26 Erdmagnetfeld

Natürliche Felder wie das Erdmagnetfeld

Die Felder der Natur sind - von den Gewitterfeldern abgesehen - weitgehend zeitlich konstant und ortsunabhängig. Diese entsprechen quasi Gleichfeldern mit der Möglichkeit von Kraftwirkungen, aber auch von Induktionswirkungen, wenn in ihrem Wirkungsbereich elektrisch leitfähige Objekte ihre Position verändern, z.B. Menschen sich bewegen. Eigentlich müssten Sie zu diesem Themenkomplex viele gute Internetverweise finden können - mit oft guten Bildchen zur Veranschaulichung!

Zwischen dem Erdboden und der elektrisch gut leitfähigen Ionosphäre in ca. 70 km Höhe besteht eine Potentialdifferenz von bis zu 300 kV. Dadurch bildet sich ein statisches elektrisches Feld über der Erdoberfläche aus, dessen Feldstärke an schönen Tagen ca. 130 V/m beträgt. Bei Gewitter dagegen können über ebenem Gelände Feldstärken von bis zu 20 kV/m auftreten, an Spitzen (Blitzauslösung) bis zu 300 kV/m.

RadioteleskopeDas Magnetfeld der Erde ist konstant, hatte ich vorhin leichtfertig behauptet. Nun, so konstant ist es auch wiederum nicht. Die Quelle dieses Magnetfeldes ist nicht genau bekannt, man behilft sich mit dem Modell vieler um einen leitfähigen Körper rotierender Massen im Erdinneren, was in diesem leitfähigen Körper einen Strom und somit ein Magnetfeld erzeugt. Die gigantischen Dimensionen haben ebensolche Auswirkungen: das Magnetfeld ist auf der ganzen Erde und ebenfalls im freien Raum rund um die Erde wirksam. Dort hat es den Effekt eines Strahlenschutzgürtels, denn alle geladenen Teilchen, die aus dem Weltraum auf die Erde treffen, werden innerhalb dieses Gürtels erfassend abgelenkt.

Wenn Sie nun berücksichtigen, daß die die Erde erreichenden Strahlen nicht zeitlich konstant sind, werden Sie auch eine Veränderung der Stärke des Magnetfeldes akzeptieren. Diese Änderung ist gering, aber messbar. Angeblich sollen Fische diese Veränderungen registrieren können. Dazu verfügt das Erdmagnetfeld über eine schwache, charakteristische Änderung der Feldstärke mit der Frequenz von 10 Hz.
Derartige Unterschiede wurden übrigens beim Bau von Pipelines bemerkt - welches technische Gut liegt auch schon über viele hundert km in einer Richtung und hat eigentlich nichts mit elektrischem Strom zu tun!
Ich habe mich selbst einmal stark gewundert – ich stand mitten in einem Gebiet, welches weit entfernt war von allen üblichen Stromversorgungen….und konnte ein 50 Hz-Feld messen: ich stand über einer Pipeline, die im Erdboden versteckt war!

Andere Problemfelder in Zusammenhang mit dem Erdmagnetfeld waren Schiffe, deren Abwesenheit sich durch die Änderung des örtlichen Magnetfeldes feststellen ließ. Aus diesem Grunde sind militärisch genutzte Schiffe oft komplett aus nichtmagentischen Werkstoffen wie Aluminium gefertigt oder verfügen über Spulen, die entweder zum entmagnetisieren oder zur Kompensierung des Magnetfeldes eingesetzt werden.

Starke Magnetfelder wurden um die Jahrhundertwende bei Probanden eingesetzt, um ein Lichtflackern, Blitze oder flimmernde Welleringe, in den Augen bzw. als Signal für den Sehnerv, zu erzeugen. Dabei konnte schon festgestellt werden , daß die Reizschwelle bei den Versuchspersonen unterschiedlich war und eine Wirkung nur bei Frequenzen zwischen 10 und 90 Hz festgestellt werden konnte. Optimal waren 20 bis 30 Hz, durch die Änderung der Frequenz wurden andere Lichteffekte erzielt.

Zurück zum Erdmagnetfeld: es beträgt in unseren Breiten etwa 40 bis 50 uT, am Äquator etwa 35 uT und an den Polen 60 bis 70 ut. Die Feldstärke wird durch verschiedene Faktoren beeinflußt, regional z.B. durch Erzlagerstätten, lokal durch Eisen im Gebäude, weltweit durch Bewegungen wie Ebbe und Flut. Andere Faktoren, die eine Veränderung des Magnetfeldes bewirken, sind kosmischer Natur. Die täglichen Schwankungen des Magnetfeldes betragen etwa 30 nT, also weniger als ein Tausendstel der Normalstärke, kann aber bei Magnetstürmen, die den Funkverkehr stark beeinträchtigen, bis zu 500 nT, also ein hundertstel, betragen.

Ferner gibt es noch eine Resonanzfrequenz für elektromagnetische Schwingungen, die sogenannte Schuhmannresonanz. Für Blitze, wie diese bei Gewittern entstehen, werden als typische Frequenzen 10 kHz für auf der Erde einschlagende und 20 kHz für horizontale Blitze angegeben. Angeblich lassen sich diese Schwingungen hörbar machen, was durch die unterschiedlichen Laufzeiten der Frequenzen erst die hohen und nachfolgend die tieferen Töne ankommen läßt, die Reichweite soll mehrere hundert km betragen.

Der Magnetkompass von Vögeln funktioniert typischerweise nur bei der örtlichen Feldstärke, bei uns eben 50 uT. Die Tiere können sich innerhalb weniger Tage an andere Feldstärken gewöhnen, Tests ergaben Bereiche von 16 bis 150 ut. Um sichere Ergebnisse zu bekommen, vergleichen Vögel die aufgenommen Werte mit Sternbildern bzw. dem Sonnenstand.

Nicht zu vernachlässigen sind bei Flügen über das Meer bzw. für Fische im Wasser die magnetischen Felder, die durch die Bewegung elektrisch leitender Materialien entstehen, so auch durch die Konvektion des Meerwassers. Die Felder sind war sehr gering, werden aber vermutlich als eine von vielen Informationen von verschiedenen Fischarten ausgewertet.

Und als letzten Punkt dieses Ausfluges ein Schlag ins Wasser: magnetisch präpariertes Wasser, also Wasser, daß z.B. bei einem Durchfluss durch ein Rohr einem starken Magnetfeld ausgesetzt wurde, soll andere Eigenschaften aufweisen. Es soll in wesentlich anderen Zeiten Kristallisationsprozesse und andere chemische Erscheinungen ausführen, soll das Wachstum von Pflanzen fördern und eine andere Viskosität besitzen. Vielleicht ist dies auch die Erklärung dafür, daß einzelne Personen den Einsatz von kleinen Magneten im Kopfkissen empfehlen - wer es mag, soll es tun, aber diesen Magneten eine Wirkung zuzuschreiben, tue ich mich schwer. Würde es wirklich funktionieren, so stellt sich die Frage, warum man es nicht schon seit Jahrzehnten nutzt - es ist seit den 20er Jahren als Theorie bekannt und von Einzelpersonen immer wieder verfochten worden.