Deutsch

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Elektrodynamik

Electrodynamics

Zur Elektrodynamik Gleichförmig Bewegter Ladungen

On Electrodynamics of Uniform Moving Charge

Kraftfeld des Hertz'schen Dipols auf Ruhende Ladungen

Force of a Hertz Dipole on a Stationary Charge

Über Schreibweisen der Feldleichungen zur Elektrodynamik

On the Notation of Field Equations
of Electrodynamics

Die Transportgleichung des Vektorpotentials

Nikola Tesla's Sendeanlagen

Nicola Tesla's Wireless Systems

Nikola Tesla's "Radiations" und die kosmische Strahlung

Nicola Tesla's Radiations and the Cosmic Rays

Generalisation of Classical Electrodynamics to Admit a Scalar Field and Longitudinal Waves

Das totale Zeitdifferential in Bi-Quaternion Elektrodynamik

The total time derivative with Bi-Quaternion electrodynamics

Anwendung von Bi-Quaternionen in der Physik

Application of Bi-Quaternions in Physics

Gravitation

Gravitation

Zur Gravitation

Biquaternion Relativität -
Gravitation als Effekt einer räumlich variablen Lichtgeschwindigkeit

Biquaternion Relativity -
Gravitation as an Effect of Spatial Variying Speed of Light

Andere

Other

Autopoietische Systeme

Der Äther in der Naturwissenschaft

Materie-Energie-Information

Die logarithmische Normalverteilung in der Natur

Zur Elektrodynamik Gleichförmig Bewegter Ladungen

On Electrodynamics of Uniform Moving Charge

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    Die Elektrodynamik bewegter Körper hat schon Einstein bewogen, seine Spezielle Relativitätstheorie zu formulieren. Er erkannte das allen elektrodynamischen Prozessen inliegende Prinzip der Relativbewegung. Nicht die Bewegung gegen einen ortsfesten Äther ist die Ursache der elektrodynamischen Wirkungen sondern die Relativbewegung zwischen zwei Inertialsystemen. Diese Erkenntnis wird auch heute im allgemeinen anerkannt. Mit seinem zweiten, fundamentaleren und auch heute stark umstrittenen Postulat der absoluten Konstanz der Lichtgeschwindigkeit - die Lichtgeschwindigkeit ist also nicht abhängig von der Eigengeschwindigkeit der Lichtquelle - war Einstein’s Theorie in der Lage, experimentelle Messungen einfacher zu beschreiben als alle anderen zu dieser Zeit existierenden Theorien des Äthers.

    Einstein erkannte damit die Abhängigkeit des gemessenen elektrischen oder magnetischen Feldes von der Relativgeschwindigkeit zu der Feldquelle, und daß damit die Frage nach dem Sitz zum Beispiel der elektromotorischen Kraft in der Unipolarinduktion – seit 1831 bekannt als Faraday Generator – sinnlos wurde. Interessanterweise wird diese Frage über den Sitz des Magnetfeldes seit über Hundert Jahren auch heute noch debattiert  Diese wichtige Erkenntnis Einstein‘s kann konsequent zurückverfolgt werden an den Punkt, wo nur noch Kräfte zwischen elektrischen Ladungen existieren. Tatsächlich können alle physikalischen Kraftwirkungen ausschließlich auf Kräfte zwischen elektrischen Ladungen zurückgeführt werden. Wie diese Kräfte übermittelt werden (z.B. Fluidmodelle, etc.), soll in dieser Arbeit (noch) nicht betrachtet werden.

    Vor einiger Zeit haben Moon & Spencer eine Theorie der Elektrodynamik vorgestellt, in welcher auf das Konzept des magnetischen Feldes vollständig verzichtet werden kann. Diese Arbeit ist ein weiterer Versuch, nur die Formulierung von Kräften zwischen elektrischen Ladungen zu verwenden und auf den Einbezug des magnetischen Feldes zu verzichten. Wir beschränken uns dabei auf gegeneinander ruhende und gegeneinander gleichförmig bewegte Ladungen.

