Einer der häufigsten Einwände gegen die von mir zur Diskussion gestellte Weltformel
"Je ähnlicher zwei Dinge sind, desto stärker beeinflußt sich ihr Verhalten gegenseitig gleichsinnig."
ist die Abstoßung gleicher elektrischer Ladungen. Deshalb möchte ich gerade sie zur Erläuterung verwenden.
Inhalt
1. Begriffsbestimmung
2. Elektrische Ladung: Dipol
3. Molekülbindung
4. "Magnetismus"
5. "Magnetfeld" stromdurchflossener Leiter
1. Begriffsbestimmung
Die Begriffe sind mit Rücksicht auf breite Anwendbarkeit sehr allgemein gehalten. Obwohl im Text "Die Weltformel" bereits enthalten, möchte ich hier ebenfalls eine Erläuterung der Begriffe vornehmen:
- Ähnlichkeit wird von Übereinstimmungen (z.B. Masse-Masse), Nichtentsprechungen (Masse-Magnetismus) und Gegensätzen (Teilchen - Antiteilchen) von Eigenschaften zweier Dinge (Objekte) bestimmt.
Eigenschaften eines "Dings" (Objekts) sind seine bekannten und unbekannten Parameter, qualitativ und quantitativ, wie Masse, Dipol (Ladung), Magnetismus, räumliche Position/Ausdehnung, zeitliche Position/Ausdehnung und Änderungstendenzen (ds, dt). Zwei Dinge (Objekte) können gleichzeitig ähnliche und gegensätzliche Eigenschaften aufweisen.
Raum und Zeit sind Eigenschaften, in denen sich zwei Dinge immer ähneln, da sie zum selben Universum gehören. Gleichzeitig können sie niemals gleichzeitig für zwei Dinge übereinstimmen (zwei Dinge können nicht gleichzeitig an einem Ort sein).
- "stärker" ist ein Faktor. Er hängt von den Eigenschaften ab. Ich gebe zu, daß hier noch starker Klärungsbedarf besteht, wann er linear, wann exponentiell ist, ob er von der Gesamtmenge einer Eigenschaft im Universum abhängt ("Naturkonstante") oder von der "räumlichen und zeitlichen Verteilung".
- "beeinflußt sich ihr Verhalten": bezieht sich immer auf zwei Dinge (Objekte), das heißt, Vorgänge in einem / Änderungen von Eigenschaften des einen rufen betragsgleiche Vorgänge / Änderungen im anderen hervor. Hierbei ist zu beachten, daß das nur für ein theoretisches geschlossenes System gilt, praktisch aber immer eine Beeinflussung mit allen ähnlichen Dingen im Universum erfolgt.
- gegenseitig gleichsinnig bedeutet vorzeichengleiche Änderung in beiden Dingen (Objekten). Sie streben nach Zunahme von Ähnlichkeit.
Die erste Umkehrformulierung ist nur eine Abschwächung der ersten:
"Je unähnlicher zwei Dinge sind, desto weniger beeinflußt sich ihr Verhalten gegenseitig gleichsinnig."
Die zweite ist eine tatsächliche Umkehr:
"Je gegensätzlicher zwei Dinge sind, desto stärker beeinflußt sich ihr Verhalten gegenseitig gegensinnig."
2. Elektrische Ladung: Dipol
Elektrische Ladungen entstehen niemals einzeln, sondern immer als Paar negativer und positiver Ladungen (Elektron/Positron, Elektron/Kation, Anion/Kation). Anders ausgedrückt, entsteht ein Dipol als Eigenschaft. Diese wechselwirkt nach der Weltformel mit allen anderen Dipolen in Richtung einer maximalen Stärke des Gesamtdipols.
Dabei sind die beiden Pole nicht an den Partner gebunden, mit dem sie entstanden, wie auch an der Anordnung links unten erkennbar ist.
