Schumann-Strahlung: Unterschied zwischen den Versionen
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| + | [[image: GeomagFieldLowFreq.png|thumb|350px|Einordnung der Schumann-Strahlung – hier als "Cavity Resonances" gekennzeichnet – in das Frequenzspektrum des natürlichen Magnetfeldes. Die angegebenen Feldstärken sind als Orientierungswerte zu verstehen.<ref>W.H. Campbell: Introduction to Geomagnetic Fields. Cambridge University Press, 1997 (Figure 3.45)</ref> Die Einheit 1 Gamma ist gleich 1 nT.]] | ||
Die '''Schumann-Strahlung''' (auch: ''Schumann-Resonanzen'') ist eine schwache elektromagnetische Strahlung natürlichen Ursprungs. Der Frequenzbereich, in dem diese Strahlung nachgewiesen werden kann, liegt zwischen 7 und 30 Hz. Dieser Frequenzbereich wird auch [[ELF|ELF-Bereich]] genannt (extremely low frequency). | Die '''Schumann-Strahlung''' (auch: ''Schumann-Resonanzen'') ist eine schwache elektromagnetische Strahlung natürlichen Ursprungs. Der Frequenzbereich, in dem diese Strahlung nachgewiesen werden kann, liegt zwischen 7 und 30 Hz. Dieser Frequenzbereich wird auch [[ELF|ELF-Bereich]] genannt (extremely low frequency). | ||
| + | ==Physik== | ||
Die Ursache der Strahlung sind die weltweit permanent auftretenden Blitze bei Gewittern, die jeweils ein örtliches, starkes elektromagnetisches Signal über einen breiten Frequenzbereich abgeben, das ''Sferics'' genannt wird und beispielsweise mit einem Mittelwellenradio gut als lautes Krachen oder Prasseln wahrnehmbar ist. | Die Ursache der Strahlung sind die weltweit permanent auftretenden Blitze bei Gewittern, die jeweils ein örtliches, starkes elektromagnetisches Signal über einen breiten Frequenzbereich abgeben, das ''Sferics'' genannt wird und beispielsweise mit einem Mittelwellenradio gut als lautes Krachen oder Prasseln wahrnehmbar ist. | ||
Erdoberfläche und Ionosphäre bilden einen flachen Resonanzraum, bei dessen Resonanzfrequenzen die Strahlung maximal ist. Diese Frequenzen sind durch geometrische Faktoren bestimmt, in erster Linie durch den Erdumfang. Das Phänomen wurde 1952-1954 von Winfried Otto Schumann und [[Herbert L. König]] untersucht. Deren experimentelle Daten waren jedoch zunächst umstritten; ein zuverlässiger Nachweis gelang erst zu Beginn der 1960er Jahre.<ref>R. Barra, D. Llanwyn Jones, C.J. Rodger: ELF and VLF radio waves. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics '''62''' (2000), 1689-1718</ref> Die Resonanzfrequenzen liegen bei 7,8, 14,2, 19,6, 25,9 und 32 Hz und sind aufgrund verschiedener Phänomene in der Ionosphäre etwas niedriger als die von Schumann und König vorhergesagte Frequenzreihe f<sub>n</sub> = 7,49 (n(n + 1))<sup>1/2</sup> Hz. | Erdoberfläche und Ionosphäre bilden einen flachen Resonanzraum, bei dessen Resonanzfrequenzen die Strahlung maximal ist. Diese Frequenzen sind durch geometrische Faktoren bestimmt, in erster Linie durch den Erdumfang. Das Phänomen wurde 1952-1954 von Winfried Otto Schumann und [[Herbert L. König]] untersucht. Deren experimentelle Daten waren jedoch zunächst umstritten; ein zuverlässiger Nachweis gelang erst zu Beginn der 1960er Jahre.<ref>R. Barra, D. Llanwyn Jones, C.J. Rodger: ELF and VLF radio waves. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics '''62''' (2000), 1689-1718</ref> Die Resonanzfrequenzen liegen bei 7,8, 14,2, 19,6, 25,9 und 32 Hz und sind aufgrund verschiedener Phänomene in der Ionosphäre etwas niedriger als die von Schumann und König vorhergesagte Frequenzreihe f<sub>n</sub> = 7,49 (n(n + 1))<sup>1/2</sup> Hz. | ||
| − | [[image:Elf03.jpg|thumb| | + | [[image:Elf03.jpg|thumb|350px|Gemessenes Spektrogramm der elektrischen Feldstärke mit Schumann-Resonanzen und technischen Störsignalen. Helle waagerechte Streifen (Pfeile) sind Störungen durch kleinste Bewegungen der Antenne.<ref>Andrea Dell’Immagine (2008): Notes on dimensioning a minimal eletrical field receiver for ELF/ULF bands. http://www.vlf.it/immagine/minimal_E.html</ref>]] |
