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| Farraday`s homopolar Induktor Im Internet
aber auch in Zeitschriften hat man auf verschiedene Weise ein Farrady`s Experiment wieder bekannt gemacht. Es geht um so genannten Homopolar Induktor.
Die einen sehen darin eine Grundlage für den Bau von einem Perpetuum Mobile, die anderen eine Widerlegung des Einsteins Relativitätstheorie.
Der Entdecker von Induktionsprinzip -englische Physiker Farraday- experimentierte unter
anderem mit einem Homopolarinduktor.
Bei seinem Versuch lies Farrady eine Kupferscheibe über einem stehenden Magnetpol senkrecht zu Magnetachse rotieren lassen. (Bild 1.)
( Bekannter Weise, eine elektrische Spannung entsteht und elektrische Strom fließt, wenn sich ein Draht bewegt und dabei die magnetische Kraftlinien schneidet. Dasselbe passiert wenn ein Draht steht aber bewegen sich die magnetische Kraftlinien. Die relative Bewegung macht's.)
Um Strom Entstehung festzustellen, gleiteten an der Kupferscheibe zwei Schleifkontakte- ( Ein an der
Scheibenmitte und zweiter am Scheibenrand )- die andererseits an einem Strommessgerät angeschlossen waren. Dieser Induktor war als Homopolar bezeichnet weil die ganze Kupferscheibe in einem gleichmäßigen Magnetfeld rotierte. (D. h. in dem Feldbereich wo die magnetische Kraftlinien parallel zu Magnetachse sind.)
Als die Kupferscheibe in Rotation um Magnetachse gebracht wurde, konnte man die Entstehung von
elektrischen Strom feststellen. Im anderen Versuch lies Farraday den Magneten auf die gleiche Weise rotieren, aber die Kupferscheibe ruhte. Das war ganz einfache Umstellung, die an den Prinzip von relativen Bewegung nichts änderte. Erstaunlicherweise gab es kein Strom! Erst als er auch die Kupferscheibe in Rotation versetzte (und sogar mit gleiche Drehzahl wie den Magneten d.h. es gab keine relative Bewegung
zwischen Magneten und Scheibe) kam der elektrische Strom wieder. Nach Einsteins Relativitätstheorie ist eine absolute Bewegung nicht feststellbar. Nach einem Zeitschrift Artikel widerspricht also dieses Farraday`s Experiment Einsteins Relativitätstheorie.
Weil es hier scheinbar keine relative Bewegung für Stromerzeugung sorgt, meinen manche Free Energie Fans die Grundlage für kostenlose Energieerzeugung entdeckt zu haben.
Um die Sache sachlich zu analysieren, muss man alle Bestandteile des Versuchs in Betracht ziehen.
In dem Versuch von Bedeutung sind folgende Elementen: Flachmagnet, Magnetfeld, Kupferscheibe und Schleifkontakte mit ganze Messschleife.
Erste Versuch mit ruhendem Magneten und Messchleife, aber rotierenden Kupferscheibe ist klar. Die Scheibe schneidet bei der Rotation im Magnetfeld die Kraftlinien -und das Strom entsteht.
Ein Übergang zu den zweiten Versuch mit ruhender Scheibe und rotierendem Magneten verlangt nach gründlicheren Erklärung.
Wenn die Kupferscheibe steht, bildet sie mit der Meßschleife ein geschlossenes und ruhendes Stromkreislauf.
In dieser Situation das Magnetfeld, das mit dem Magneten rotiert, schneidet ein geschlossenes Kreis und induziert in gegenüberliegenden Kreislaufabschnitten ein Strom und gleichwertiges Gegenstrom. Die
gegenwirkende, gleichwertige Ströme heben sich gegeneinander auf. Es kann also kein Strom fließen, und deshalb zeigt das Messgerät kein Stromfluss.
Wenn jetzt die Kupferscheibe sich anfangen zu drehen wird, wird der Stromkreislauf nicht mehr in ganzen stehen. D. h. die Magnetfeldlinien werden mit anderen Geschwindigkeiten die Kupferscheibe und den stehenden Abschnitt von Stromkreislauf ( Meßschleife, -Schleifkontakte, -Verbindungsdrähte und
Messgerät.) schneiden. Dabei werden in den beiden Abschnitten von Stromkreislauf unterschiedliche Ströme induziert. Es wird also anfangen Strom zu fließen. Wenn die Kupferscheibe mit gleiche Geschwindigkeit wie Magnetfeld rotieren wird, wird zwar im Kupferscheibe kein Strom induziert, aber das Strom welche in der Meßschleife induziert ist, bekommt kein aufhebendes (gegenwirkenden) Gegenstrom.
In diesem Versuch ist also eine Bedingung für die Stromerzeugung, nämlich -die Kupferscheibe muss sich drehen.
Es kann man sich auch einen anderen Versuchaufbau vorstellen, aber das Prinzip bleibt.