    Ein ganz spezieller Fall, in dem Kräfte zwischen solcherart gleichförmig bewegten Ladungen studiert werden kann, ist das Motional Electric Field (MEF), welches zuerst von William Hooper publiziert und später durch Edwards und Edwards et. al. in der Fachwelt etabliert wurde. Doch etwa ein Jahr später führen Bartlett und Ward ein modifiziertes Experiment durch und folgern daraus, daß das MEF nicht existiert. Von Zeit zu Zeit erschienen weitere Publikationen zu diesem Thema bis Lemon et. al. ihr Messaufbau teilweise veränderten und danach also behaupteten, das MEF existiert nicht.

          

    The theory of electrodynamics exists since more than hundred years and is used for almost every electromagnetic application. But there still exist debates for example about the existence of a motional electric field outside current carrying wires. This essay examines the force between uniform moving charges with some applications and experiments and shows a request for an additional g -factor on the formula for the electric field of a uniform moving charge. Two possibilities to explain this additional factor are given.

    The electrodynamics of moving bodies has motivated Einstein to formulate the theory of special relativity. He recognizes the all electrodynamics processes underlying principle of relativity. Not the movement against an aether has to be understood as the cause for electrodynamics effects but the relative motion between two inertial systems. With his second more fundamental postulate of the absolute constancy of the velocity of light – independent of the velocity of the source - Einstein’s theory was able to describe effects with relativistic velocities much better than previous theories based on aether concepts.

    Einstein was the first who recognized that the electric and magnetic forces depends on the movement of the associated reference frame and that the question about the seat of the electromotive force in unipolar induction is therefore meaningless. This can be traced back to forces between charges only. Generally it must be possible to describe the electromagnetic theory only as forces between charges only. Some time ago Moon & Spencer presented a new electrodynamics without using the magnetic field concept. This paper is an other attempt to use a formulation without the magnetic field concept for forces between uniform moving charges.

    A special case, where this forces can be studied, is the motional electric field, first reported by William Hooper and later also established by Edwards and Edwards et. al.. About a year later Bartlett and Ward denied the existence of this effect. Frequently some papers were published about this effect until Lemon et. al. changed their measurement setup and then also claimed, that this motional electric field does not exist. By examining the experiments cited above and by the existing theoretical foundation the author believes, that the motional electric field really exists, but the measurement setup greatly influences the result due to the inductive nature of the motional electric field.

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Kraftfeld des Hertz'schen Dipols auf Ruhende Ladungen

Force of a Hertz Dipole on a Stationary Charge

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    Im Jahr 1888 hat Heinrich Rudolf Hertz die Ausbreitung elektrischer Energie von einem schwingenden elektrischen Oszillator mit Funkenstrecke auf einen entfernten elektrischen Schwingkreis gezeigt. Die Funkenstrecke wurde später nicht mehr benötigt und es entstand daraus eine einfache Anordnung, die heute als Hertz‘scher Dipol bekannt ist. Hertz hat mit Hilfe dieser Schaltung in seinem Klassenzimmer die Übertragung von elektrischer Energie von einem elektrischen Schwingkreis auf einen anderen elektrischen Schwingkreis gezeigt.

    Als Modellvorstellung über das, was da vor sich ging, diente eine ebenfalls von Hertz durchgeführte Lösung der aus der Maxwell‘schen Gleichungen, die für die Randbedingungen des Hertz'schen Experimentes angewendet wurden. Das Hertz‘sche Experiment hat die theoretischen Voraussagen der Maxwell’schen Theorie eindrücklich bestätigt und wurde deshalb weltberühmt.

    Besonders wichtig war die Feststellung, dass sich elektromagnetische Energie als Welle durch den Äther fortbewegen kann, wie das die Maxwell‘schen Gleichung voraussagen. Eine weitere wichtige Bestätigung der Maxwell‘schen Voraussagen war der Nachweis, dass die Schwingungsebene dieser Welle in großen Entfernungen zum Dipol senkrecht zur Ausbreitungsrichtung stand (Transversalwelle), und dass in großer Distanz keine Schwingungen in Ausbreitungsrichtung (Longitudinalwelle) mehr messbar sind. Ebenfalls wurde gezeigt, dass sich diese Welle an Gitterstäben reflektieren lässt, wenn die Gitterstäbe parallel zur Antenne ausgerichtet wurden, und dass keine Reflexion stattfindet, wenn die Gitterstäbe senkrecht zur Antenne stehen. All dies wurde als Bestätigung angesehen, dass es sich tatsächlich um eine elektromagnetische Welle im Äther handeln muss, wie es die Theorie voraussagt.

