Erde, (Erd-)Elektrizität und Mensch, Physik

Naturwissenschaft
Eberhard W. Eckert
Erde, (Erd-)Elektrizität und Mensch
Wissenschaftlicher Aufsatz
Eberhard W. Eckert
Erde, (Erd-)Elektrizität und Mensch
Die Erde -elektrisch gesehen
Unser Planet Erde hat ein Alter von einigen Milliarden Jahren, als wahrscheinlicher Wert gilt etwa 4,5
Milliarden. Aus der Forschung ergeben sich überzeugende Beweise, daß sie bibelkonform „wüst und
leer“ war, in den Termini der Astrophysik eine Verdichtung von Energie und Masse/Materie (siehe
auch Einsteinformel), hoch elektrisch und radioaktiv, im wahrsten Sinne des Wortes funkensprühend.
Es hat kosmischer Zeiträume bedurft, um diese radikale Elektrizität und Radioaktivität soweit zu
dämpfen, daß Leben entstehen konnte. Interessanterweise scheint die Elektrizität bei der Entstehung
organischer Moleküle und Stoffe eine Schlüsselrolle gespielt zu haben, wie die Versuche von Urey
und Miller um 1953 belegen.
Die Erde als Himmelskörper ist, weit aus dem Weltraum gesehen, elektrisch eine Punktladung, deren
momentane Größe beziffert werden kann. Nach neueren Erkenntnissen scheint sie in der
Größenordnung 900000 C (900000 Coulomb) zu liegen. Allerdings wegen Atmosphäre und
Interaktion mit dem Weltraum bei näherem Hinsehen eine recht komplizierte und weder räumlich
noch zeitlich konstante Punktladung.
Was weit aus dem Weltraum gesehen als Punkt erscheint, entpuppt sich beim Näherkommen als ein
eigener, höchst komplexer Kosmos. Beim Aufbau der Erde stößt man allenthalben auf Elektrizität. Die
Humusschicht, unsere Lebensgrundlage, ist durch Ionen elektrisch leitend; die Erdkruste aus
Sedimenten, sauren und basischen Erstarrungsgesteinen, durchsetzt von Wasser mit gelösten
Teilchen/Ionen; darunter der Erdmantel mit ultrabasischen Silikaten; dann Nickeleisen, je nach Tiefe
flüssig bis fest, und natürlich gut elektrisch leitend (Nickeleisen fest = Elektronenleitung, flüssig =
Elektronen- und Ionenleitung). Das geoelektromagnetische Stromsystem im Erdinneren befindet sich
unterhalb von 2900 km Tiefe an der Grenzschicht zwischen Erdmantel und Erdkern. Reibung
zwischen den verschiedenen Erdschollen und –Schichten hat Reibungselektrizität zur Folge, an
Diffusion zwischen verschiedenen Materialien sind ebenfalls elektrische Ladungen beteiligt.
Da über die Hälfte der Erdoberfläche von Ozeanen bedeckt ist, in denen sich nicht reines Wasser,
sondern leibhaftige Elektrolyte befinden, stößt man dort auf beachtliche elektrische Leitfähigkeit.
Dazu paßt, daß alle Fische gegen Elektrizität/elektrische Felder hoch empfindlich sind (der Grund,
warum die Elektrofischerei strengen Vorschriften unterworfen ist) und Elektrizität auch konkret
nutzen, sei es zu Ortung und Orientierung, sei es zum Beutefang oder zur Abwehr.
Wellenbewegungen und Meeresströmungen bedeuten Bewegung eines elektrisch leitfähigen
Materials/Mediums, wenn dies dabei von einem Magnetfeld durchsetzt wird, findet Induktion statt.
Die gibt es -entsprechend dem Induktionsgesetz- auch bei ruhendem Meerwasser, aber zeitlich
veränderlichen Magnetfeldern wie den magnetischen Stürmen von der Sonne mit ihren
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Auswirkungen auf das Erdmagnetfeld. Die Folgeerscheinungen bei einem flüssigen Leiter mit
positiven und negativen Ladungsträgern (Ionen) sind recht verwickelt.
