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Raumakustik: Ist der Raum ein lineares System?

Grundlagen der Tontechnik, Literatur- und Linktips

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Wolfus
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Re: Raumakustik: Ist der Raum ein lineares System?

Beitragvon Wolfus » 30.11.2015, 16:23

Das führt jetzt aber sehr weit weg von der Ausgangsfrage, aber immerhin kurz:

Der Magnetismus folgt zwingend aus Elektrostatik und Relativitätstheorie. Statt Herleitung nur ein simples Beispiel.

Nehmen wir zweit parallele Drähte mit Stromfluss in die gleiche Richtung. Diese ziehen sich nach Elektrodynamik an. (Magnetfeld ist jeweils ein Wirbelfeld um jeden Draht, das ist senkrecht zur Stromrichtung des anderen Drahts, Lorenz-Kraft F=q * v x B ist in dem Fall anziehend)

Jetzt mal nur elektro-"Statik", aber relativistisch. In beiden stehen die positiven Ladungsträger (Atomrümpfe), aber die Elektronen des Leitungsbandes bewegen sich - im Mittel bei normalen Stromstärken sehr langsam. Gehen wir vereinfachend von der durchschnittlichen Geschwindigkeit als für alle Elektronen des Leitungsbandes gleiche Geschwindigkeit aus.

Setzen wir uns auf ein solches Elektron und nehmen dessen Bewegung als (inertial-)Bezugssystem. Die gleich schnellen Elektronen des anderen Drahts sehen wir stehend. Die Rümpfe bewegen sich aber (in die entgegengesetzte Richtung der Elektronen). Dadurch ergeben sich minimale Relativitäts-Effekte. Insbesondere durch die Längenkontraktion ist der andere Draht jetzt positiv geladen, weil pro Längeneinheit jetzt minimal mehr Atomrümpfe als Elektronen in ihm sind. Daher wird das Elektron angezogen und bewirkt darüber eine Kraft auf seinen Draht.

Allgemein muss das E-Feld relativistisch zu einem 4-Dimensionalen Elektromagnetischer Feldstärketensor https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetischer_Feldst%C3%A4rketensor erweitern. Damit ist der Magnetismus tatsächlich erklärt und auf die Elektrostatik zurückgeführt.
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alex
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Re: Raumakustik: Ist der Raum ein lineares System?

Beitragvon alex » 30.11.2015, 17:42

RainerG hat geschrieben:WARUM ist um einen stromdurchflossenen Leiter - auch bei Gleichstrom - ein Magnetfeld? Ich glaube kein Mensch kann sich das erklären.
Die Maxwellschen Gleichungen erklären dies nicht, sondern beschreiben nur den Zusammenhang zwischen E-Feld und H-Feld.

Eine Frage: Können aus menschlicher Vorstellung entstandene Theorien und Modelle - und seien sie mathematisch noch so makellos gestützt - Zusammenhänge zwischen naturgegebenen Ursachen und Wirkungen jemals erklären, oder lediglich nachvollziehbar beschreiben?

Grüße,
alex
(jedenfalls in diesem Forum ;-)
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RainerG
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Re: Raumakustik: Ist der Raum ein lineares System?

Beitragvon RainerG » 30.11.2015, 18:31

alex hat geschrieben:Eine Frage: Können aus menschlicher Vorstellung entstandene Theorien und Modelle - und seien sie mathematisch noch so makellos gestützt - Zusammenhänge zwischen naturgegebenen Ursachen und Wirkungen jemals erklären, oder lediglich nachvollziehbar beschreiben?



Genau! Ich denke mal: beschreiben ja, erklären nein.

Wolfus' Beispiel ist zwar anschaulich erklärt, aber die Beschreibungen wie sie in dem Link angegeben sind, entziehen sich meiner anschaulichen Vorstellungskraft.
Die Themen "Relativitätstheorie" und "Quantenphysik-/theorie" sind anschaulich kaum vorstellbar. "Raum-Zeitkrümmung" : Ich bezweifle nicht die Existenz dieses Phänomens, aber ich kann mir anschaulich keine Vorstellung mehr darunter machen.

Ich glaube wir sollten dann doch lieber zum Ausgangsthema zurück kommen.


Grüße
RainerG
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