    Die theoretische Herleitung für das Hertz'sche Experiment wird mit dem Konzept des elektrischen und magnetischen Feldes durchgeführt. Dieser Aufsatz soll zeigen, dass die bekannten Wirkungen der sogenannten elektromagnetischen Strahlung nur mit Hilfe von Kräften zwischen Ladungen – ohne Einbezug eines magnetischen Feldes –gelöst werden können, ohne daß überhaupt eine Wellengleichung der Felder nötig wird. Das Resultat erklärt sehr anschaulich die Ursache für die verschiedenen Feldanteile in der Nähe und in großer Distanz zu einem Hertz‘schen Dipol.

    This paper shows a derivation of the forces of a Hertz dipole antenna acting on a resting, stationary charge. The demonstrated derivation does not use the magnetic field concept but uses the forces between resting, moving and accelerating charges only. In the second part of the paper a comparison with the standard derivation known from literature is presented.

    In 1888 Heinrich Rudolf Hertz has shown the spreading of electrical energy from one oscillator with spark gap to another distant electrical oscillator. At a later stage the spark gap was not used anymore and it evolved this kind of simple arrangement which is now known as Hertz-Dipole. With this circuit Hertz has shown the transmission of electromagnetic energy from one resonant circuit to an other in his class room.

    As theoretical basis for this experiment Hertz used the Maxwell equations from which he derived the correct solution by applying the correct boundary conditions for the Hertz experiment. The Hertz experiment has confirmed the theoretical predictions in an impressive manner so that it became worldwide known.

    The discovery of the fact, that electromagnetic energy can travel through space as an electromagnetic wave as predicted by Maxwell’s equations was of great importance. An other important confirmation of the predictions form Maxwell’s theory was the prove, that the oscillating plane of the electromagnetic wave was perpendicular to the propagation direction (transverse wave characteristics) and that in large distances there are no oscillation parallel to the propagation direction (longitudinal waves). In addition it was shown, that the electromagnetic wave can be reflected with a conducting bar grid, if the bars are parallel to the antenna, and that there are no reflections, when the bars are perpendicular to the antenna. All –this has been used as a confirmation, that there is actually an electromagnetic wave in the aether, as predicted by the theory.

    The theoretical derivation of the Hertz experiment is done with the concept of electric and magnetic fields. This essay shows that the well-known effects of the so-called electromagnetic radiation can be calculated with the aid of forces between charges only, without the use of the magnetic filed concept and without using an electromagnetic wave equation. The result examines clearly the cause for the different field elements near or distant to the Hertz dipole antenna.

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Über Schreibweisen der Feldgleichungen zur Elektrodynamik

On the Notation of Field Equations of Electrodynamics

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    Seit 1865 sind die Gleichungen zur Elektrodynamik von James Clerk Maxwell bekannt. Diese wurden für 20 Feldgrößen definiert, welche später von Oliver Heaviside und William Gibbs in die heute gebräuchliche Form der Vektordarstellung konvertiert wurden. Dies lief nicht ganz ohne Nebengeräusche ab, denn zu dieser Zeit waren einige – darunter auch Maxwell selbst – überzeugt, dass die korrekte Formulierung der Elektrodynamik mit den von William Rowan Hamilton 1843 'erfundenen' Quaternionen und nicht mit Vektoren erfolgen sollte. Nach der speziellen Relativitätstheorie Einstein‘s war es dann auch üblich, die Maxwell‘schen Gleichungen sehr kompakt in Vierervektoren zusammenzufassen.

