vor unserem geistigen Auge deutlich die Polarisation ( man erinnere sich an die Abbildung 21a) von Pol zu Pol strömen sehen. Die Polarisation bildet einen geschlossenen Kreislauf. Nun verstehen wir das Verhalten der beiden Pole zueinander sofort; es sind ja keine NORD- und SÜDPOLE, sondern links- und rechts­schwingende Räume - und wieder gelten unsere bekannten Begegnungs-Bedingungen: Gleichschwingung, zustandegebracht durch Links- und Rechtsspin, führt zur Anziehung (Begegnungsfall DURCHDRINGUNG), wir sagen: UNGLEICHNAMIGE Pole ziehen einander an! Entgegengesetzte Schwingung (es begegnen sich gleiche Polarisationen) führt zu WIDERSTAND, also zur Abstoßung nach dem Motto: GLEICHNAMIGE Pole stoßen einander ab! Als wir diese Merksätze in der Schule auswendig lernten, wussten wir allerdings in keiner Weise ihren ursächlichen Hintergrund!

 Abb.28

    Die Abbildung 28 zeigt, wie sich der Kreislauf zweier ungleichnamiger Pole schließen kann. Die scheinbare Anziehungskraft, die nun auftritt, kommt direkt aus dem Weltall!  Drehen wir einen der Magneten um, so geraten prompt entgegengesetzte Schwingungen aneinander und die Abstoßung der Pole überwindet diese Kraft aus dem Weltall! Wir können diesen Vorgang förmlich plastisch vor uns sehen, und wer Lust dazu hat, möge sich zwei Magneten beschaffen und damit ein wenig experimentieren. Er wird ihre Verhaltensweise plötzlich verstehen wie niemals zuvor! Und wir beginnen zu ahnen, wo uns diese Spiele hinführen: denn wir verstärken und vermindern mit diesen Magnetfeldern eigentlich nichts anderes als Gravitation! Aber das werden wir erst in den Kapiteln Trägheit und Schwere ganz verstehen.

    Was geschieht nun, wenn wir in einen magnetisch polarisierten Raum einen Leiter bringen, der nicht von einem Strom durchflossen ist? Im Leiter bewegen sich die Elektronenwellen normalerweise ganz ungeordnet kreuz und quer. Nun sind ja elektrischer Spin und magnetischer Spin eng miteinander verkoppelt (etwa so wie Zahnrad und Schnecke in der Abbildung). War der Leiter zuvor neutral, da seine Elektronenwellen keinerlei Richtung bevorzugten, so unterwerfen wir ihn nun der Ordnung der magnetischen Spins; die Elektronenwellen fügen sich dieser Polarisation gezwungenermaßen  und  werden gleichgerichtet. Dieser Zustand heißt aber bereits LADUNG! Man braucht nun nicht viel Phantasie dazu, sich das Ergebnis vorzustellen, wenn wir den Leiter im Magnetfeld BEWEGEN (Abbildung 29).


                                                    
Abb.29

    Wir schieben dabei den Leiter durch die Spiralen des Magnetfelds, und das bewirkt, dass die Spiralen der Elektronenwellen ebenfalls eine Bewegung längs des Leiters erhalten. Die Ladung bewegt sich, und die bewegte Ladung ist nichts anderes als elektrischer STROM! Dieser fließt nun durch den Leiter, und diesen Vorgang nennen wir INDUKTION.

     Bewegen wir den Leiter nicht, so strömen die Spiralen des Magnetfeldes ihrerseits durch den Leiter und richten die Elektronenwellen aus. Wieder greift die Verzahnung der Polarisationen ein und schiebt die Elektronen weiter. Sie nehmen "ihre" Atome mit und so bewegt sich der LEITER in seine Längsrichtung. Diese Kraftwirkung nennen wir die LORENTZ-Kraft - nach dem Physiker, der sie entdeckte. Diese Leiterbewegung können wir auch stärker hervorrufen, wenn wir durch den Leiter einen Strom schicken, der natürlich mit den Spins des Magnetfeldes in Widerstandssituationen gerät. Dies ist nichts anderes als die Umkehrung des Induktionsvorganges. Also: Bewegung verursacht Strom; Strom verursacht Bewegung...

< Abb.30Abb.31

    Damit haben wir nichts geringeres getan, als den elektrischen Motor erfunden wenn es ihn nicht schon gäbe. Die Richtung des Stroms bestimmt die Richtung der Bewegung, was die strenge Verkoppelung der Raum- und Elektronenspins zum Ausdruck bringt. Die Abbildung 30 zeigt diese Zusammenhänge auf.

    Bringen wir eine Leiterschleife in ein Magnetfeld, in der die Ströme entgegengesetzt fließen, so erhält die Schleife ein Drehmoment (Abbildung 31), da einander entgegengesetzte Bewegungskräfte zustande kommen. Auch die Leiterschleife selbst erzeugt ja ein Magnetfeld, das die Pole des Magneten entweder abstößt oder anzieht.

     Mit der Raumpolarisation durch die Spins und ihren Verkoppelungen haben wir hoffentlich ein tieferes Verständnis für das Verhalten von Materie erlangt, welches vorwiegend durch elektrische und magnetische Wirkungen bestimmt ist. Elektronenwellen sind immer der Hintergrund; alle abstoßenden oder anziehenden Wirkungen folgen direkt aus dem Abstoßungsprinzip. Zwei Magneten, die sich anziehen, demonstrieren demnach direkt die Kraft des uns umgebenden Kosmos! Zwei Magneten, die sich abstoßen, zeigen in verstärkter Weise den allgemeinen Grundsatz: Alle Materie stößt Materie ab!

     Schon jetzt zeigt sich deutlich, dass die Annahme eines DRUCKS - korrekter gesagt einer ABSTOSSUNG! - anstelle einer "Schwerkraft" keineswegs alles beim alten belässt, sondern damit Vorgänge erklärbar werden, die zuvor nur mit der Erfindung weiterer Kräfte erklärbar waren. Wir müssen nicht mehr mit erfundenen Kräften und Begriffen wie POSITIV oder NEGATIV und NORD- oder SÜDPOL argumentieren! Alle bis jetzt beschriebenen Polarisationswirkungen entstehen zwanglos und logisch und erfolgen immer nach ein und demselben Prinzip!

     Es gibt noch viele andere Spielarten des Magnetismus. Ihnen allen liegt dieselbe Ursache zugrunde: der polarisierte Raum - bzw. das polarisierte T.A.O.. Aus dem gleichen Grunde gibt es die Phänomene der Elektrostatik, die sich besonders leicht nachvollziehen  lassen. Wir wollen uns daher auf der nächsten Seite auch ein wenig mit ihnen beschäftigen.



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