Grenzschichten sind in Bezug auf elektrische Erscheinungen besonders interessant. Im Fall der Meere
sind das neben der Wasseroberfläche insbesondere Meeresboden und Küsten; analog gilt das auch
für andere Gewässer.
Daß die Erde auch ein (Erd-)Magnetfeld besitzt, ist allgemein bekannt. Nicht so sehr bekannt ist, daß
es mit elektrischen Erscheinungen aus dem Weltraum, insbesondere unserer Sonne, verknüpft ist.
Die elektrisch leitende Erdoberfläche wie auch Ozean-/Wasseroberflächen stehen in ständigem
Austausch mit einem verhältnismäßig dünnen, die Erde umhüllenden Häutchen: Der Atmosphäre.
Wenn man Erde und Atmosphäre im gleichen Maßstab zeichnet, wird das sehr deutlich. In einigen
100 km Höhe umgibt die Ionosphäre die Erde, praktisch auch als elektrischer Schutzmantel gegen
Einflüsse aus dem Weltraum. Im Verbund mit dem Erdmagnetfeld führt das beispielsweise zur
Erscheinung der Nordlichter. Im Raum zwischen Erde und Ionosphäre spielen sich z. B. Gewitter als
Erzeuger von elektrischen Resonanzerscheinungen mit dem Ergebnis der bekannten SchumannWellen und Schumann-Frequenzen ab; oberhalb der Wolken und Gewitter gibt es elektrische
Strahlströme/“Jetstreams“. Das luftelektrische Feld, das über Land bei durchschnittlichem ruhigen
Schönwetter eine Feldstärke in der Größenordnung 130 V/m aufweist, sorgt für einen stetigen
Ionenstrom durch die Luft in Richtung Erde.
Die Erde schiebt im Weltraum kein Dasein als „ruhige Kugel“. Aus ihrer Drehung und der Nutation der
Erdachse ergeben sich zeitlich veränderliche Kräfte mit ebenso zeitlich veränderlichen elektrischen
Folgen an „Erd-Endoelektrizität“. Analoges gilt auch für Kräfte aus dem Weltraum, allen voran Mond
und Sonne. Elektrische Erscheinungen in Atmosphäre und Erde sind auch vom (Sonnen-)Licht
abhängig, Funktechniker kennen den Begriff der „Nachtreichweite“. Da also fortwährend unzählige
elektrische Erscheinungen mit, an und in der Erde stattfinden, werden sie sich in der Summe als
Elektrisches Erdrauschen darstellen. Rauschen ist innerhalb der Nachrichtentechnik ein ebenso
umfangreiches wie kompliziertes Sachgebiet.
Im Zuge der sich seit knapp 100 Jahren rasant entwickelnden Funktechnik wurden zahllose
Grundlagenforschungen und Messungen durchgeführt. Neben der elektrischen Leitfähigkeit sind
Dielektrizitätszahl und Permeabilitätswert Schlüsselcharakteristika von Stoffen und für die Erde
(natürlich auch Luft und Wasser). Da zeigen sich große Unterschiede, und zusätzlich ist die Frequenz
mitentscheidend, ob Materie Isolator, Halbleiter oder Leiter für eine Welle ist. Schon im Jahr 1907
hat Zenneck die Ausbreitung hochfrequenter elektromagnetischer Wellen über die Erde
mathematisch-elektrisch beschrieben (Zenneck´sche Oberflächenwelle). Später wurde erkannt, daß
ein Hochfrequenzsender Bodenwelle und Raumwelle erzeugt, die wellenlängenabhängig für
Reichweiten, Schwunderscheinungen, Interferenzen zuständig sind. Das Verhältnis von
Permeabilitäts- und Dielektrizitätszahl (die beide nicht konstant sein müssen und TensorEigenschaften aufweisen können) bestimmt die Stoffeigenschaften von Erde, Luft, Wasser bezüglich
hochfrequenter elektromagnetischer Felder, Wellen und Impulse, bestimmt die Wellenlänge und
Ausbreitungsgeschwindigkeiten.