    Noch heute ist die Suche nach magnetischen Monopolen nicht zum Stillstand gekommen. Gäbe es diese Monopole, so würden sich einerseits die Maxwell’schen Gleichungen ohne zusätzliche imaginäre Glieder symmetrisch darstellen lassen, dafür ist die aus der Relativitätstheorie bekannte Folgerung, das Magnetfeld ausschließlich sei eine Folge der Relativbewegung, nicht mehr haltbar.

    Intuitiv mag viele die Unsymmetrie in Maxwell‘s Gleichungen in der heutigen Vektornotation gestört haben, weshalb sie weiterführende Gleichungen vorgestellt und teilweise erfolgreich für verschiedene Anwendungsfälle verwendet haben. Diese Arbeit stellt verschiedene Formulierungen der ursprünglichen Maxwell‘schen Gleichungen zusammen.

 

    Maxwell’s equations are the cornerstone in electrodynamics. Despite the fact that this equations are more than hundred years old, they still are subject to changes in content or notation. To get an impression over the historical development of Maxwell’s equations, the equation systems in different notations are summarized

    The complete set of the equations of James Clerk Maxwell are known in electrodynamics since 1865. These have been defined for 20 field variables. Later Oliver Heaviside and William Gibbs have transformed this equations into the today’s most used notation with vectors. This has not been happened without background noise, then at that time many scientists – one of them has been Maxwell himself – was convinced, that the correct notation for electrodynamics must be possible with quaternions and not with vectors. A century later Einstein introduced Special Relativity and since then it was common to summarize Maxwell’s equations with four-vectors.

    The search at magnetic monopoles has not been coming to an end, since Dirac introduced a symmetric formulation of Maxwell’s equations without using imaginary fields. But in this case the conclusion from the Special Theory of Relativity, that the magnetic field originates from relative motion only, can not be hold anymore.

    The non-symmetry in Maxwell’s equations of the today’s vector notation may have disturbed many scientists intuitively, what could be the reason, that they published an extended set of equations, which they sometime introduced for different applications. This essay summarizes the main different notation forms of Maxwell’s equations.

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Die Transportgleichung des Vektorpotentials

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    Das Vektorpotential wird seit Aharonov-Bohm zwar nicht mehr als reines mathematisches Konstrukt ohne physikalische Realität betrachtet, findet aber in der Elektrodynamik häufig eine nur geringe Betrachtung. In diesem Aufsatz wird gezeigt, woher die Definition des Vektorpotentials stammt, wie es auch hätte sinnvoll definiert werden können, und wie es eingesetzt werden kann um auf anschauliche Weise einige Vorgänge in der Elektrodynamik qualitativ besser zu verstehen.

    Eine Analyse des Vektorpotentials zeigt, dass für die Herleitung des elektrischen Feldes die totale zeitliche Ableitung anstelle der meistens in Textbüchern verwendeten partiellen Ableitung verwendet werden kann. Im Vergleich zu der traditionellen Gleichung tritt ein zusätzlicher, neuer Term auf, der es vielleicht ermöglichen kann, bisher schwer zu verstehende Vorgänge anschaulicher zu erklären.

Nikola Tesla's Sendeanlagen

Nicola Tesla's Wireless Systems

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    Nikola Tesla hat sich nach den Erfindungen zum Wechselstromsystem mehr und mehr Experimenten mit hohen Strömen, Spannungen und Frequenzen zugewendet. Eine seiner Absichten war es, elektrische Energie ohne Hochspannungsleitungen von einer zentralen Erzeugungsanlage direkt zu den einzelnen Verbrauchern zu übertragen. Die ersten Anläufe zu solchen Techniken tätigte Tesla in seinem Labor in New York, bis er zur Jahrhundertwende 1899-1900 in der Hochebene von Colorado Springs Experimente durchführte, die in dieser Vielfalt und Eigenart bis heute nur punktuell nachvollzogen worden sind. Über ein Jahrhundert nach diesen Experimenten ist eine Replik dazu immer noch von besonderem Interesse.