Die Feldstärken sind gering. Auf 7,8 Hz liegen sie in der Größenordnung von 1 pT. Die Schumann-Strahlung wird deshalb lokal leicht durch künstlich erzeugte Wechselfelder (z.B. 50 Hz und Subharmonische davon) verdeckt. Dies gilt nicht nur für die magnetische, sondern auch für die elektrische Feldkomponente der Schumann-Strahlung. Innerhalb von Gebäuden etwa ist ein Nachweis in der Regel unmöglich. | Die Feldstärken sind gering. Auf 7,8 Hz liegen sie in der Größenordnung von 1 pT. Die Schumann-Strahlung wird deshalb lokal leicht durch künstlich erzeugte Wechselfelder (z.B. 50 Hz und Subharmonische davon) verdeckt. Dies gilt nicht nur für die magnetische, sondern auch für die elektrische Feldkomponente der Schumann-Strahlung. Innerhalb von Gebäuden etwa ist ein Nachweis in der Regel unmöglich. | ||
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| + | In [[Esoterik|esoterischen]] Kreisen wird die Haupkomponente der Schumann-Strahlung häufig fälschlich mit Anteilen des Spektrums des menschlichen EEGs in Verbindung gebracht. Behauptet wird auch ein direkter Einfluss der Schumann-Strahlung auf das menschliche Befinden. Wegen der geringen Intensität der Strahlung und deren Überdeckung durch technische Wechselfelder sind solche Effekte jedoch nicht plausibel. Wegen des statischen Erdmagnetfelds werden in einer Antenne (also z.B. dem menschlichen Körper) zudem bereits durch geringfügige (Dreh-)Bewegungen Wechselfelder im Hz-Bereich induziert, deren Stärke die der Schumann-Strahlung bei weitem übertrifft. Wegen des stets vorhandenen statischen elektrischen Feldes gilt dies auch für die elektrische Komponente der Schumannstrahlung (Bild unten rechts). | ||
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Version vom 11. Juli 2011, 15:14 Uhr
Die Schumann-Strahlung (auch: Schumann-Resonanzen) ist eine schwache elektromagnetische Strahlung natürlichen Ursprungs. Der Frequenzbereich, in dem diese Strahlung nachgewiesen werden kann, liegt zwischen 7 und 30 Hz. Dieser Frequenzbereich wird auch ELF-Bereich genannt (extremely low frequency).
Physik
Die Ursache der Strahlung sind die weltweit permanent auftretenden Blitze bei Gewittern, die jeweils ein örtliches, starkes elektromagnetisches Signal über einen breiten Frequenzbereich abgeben, das Sferics genannt wird und beispielsweise mit einem Mittelwellenradio gut als lautes Krachen oder Prasseln wahrnehmbar ist.
Erdoberfläche und Ionosphäre bilden einen flachen Resonanzraum, bei dessen Resonanzfrequenzen die Strahlung maximal ist. Diese Frequenzen sind durch geometrische Faktoren bestimmt, in erster Linie durch den Erdumfang. Das Phänomen wurde 1952-1954 von Winfried Otto Schumann und Herbert L. König untersucht. Deren experimentelle Daten waren jedoch zunächst umstritten; ein zuverlässiger Nachweis gelang erst zu Beginn der 1960er Jahre.[2] Die Resonanzfrequenzen liegen bei 7,8, 14,2, 19,6, 25,9 und 32 Hz und sind aufgrund verschiedener Phänomene in der Ionosphäre etwas niedriger als die von Schumann und König vorhergesagte Frequenzreihe fn = 7,49 (n(n + 1))1/2 Hz.
Die Feldstärken sind gering. Auf 7,8 Hz liegen sie in der Größenordnung von 1 pT. Die Schumann-Strahlung wird deshalb lokal leicht durch künstlich erzeugte Wechselfelder (z.B. 50 Hz und Subharmonische davon) verdeckt. Dies gilt nicht nur für die magnetische, sondern auch für die elektrische Feldkomponente der Schumann-Strahlung. Innerhalb von Gebäuden etwa ist ein Nachweis in der Regel unmöglich.
Schumann-Strahlung in Esoterik und Pseudomedizin
In esoterischen Kreisen wird die Haupkomponente der Schumann-Strahlung häufig fälschlich mit Anteilen des Spektrums des menschlichen EEGs in Verbindung gebracht. Behauptet wird auch ein direkter Einfluss der Schumann-Strahlung auf das menschliche Befinden. Wegen der geringen Intensität der Strahlung und deren Überdeckung durch technische Wechselfelder sind solche Effekte jedoch nicht plausibel. Wegen des statischen Erdmagnetfelds werden in einer Antenne (also z.B. dem menschlichen Körper) zudem bereits durch geringfügige (Dreh-)Bewegungen Wechselfelder im Hz-Bereich induziert, deren Stärke die der Schumann-Strahlung bei weitem übertrifft. Wegen des stets vorhandenen statischen elektrischen Feldes gilt dies auch für die elektrische Komponente der Schumannstrahlung (Bild unten rechts).
Quellennachweise
- ↑ W.H. Campbell: Introduction to Geomagnetic Fields. Cambridge University Press, 1997 (Figure 3.45)
- ↑ R. Barra, D. Llanwyn Jones, C.J. Rodger: ELF and VLF radio waves. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 62 (2000), 1689-1718
- ↑ Andrea Dell’Immagine (2008): Notes on dimensioning a minimal eletrical field receiver for ELF/ULF bands. http://www.vlf.it/immagine/minimal_E.html