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Der Mond und die Erde -elektrisch gesehen
Der Mond hat einen Durchmesser von 3476 km, der 3,66-fach kleiner ist als jener der Erde. Bei einer
maßstäblichen Darstellung von Mond und Erde mit einer Entfernung von rund 384000 km ergeben
sich Kugeln mit elektrischen Ladungen, die ein elektrisches Feld zwischen sich aufspannen. Auf beide
wirkt der große Energielieferant Sonne ein. Eine stehende Welle zwischen beiden Himmelskörpern
hätte die Frequenz 0,78 Hz, d. h. etwa ein Zehntel der Schumann-Frequenz. Diese 0,78 Hz bedeuten
auf die Minute umgerechnet 77 Impulse; das hat große Ähnlichkeit mit dem menschlichen Puls bei
innerer Erregung bestimmter Art, Somnambulismus. Nach Otto Hauswirth/Wien gehört ein Puls im
Bereich von 77/min zu übererregtem Vagus, wobei der Sympathikus übererregt/normal/untererregt
sein kann (Amphohypertonie/obere dekompensierte Vagotonie/dekompensierte Vagotonie). Wenn
das Ruheoxidationsintegral (ROI) zwischen +10 und +30% liegt, ist das eine weitere Bestätigung
dafür. Ebenso entsprechende Meßwerte mit Bioimpedanzmessungen, insbesondere dem System
„Erfassung des menschlichen Gesamtzustandes“.
Eine der irdischen Schumann-Frequenz
entsprechende Oberflächenwelle rund um den Mond läge bei etwa 27,5 Hz (das wiederum liegt im
Bereich der Längstwellen/ELF für irdische militärische Nutzung).
Elektrische Erscheinungen auf dem atmosphärenlosen Mond sind durch große
Temperaturunterschiede zwischen sonnenbestrahltem Teil und dem kalten Teil zu erwarten
(Diffusion, mechanische Spannungen); außerdem wirkt er als (Kugel-)Reflektor für sichtbare und
unsichtbare elektromagnetische Strahlung der Sonne. Darüber hinaus zieht er Weltraumstaub an.
Wie soll man elektrische Verbindungen zu Mondmasse nennen ? Bei der Landung der ersten
Menschen auf dem Mond wurden elektrische Geräte installiert, von denen man vermuten darf, daß
sie eine ordentliche elektrische Verbindung zur Mondmasse erhielten. „Erden“ paßt wohl nicht,
„Monden“ klingt gewöhnungsbedürftig.
Sonne, Mond und Erde -elektrisch gesehen
Unser Lebensspender Sonne ist ein gigantischer Kernreaktor mit einem Durchmesser von ca. 1,4
Millionen Kilometern. Wegen der hohen Temperaturen müssen dort alle Bestandteile vollständig
ionisiert sein. Deshalb toben dort atomare und elektrische Prozesse mit extremer Geschwindigkeit.
Eine der irdischen Schumann-Frequenz entsprechende Umfangswelle läge dort bei etwa 0,7 Hz plus
den entsprechenden Oberwellen. Die mittlere Entfernung Erde-Sonne liegt bei 149,67 mal 10 hoch 6
km. Die Sonne mit ihren gewaltigen elektrischen Aktivitäten beeinflußt in vielfältiger Weise die Erde.
Eine stehende Welle zwischen Sonne und Erde muß eine Frequenz von 2 mHz aufweisen, mit
entsprechendem Oberwellenspektrum dazu. Der von der Sonne beschienene Mond
beeinflußt/“moduliert“ dieses Wellenspektrum, ganz besonders an den Gebieten auf der Erde, wo
Sonne, Mond und Erde auf einer Linie liegen. Auch wenn der Mond an seiner Oberfläche keine
elektrisch leitende Humusschicht besitzt, gibt es dort Effekte, die man auf der Erde etwa in
„Dielektrischen Antennen“ ausnutzt.
Gegenüber der Sonne laufen auf dem praktisch atmosphärenlosen Mond physikalische und
chemische Veränderungsprozesse außerordentlich langsam ab.
Auf der Erde hat sich mit dem Leben allgemein ein riesiges Mosaik an moderaten chemischen
Prozessen (=letztlich elektrischen Vorgängen) aufgebaut, die Bezeichnungen tragen wie
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