    Fast alle Publikationen in der heutigen Zeit über Tesla‘s Arbeiten betrachten seine hochfrequenten Hochspannungstransformatoren, bekannt unter dem Sammelbegriff „Tesla-Spule". Darüber werden immer wieder Arbeiten veröffentlicht, welche die eine oder andere vorteilhafte Art zum Nachbau dieser Experimente angeben (Kelley und Dunbar 1951; Bruns 1992; Skeldon et.al. 2000), die diese Technologie anwenden (Lauritsen und Crane 1933; Sloan 1934; Abramyan 1971), die solche Vorrichtungen ausmessen (Yost 1983; Harthun und Bernhardt 1984) oder sie theoretisch behandeln (Heise 1964; Barrett 1991). Doch zu Tesla's hauptsächlicher Anwendung dieser speziellen Technik, nämlich seiner Sender und Empfänger zur drahtlosen Übertragung von elektrischer Energie, wird bis auf wenige Ausnahmen kaum Beachtung geschenkt.

    Im ersten Teil des Aufsatzes werden schrittweise die einzelnen Etappen Tesla's bis zur Durchführung seiner Experimente in Colorado Springs zusammenfassend dokumentiert. Im zweiten Teil wird eine Erklärung über die Funktionsweise seiner Anlagen gegeben, die sich auf bekannte Fakten der Theorie zur Elektrodynamik stützt, ohne dass neue Annahmen postuliert werden müssen.

 

    After his inventions about the polyphase powering systems Nicola Tesla has focused himself more to experiments with high voltages, high currents and high frequencies. One of his goals was to transmit electrical energy without a power network directly from a central plant to the different consumers. In New York Tesla has done his first trials for this new technology. Then at the change of the century 1899-1900 Tesla moved to the high lands of Colorado Springs. There he has executed so many experiments, which has not been repeated in all its details and specialties until these days. Now, more than one hundred years after, a review about this impressive and important experiments may be of a particularly interest.

    It is surprising how little information can be found in literary about the work of the famous Serbian experimenter Nicola Tesla. In the contrary his antagonist Thomas Edison, which mainly promoted the direct current systems, is mentioned where ever one looks. But it was Nicola Tesla who invented the today used polyphase power system in all its part of generation, transmission and consumption. It was Tesla, not Edison, who has made the world-wide use of electricity even become possible.

    And today almost all publications about Tesla‘s work are looking at his high frequency and high voltage transformers, known under the summary term „Tesla-Coil". From time to time some papers has been published about this specific topic; for example for a repetition of some experiments (1952 Kelly & Dunbar; 1992 Bruns; 2000 Skeldon) about applications of this transformers (1933 Lauritson & Crane; 1935 Sloan; 1971 Abramyan) about the measurement on such devices (1983 Yost) or about some theoretical considerations (1964 Heise; 1991 Barrett).

    In the first part of the paper the development of Tesla's transmitting und receiving devices is summarized. In the second part a short explanation how this wireless energy transmission works is suggested by the author.

 

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Nikola Tesla's "Radiations" und die kosmische Strahlung

Nicola Tesla's Radiations and the Cosmic Rays

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    Es ist auffällig, wie wenig in der Literatur über die Arbeiten des Serbischen Experimentators und weltweit bekannten Erfinders Nikola Tesla zu lesen ist, obwohl er mit den heute alltäglichen Erfindungen der Drehstromtechnik von der Erzeugung, der Übertragung bis zur Nutzung neben seinem damaligen Gegenspieler Thomas Edison, welcher hauptsächlich die Gleichstromtechnik vorangetrieben hatte, die Entwicklung der heute weltweit angewendeten Elektrifizierung überhaupt erst ermöglicht hatte.

    Tesla hat nach dieser Beschäftigung mit dem Drehstromfeld viele weitere Texte publiziert, welche heute praktisch in Vergessenheit geraten sind. Ausschnitte dieser Texte, welche sich auf das im Titel genannte Gebiet beziehen, werden zusammengestellt und analysiert. Es zeigt sich in eindrücklicher Weise, daß Tesla dem experimentellen Stand der Physik zu seiner Zeit um Jahrzehnte voraus war. Viele Texte sind bis heute unverstanden geblieben und wurden kaum kommentiert.