Ich will aber nicht alle Hoffnungen und Träume vertreiben, und als Spaßverdeber da stehen.
Die Versuchsergebnisse kann man auch auch etwas andere Weise versuchen zu erklären.
Wenn man über eine Magnetspule Gleichstrom fließen lässt, entsteht rundum die spule ein Magnetfeld.
Schaltet man aber danach den Strom aus, existiert der Magnetfeld weiter und Versucht sogar so ein Strom in der spule zu erzeugen,der das Magnetfeld weiter unterhalten würde. Das Magnetfeld hat sie sozusagen verselbstständigt und versucht weiter zu existieren. Es weist daher eine bestimmte Trägheit auf. Stehender Magnet erzeugt ein statisches Magnetfeld. Zur Feldarstellung zeichnet man dazu imaginäre Magnetkraftlinien.
Entstandenes Magnetfeld ist Träge und bewegt sich nicht, solange die Quelle steht. Der Flachmagnet, der um eigene Magnetachse rotiert, Unterhält existierendes-träges Magnetfeld ohne den zu ändern. Wenn man sich schon auf solche Darstellung mit Magnetkraftlinien einlässt -trotz rotierenden Magneten bleiben die Kraftlinien stehen (wegen erwähnten Trägheit von Magnetfeld). Weil der Magnetfeld unverändert bleibt und die
Kupferscheibe steht, gibt es keine relative Bewegung zwischen Scheibe und Magnetfeld. Demzufolge es kann kein Strom erzeugt werden. Wenn man jetzt wieder die Kupferscheibe in Bewegung setzt, entsteht die gleiche Situation wie im ersten Versuch. Magnetfeld ( unbeeindruckt von Magnetrotation ) steht, die Scheibe rotiert. Es gibt also wieder eine relative Bewegung zwischen der Kupferscheibe und Magnetfeld, und der elektrische Strom kann entstehen.
Weil die Welt schöner mit geheimnisvollen Erscheinungen ist, soll man der Fantasie fiel von freien Spielfeld lassen.
Es wird also dem Leser überlassen, welchen von beschriebenen Erklärungen Glauben schenken will.
Auch ich bin der Meinung, dass manche Einsteins Theorien -genauso wie die Physikwelt von Newton -irgendwann den Feld anderen Theorien überlassen werden. Die Quanten- und Stringtheorien sind schon sehr
nah dran. Wird das aber schon die entgültige Erklärung für alle Fragen? Das zweifle ich sehr.MfG Hubert G.Tomczyk |
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| | Quanten-Teleportation Science oder fiction? oder besser Science und fiction!Im Heft Nr6 "Spektrum" vom Juni 2000 hat Herr A. Zeilinger (Uni Wien) ein sehr interresantes Artikel unter dem Titel
"Quanten-Teleportation " publiziert. Ich kann nicht aushalten und die Publikation ohne Resonanz zu lassen. Es wäre schwer meine Bemerkungen ohne diesen Artikel von Augen zu haben zu verstehen. Deshalb erlaube ich mir einige relevante Zitate aus dem Artikel zur Verfügung zu stellen.
Die vorgeschlagene von H.Zeilinger Quanten Teleportation basiert auf EPR Effekt.(Einstein,Podolsky,Rosen-1935). Es geht hier um so genannte EPR Paare von
"verschränkten" Teilchen.
»Zwei qunatenmechanisch verschränkte Teilchen gleichen einem Paar von Würfeln, bei den zwar keiner der beiden Würfeln für sich genommen gezinkt ist-bei jedem Wurf legte rein zufällig einmal 1,ein andermal 3, dann wieder 6 oben -und bei denen trotzdem bei jedem Doppelwurf beide Würfel die gleichen Augenzahlen zeigen: zweimal eins, zweimal drei, zweimal sechs usw.. Ein entsprechendes Verhalten ist an verschränkten Partikeln tasächlich
nachgewiesen und intensiv untersucht worden... Betrachten wir zwei verschränkte Photonen, deren Polarisationen zwar Zufallsverteilt, aber stets identisch sind... Angenommen, Alice besitzt eines der verschränkten Photonen und Bob das andere. Wenn Alice ihr Photon misst, um festzustellen, ob es horizontal oder vertikal polarisiert ist, beträgt die Wahrscheinlichkeit für jedes der beiden Resultate 50 Prozent. Bobs Photon hab an sich die gleichen Wahrscheinlichkeiten, aber
die Verschränkung garantiert, dass er exakt dasselbe Ergebnis erhält die Alice. Sobald Alice das Resultat "horizontal" beobachtet, weiß Sie, dass auch Bobs Photon horizontal polarisiert sein muss. Vor Alice Messung besitzen die beiden Photonen keine individuellen Polarisationen: der verschränkte Zustand legt nur fest, dass jeder Messung für beide denselben wert ergeben wird... Natürlich haben sich viele gefragt, ob dieser Effekt sich