3. Molekülbindung
Nach diesem Modell stellen Atome also rotierende Dipole dar. Einige Elemente bilden Moleküle. Das einfachste Beispiel ist das Wasserstoffatom. Mit dem Dipolmodell ist der Zusammenhalt durch eine gegenläufige Dipolrotation in der gleichen Ebene zu erklären, so daß ständig einer der Zustände gemäß der Abbildung zum Dipol angestrebt wird.
Die Abbildung ähnelt dem Bohrschen Atommodell. Diese einfache Dastellungsform soll die Ebene, Änderungsrichtung und gegenseitige Lage von Dipolen verdeutlichen. Im Wasserstoffmolekül liegt die Dipolrotation in derselben Ebene, Die Richtung ist gegenläufig und die Lage zueinander in der Verbindungslinie der Rotationsmittelpunkte um 0°, senkrecht dazu um 180° gedreht. Im Bild ist das leichter verständlich.
Eine ähnliche dreidimensionale Überlagerung könnte der außergewöhnlichen mechanischen Stabilität von Diamant zugrundeliegen - wie auch seinen optischen Eigenschaften. Eine stabilere und gepacktere dreidimensionale Anordnung ist schlicht undenkbar.
4. "Magnetismus"
Magnetismus beruht auf bewegten Ladungsträgern - anders ausgedrückt, auf sich ändernden Dipolen. Stabmagnete bilden durch geordnete Rotation von Elektronen in einer bestimmten Richtung Nord- und Südpole aus. Das gleiche Phänomen tritt bei Ringspulen auf. Dabei stoßen sich Nord- von Nord- und Süd- von Südpolen ab und ziehen Nord- Südpole an. Die Abbildung zeigt mittels Dipolen, warum. Die positiven und negativen Ladungsträger sind hier Atomkerne in einem Kristall und die sie geordnet umkreisenden Elektronen - natürlich stark vereinfacht.
Für den vereinfachten Fall sind Rotationsrichtung und die Lagen der Dipole zueinander genau zu nehmen.
5. "Magnetfeld" stromdurchflossener Leiter
Bekanntlich ziehen sich parallele, in gleicher Richtung stromdurchflossene Leiter gegenseitig an. Als Grund wird die Überlagerung ihrer ringförmig um den Leiter verlaufenden "Magnetfelder" genannt.
Wenn nur die Ladungsträger (Elektronen) dafür verantwortlich wären, müßte das auch für parallele Elektronenstrahlen im Vakuum gelten. Ohne Bezugssystem ist ein Elektronenstrahl nicht von einer Elektronenwolke nicht unterscheidbar und die Elektronen in beiden Strahlen befinden sich in relativer Ruhe zueinander. Das führt dazu, daß sie sich abstoßen - die Strahlen streben auseinander. Das ist zwar im Moment nur eine Annahme von mir, müßte aber bekannt sein.
Somit ist ein Bezugssystem nötig, um das "Magnetfeld" zu erzeugen, welches die Leiter zur Anziehung bringt. Dieses sind die Leiter selbst, genauer gesagt, ihre Metallgitter. Das ergibt nur einen Sinn, wenn Wechselwirkungen der Ladungsträger mit dem Bezugssystem auftreten (sonst wäre es unnötig). Die sind bekannt: sie beruhen auf Ladungen im Metallgitter. Anders ausgedrückt, entstehen auch hier bewegte, genauer gesagt in dieselbe Richtung kippende Dipole.
In der Abbildung sind die gebundenen Elektronen des Leiters vernachlässigt. Die Überlagerung aller Dipoländerungen ergibt für jeden Punkt eine lineare Gesamtdipoländerung (im Unterschied zur kreisförmigen in Permanentmagneten).
Mit einer einfachen Versuchsanordnung sollte der qualitative Effekt nachweisbar sein. In der Elektronenstrahlröhre E1 müßten die Strahlen auseinanderstreben, während die metallischen Leiter in E2 zueinander streben. Obwohl das für das Ergebnis unerheblich ist, sollte die Katoden-Anoden-Spannung in E2 U2=U1*b/(a+b) sein.
Torsten Reichelt
27.01.2003, geändert 28.01.2003