    Es wird die Zeit Tesla’s nach seiner erfolgreichen Anwendung des magnetischen Drehfeldes näher beleuchtet, in der er nach seinen Angaben eine Strahlung entdeckt hat, die er Radiations nannte. Es ist bezeichnend für einen experimentellen Entdecker, dass er auf Grund einer Modellvorstellung ein Experiment durchführt, und dadurch unerwartet zu neuen Fakten und Erkenntnissen stößt. So war Tesla durch seine Experimente den theoretischen Grundlagen weit voraus, was die Kommunikation mit der etablierten Wissenschaften erschwerte.

    Tesla hat über vier Jahrzehnte lang den Begriff der Radiations benutzt. Aus den verschiedenen Interviews und Veröffentlichungen Tesla’s ergeben sich immer wieder kleine Bruchstücke über etwas, was ihn offensichtlich die ganze zweite Lebenshälfte beschäftigt hat. Tesla selbst hat später das Jahr 1897 als das Jahr der Entdeckung der Radiations genannt. Wann genau Tesla das erste mal davon überzeugt war, daß er diese Radiations messtechnisch erfasst hat, ist unbekannt, dürfte aber in den Jahren 1896-1897 gelegen sein. Sicher ist, daß Tesla am 21. März 1901 ein Patent angemeldet hat, in dem er das Einfangen und die Nutzung dieser Strahlung oberflächlich beschreibt.

    In dem Aufsatz werden viele Quellen Tesla's zum Thema aufgearbeitet. Es wird gezeigt, dass die Neutrinos - entgegen der früheren Arbeitshypothese vom Autor - nicht ausreichen, um die Eigenschaften der Radiations abdecken zu können. Es wird erstmalig eine weiteres, neues Erklärungsmodell zu den besonderen Eigenschaften der Radiations vorgeschlagen, die auch experimentell überprüfbar sind.

    Without doubt Nikola Tesla was one of the greatest experimenters in the field of electricity. With his inventions of the alternating and polyphase current with all his components for generation, transmission and consumption devices Tesla has become famous around the world. Tesla was not much interested in the world of business. He rather continued experimenting for many years after his success with the alternating current systems, while his experimental capabilities has only be restricted by his always tight funds. Especially in his second part of life Tesla has elaborated and realized experiments which have not been reconstructed until these days. Some of them seems to be very promising to overcome the increasing challenges of our society in a better way. By studying many original papers of Tesla this essay tries to reconstruct the visions and conclusions he has got form his experiments.

    But after this inventions of alternating current systems Tesla has published many papers, which are almost forgotten. This papers will be summarized and analyzed. It is shown very impressive that Tesla with his experimental knowledge in physics was far ahead of the theoretical physics of his time. Still today many phrases in this papers have never been understood, has seldom be commented and some have become a mystery.

    Almost all publication of the modern world only look at Tesla‘s work with high frequency and high voltage transformers, better known with the summary term "Tesla coil". But after his successful work with the magnetic rotary field Tesla has discovered a new kind of rays which he called radiations.

    It is characteristic for an experimental discoverer that he finds unexpected and new facts and results due to measurements and experiments based on some new conceptual ideas. Because Tesla‘s practical know-how was so far ahead of the theoretical know-how, the communication to the established science was almost impossible. They didn‘t simply understand! Probably because of this and also because of financial interests Tesla almost stopped his publications in scientific newsletters since 1899 and since then he only published some material in popular weekly or daily newspapers. Only in the patents some deeper information can be found.

    This paper analyzes the early experiments of Tesla about Roentgen rays to find a closer description of that, what Tesla has named radiations. Based on Tesla's original papers the characteristics of this radiations are listed and analyzed. Then a comparision with the cosmic rays of today's physics is made. As a result the author suggests a new possibility, how Tesla's radiations can be interpreted and what should be done to tap them for a new and clean energy source.