nutzen ließe, um Daten mit Überlichtgeschwindigkeit zu übertragen... Doch die Quantengesetze verbieten das. Jede lokale Messung eines isoliert betrachteten Photons liefert ein völlig Zufalls verteiltes Resultat und vermag darum keine Information von dem anderen, weit entfernten Ort zu gewinnen. Die Messung sagt uns nur, welche Wahrscheinlichkeiten die weit entfernten Messungen hätten -je nachdem, was dort gemessen würde. Dennoch können wir die Verschränkung auf raffinierte
Weise einsetzen, um Quanten-Teleportation zu erreichen. Alice und Bob haben vor, ein Photon zu Teleportieren. Als Vorbereitung teilen Sie ein Verschränktes Hilfspaar von Photonen untereinander auf: Alice bekommt Photon A, und Bob erhält Photon B. Statt die Polarisationen zu messen heben beide ihr Photon auf, ohne den empfindlichen verschränkten Zustand zu stören. Zusätzlich besitzt Alice ein drittes Photon -nennen wir es X-, dass sie zu Bob Teleportieren möchte. Sie kennt
den Zustand von Photon X nicht, aber sie möchte, das Bob ein Photon mit genau dieser Polarisation bekommt. Sie kann nicht einfach die Polarisation des Photons messen und Bob das Ergebniss senden. Im allgemeinen wäre ihr Messerresultat nicht identisch mit dem ursprünglichen Zustand des Photons... Um Photon X zu teleportieren, muss Alice darum anders vorgehen: Sie misst es zusammen mit Photon A, ohne die individuellen Polarisation an den beiden zu bestimmen. Beispielsweise
findet sie, dass die Polarisationen "senkrecht" aufeinander stehen -ohne jedoch die absolute Polarisation eines der beiden zu kennen. Die gemeinsame Messung verschränkt Photon A und Photon X; sie heißt in der Fachsprache Bell-Zustandsmessung. Alice Messung erzeugt einen subtilen Effekt: dieser Messvorgang verändert Bobs Photon so, dass es mit einer Kombination ihres Messresultats und des ursprünglichen Zustands von Photon X korreliert wird. Tatsächlich trägt
Bobs Photon jetzt den Zustand ihres Photons X-entweder exakt oder in einer einfachen Abwandlung. «.
Nach sorgfältiger Analyse des ganzen Artikels, bin ich zum Schluss gekommen, dass der Autor entweder nicht alles was relevant ist bekannt gab, oder die ganze Geschichte nach dem Motto funktioniert - wenn du mir dein Namen sagst errate ich wie du heißt. Das ist nur im Erklärungslabyrinth so verloren gegangen, dass sich keiner laut zu zweifeln traut. Eine vollständige
Auseinandersetzung ist wegen der komplizierten Materie auch lang und kompliziert. Ich meine aber, man kann das auf vereinfachte Weise ganz kurz mit Hilfe eines Zitats ausdrücken. Herr Zeilinger schreibt weiter u.a.:
» Um die Teleportation zu vollenden, muss Alice Bob nun eine Botschaft auf konventionellem Weg senden -etwa per Telefon oder auf einem Blatt Papier. Nach Erhalt dieser Nachricht kann Bob, falls nötig, sein Photon B so transformieren, dass es sich schließlich in eine
exakte Kopie des ursprünglichen Photons X verwandelt. Welche Transformation Bob anwenden muss, hängt von dem Ergebnis von Alice Messung ab.... Darum weiß Bob nicht, wie er mit seinem Foton umgehen muss, bis er das Ergebnis von Alices Messung erfährt: das ist der Grund, warum Alice ihn eine gewöhnliche Botschaft schicken muss, um die Teleportation zu vollenden ...«
dem zu Folge wäre es eine Teleportation, wenn z.B. ein Postbote mir eine Nachricht bringt, wie ich
vorher gelieferte Buchstaben zusammensetzen soll um einen Brief von jemandem an mich, mit 20 Prozent Fehlern, schreiben zu können. (Die im Artikel genannte Erfolgsquote von 80 Prozent ist nicht etwa um 30 Prozent höher als für reinen Zufall, sondern wegen der unpräzisen B Transformation kleiner als 100 Prozent).
Es scheint, das ist leider eher ein ( sympatisches und für die Wissenschaft nutzliches) PR-Effekt mit Hilfe des unbestrittenen EPR-Effektes als
Teleportation. Meine volle Anerkennung will ich aber für die Entwicklung und die Durchführung eines so komplizierten Experimentes aussprechen. Ich meine, die Richtung und das Werkzeug für eine Quanten-Informationsübertragung stimmt. Nur das Experiment selber verlangt nach einer vorstellbaren Weiterentwicklung. MfG Hubert G. Tomczyk Juli 2000 |
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