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Generalisation of Classical Electrodynamics
to Admit a Scalar Field and Longitudinal Waves

Koen J. van Vlaenderen and André Waser, Hadronic Journal 24 ( 2001) 609-628

    The theory of electrodynamics can be cast into biquaternion form. Usually Maxwell's equations are invariant with respect to a gauge transformation of the potentials and one can choose freely a gauge condition. For instance, the Lorentz gauge condition yields the potential Lorenz inhomogeneous wave equations such that the generalized Maxwell theory, expressed in terms of the potentials, automatically satisfy the Lorenz inhomogeneous wave equations, without any gauge condition.

    This theory of electrodynamics is no longer gauge invariant with respect to a transformation of the potentials: it is electrodynamics with broken gauge symmetry. The appearance of the extra scalar field terms can be described as a conditional current regauge that does not violate the conservation of charge, and it has several consequences: the prediction of a longitudinal electroscalar wave (LES wave) in vacuum; superluminal wave solutions, and possibly classical theory about photon tunneling; a generalized Lorentz force expression that contains an extra scalar term; generalized energy and momentum theorems, with an extra power flow term associated with LES waves. A charge density wave that only induces a scalar field is possible in this theory.

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Das totale Zeitdifferential in Bi-Quaternion Elektrodynamik

The total time derivative with Bi-Quaternion electrodynamics

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    In einer früheren Publikation haben wir gezeigt, wie die Grundgleichungen der Elektrodynamik mit Bi-Quaternionen beschrieben werden kann. In dieser Arbeit wird ein anderer Weg zur Herleitung der vier Gleichungen der generellen Lorenzkraft dargelegt, indem ein neuer Operator eingeführt wird: Das totale Differential nach der Zeit in Bi-Quaternion Form.

    In a recent paper we have shown that the basic equations of electrodynamics can be cast into a bi-quaternion form. In this paper I present an other general way how the set of four equations of the generalized Lorentz force can be derived by introducing a new operator: The bi-quaternion total time derivative operator.

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Anwendung von Bi-Quaternionen in der Physik

Application of Bi-Quaternions in Physics

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   In diesem Aufsatz wird eine neue Bi-Quaternion-Notation eingeführt und an der Elektrodynamik angewendet. Es folgt daraus ein Set von erweiterten MAXWELL‘schen Gleichungen und anderen fundamentalen Gleichungen der Elektrodynamik, die alle mit der LORENTZ-Bedingung übergehen in die klassische Form. Darüber hinaus erlauben Bi-Quaternionen eine kompakte Formulierung der SRT. Bi-Quaternionen können auch in der Mechanik (Dynamik) und in anderen Disziplinen der Physik angewendet werden.

    This paper introduces a new bi-quaternion notation and applies this notation to electrodynamics. A set of extended MAXWELL equations and other fundamental equations of electrodynamics are derived. By applying the LORENTZ condition, these equations reduce to the classical form. Additionally the bi-quaternion notation allows a compact formulation of SRT. Furthermore an application of bi-quaternions to other disciplines of physics as mechanics (dynamics) is shown.

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Autopoietische Systeme

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    Das Wort autopoietisch setzt sich aus den zwei griechischen Wörtern autoàselbst und poiesisàkreieren, produzieren zusammen. Und genau darum geht es in diesem Artikel: Über die Beschreibung von sich selbst immer wieder neu reproduzierenden Systemen. Diese Selbstreproduktion wird als zwingende Notwendigkeit für alle lebenden Systeme betrachtet und findet offensichtlich auf allen Stufen der von uns wahrnehmbaren Welt statt; von den Elementarteilchen, über die uns bekannten Lebensformen bis hin zu astronomischen Größenordnungen.

Der Äther in der Naturwissenschaft

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    Der Äther ist aus der Geschichte der Naturwissenschaft nicht wegzudenken. Seit seiner Abschaffung vor bald Einhundert Jahren aus der orthodoxen Physik ist er trotzdem in den Köpfen vieler Naturforscher weiterhin vorhanden. Wird die moderne Schreibweise der Physik genauer unter die Lupe genommen, so ist ersichtlich, dass der Äther in einem neuen Gewand längst wieder Einzug in die Naturwissenschaften genommen hat. Die Evolution der Äthertheorien wird in diesem Überblick näher beleuchtet.

Materie-Energie-Information

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    Die Entwicklungen in jüngster Zeit tendieren auf der Suche nach neuen wissenschaftlichen Denkansätzen immer weiter weg von der materiellen hin zu der ganzheitlichen oder holistischen Ansicht des Naturgeschehens.
In dieser Zusammenfassung wird ein mögliches naturwissenschaftliches Weltbild zur Diskussion gestellt, das viele zukunftsträchtige Modelle beinhaltet und ein möglicher Weg zur Vereinheitlichung von Bewusstsein und Materie darstellt.

Die logarithmische Normalverteilung in der Natur

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    Beim Recherchieren über die statistische Verteilung verschiedener natürlicher Größen hat sich herausgestellt, daß die Natur nicht der allseits bekannten Gauß‘schen Normalverteilung sondern einer logarithmischen Normalverteilung folgt. Diese Tatsache ist den Spezialisten der Statistik und Stochastik schon länger bekannt. Anderseits hören Naturwissenschaftler und Ingenieure von dieser natürlichen Verteilung an den Lehranstalten oft wenig. Die Vorstellung der logarithmischen Normalverteilung mit vielen Beispielen und einem möglichst einfachen Erklärungsversuch an dieser Stelle erscheint deshalb wertvoll.

Zur Gravitation

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    Raum und Zeit sind unabdingbar miteinander verknüpft. Während die ART (Allgemeine Relativitätstheorie) als heutige Standardtheorie der Physik noch von einem durch Massen deformierten Raum-Zeitgefüge ausgeht, wird in alternativen Ansätzen dem Raum und der Zeit nicht mehr nur eine mathematische bez. geometrische Bedeutung zugedacht, sondern Raum und Zeit besitzen reale physikalische Eigenschaften, die letztlich auch in der Gravitation erkennbar sind. Die nachfolgenden Ausführungen gelten als erste Arbeitspapier mit dem Ziel, gravitative Beschleunigungsfelder experimentell mit zu Hilfenahme von elektromagnetischen Feldern zu erzeugen.

Biquaternion Relativität -
Gravitation als Effekt einer räumlich variablen Lichtgeschwindigkeit

Biquaternion Relativity -
Gravitation as an Effect of Spatial Varying Speed of Light

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   Die Biquaternion Notation - oder genauer die Semi-Biquaternion Notation - wird für die Mechanik und Spezielle Relativitätstheorie angewendet. Die Lorentz Transformation sowie die Transformation der Elektromagnetischen Felder sind die Folge einer Multiplikation mit der relativen Biquaternion Geschwindigkeit. Es wird weiter ersichtlich, dass die Biquaternion Geschwindigkeit bezüglich dem Äquivalenzprinzip eine wichtige Rolle einnimmt. Die totale Ableitung der Vierergeschwindigkeit liefert gleichzeitig die Trägheits- und Gravitationsbeschleunigung. In unserem Modell liegt die Ursache der Gravitation in der räumlichen Veränderung (Gradient) der Lichtgeschwindigkeit.

   Am 13. Januar 2011 wurde dieses Paper vom Journal Progress in Physics vom Reviewer mit der Begründung: "Author of the reviewed manuscript do not add anything substantially new to the contents of the vast number of published papers on this topic" abgelehnt. Der Autor ist mit diesem Befund nicht einverstanden.

    The biquaternion notation - or more precisely the semi-biquaternion notation - is applied to mechanics and special relativity. The Lorentz transformation as well as electromagnetic field transformations result from a pure multiplication with the biquaternion relative velocity. By a straight forward development of the biquaternion notation, it turns out that the biquaternion velocity plays a crucial role regarding the principle of equivalence. The total time derivation of the four-velocity delivers inertial as well as gravitational acceleration simultaneously.
It our model, the cause of gravitation is a spatial varying speed of light.

    On January 13, 2011, this paper has been rejected by physical journal Progress in Physics with the following reviewer comment "Author of the reviewed manuscript do not add anything substantially new to the contents of the vast number of published papers on this topic". The author does not agree to this comment.

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André Waser's website  -  www.andre-waser.ch

 

 

 

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