Gibt es Magnetfelder wirklich?

[JoAx]

Hallo Hawkwind!

Zitat von Hawkwind

Ich denke, es lohnt nicht, sich da noch weiter drüber auszulassen.

Wenn es jemanden nicht endgültig klar ist, wie das alles zusammen hängt, dann ist es schon nötig, sich darüber "auszulassen", denke ich. Es wäre also nicht schlecht, wenn du dabei weiterhin behilflich sein könntest.

Hier z.B.:

Zitat von Hawkwind

Jedenfalls kann die elektromagnetische Wechselwirkung nicht allein auf elektrische Felder zurückgeführt werden. Wenn es nach derzeitigem Stand auch keine magnetischen Ladungen ("Monopole") gibt, so ist jedes sich zeitlich ändernde elektrische Feld Ursache eines magnetischen Feldes und umgekehrt.

Könntest du einen Beispiel nennen, wann man ohne einen magnetischen Feld nicht auskommt, und warum?


Gruss, Johann

[Hawkwind]

Zitat von JoAx

Hallo Hawkwind!



Wenn es jemanden nicht endgültig klar ist, wie das alles zusammen hängt, dann ist es schon nötig, sich darüber "auszulassen", denke ich. Es wäre also nicht schlecht, wenn du dabei weiterhin behilflich sein könntest.

Hie z.B.:



Könntest du einen Beispiel nennen, wann man ohne einen magnetischen Feld nicht auskommt, und warum?


Gruss, Johann

Hatte ich ja schon: z.B. das magnetische Moment von geladenen Spin 1/2 Teilchen; es existiert auch dann, wenn ich in das Ruhesystem des Teilchens gehe.

Und selbst wenn es so wäre, dass es im Ruhesystem des Teilchens verschwände, wäre das kein Gegenargument: physikalische Gesetze werden eben so formuliert, dass sie in beliebigen Inertialsystemen gelten. Oder was willst du machen, wenn du die Wechselwirkung 2er Ladungen beschreiben willst, die sich relativ zueinander bewegen. Es gibt ja kein IS, in dem beide ruhen.

Das ist so, als wolltest du sagen, es gibt keine relativistische Zeitdilatation, da diese ja vom Bezugssystem abhängt.

Oder die magentische Komponente elektromagnetischer Wellen; ohne diese könnten sich solche Wellen nicht ausbreiten. Es gibt kein Bezugssystem, in welchem elm. Wellen keine magnetische Komponente (sprich: oszillierendes Magnetfeld) haben.

[EMI]

Zitat von Hawkwind

Jedenfalls kann die elektromagnetische Wechselwirkung nicht allein auf elektrische Felder zurückgeführt werden. Wenn es nach derzeitigem Stand auch keine magnetischen Ladungen ("Monopole") gibt, so ist jedes sich zeitlich ändernde elektrische Feld Ursache eines magnetischen Feldes und umgekehrt.

Doch das kann man Hawkwind,

Ein sich zeitlich änderndes mag.Feld ist von geschlossenen el.Feldlinien umgeben (Induktion).
Die Entstehung von geschlossenen el.Feldlinien ist dabei von der Anwesenheit einer Induktionsschleife völlig unabhängig, sie sind auch da wenn keine Induktionsspule da ist.

In einer vorhandenen ruhenden Induktionsspule erzeugt, wie gesagt, ein sich zeitlich änderndes mag.Feld ein el.Feld (Scheinfeld des mag.Feldes).
Dieses übt auf die Elektronen in der ruhenden Spule die Kraft:

F = qE , mit el.Ladung q und el.Feldstärke E

aus.

Bei der Induktion in bewegten Leitern ist das anders.
Bewegen sich Elektronen oder el.Leiter im mag.Feld, so übt dieses die Kraft(Lorentz-Kraft):

F = q (vB) , mit der Geschindigkeit v und B= H μo , mag.Feldstärke H, mag.Feldkonstante μo

aus. Für den Ursprung dieser Kraft kann kein el.Feld (weder echt noch schein) klassisch aufgezeigt werden.

In beiden Fällen wird das selbe Ergebnis (z.B. Spannungsstoss) beobachtet, aber die Deutung ist verschieden.

Diese Unsymmetrie verschwindet mit der Lorentztrafo.

Der bewegte Leiter stellt gegenüber dem ruhenden mag.Feld ein bewegtes Bezugssystem dar.
In ihm tritt ein el.Feld (schein) auf, das im ruhenden System fehlt.
Denkt man sich die Geschwindigkeit der Elektronen in Richtung x-Achse, das mag.Feld in Richtung y-Achse, dann hat die Lorentzkraft die Richtung der z-Achse.
Das el.Feld ist dann:

E'x' = v By / √(1-v²/c²)

Diese Feld wirkt auf die freien oder im Leiter befindlichen Elektronen mit der Kraft:

F = qE

Damit haben wir die gleiche Erklärung für die Induktionsvorgänge in ruhenden und bewegten Leitern.
Durch die Lorentztrafo verschwindet die Unsymmetrie bei der klassischen Deutung(Maxwell) der Induktionserscheinungen.

Wie Du sicherlich erkennst, lassen sich alle Induktionsvorgänge mit einem Scheinfeld des mag.Feldes erklären.
Das mag.Feld selbst ist wiederum ein Scheinfeld des ursprünglichen el.Feldes.
Nur dieses hat Quellen, el.Ladungen, und ist kein Scheinfeld.

Alle Scheinfelder lassen sich zurück transformieren(erklären) und damit auf deren eigentliche Ursache (invariante el.Ladung) zurückführen.

Gruß EMI

[JoAx]

Hallo Hawkwind!

Zitat von Hawkwind

Hatte ich ja schon: z.B. das magnetische Moment von geladenen Spin 1/2 Teilchen; es existiert auch dann, wenn ich in das Ruhesystem des Teilchens gehe.

Für mich beschränkt sich ein IS zunächst ausschliesslich auf Translationsbewegungen. Dass es nicht einfach ist, sich in ein u.U. "rotierendes" BS zu transformieren, ist mir auch klar. Aber im Allgemeinen ist so etwas möglich, oder? Dann kommen die sogenannten Scheinkräfte in's Spiel. Richtig?

Zitat von Hawkwind

Und selbst wenn es so wäre, dass es im Ruhesystem des Teilchens verschwände, wäre das kein Gegenargument: physikalische Gesetze werden eben so formuliert, dass sie in beliebigen Inertialsystemen gelten. Oder was willst du machen, wenn du die Wechselwirkung 2er Ladungen beschreiben willst, die sich relativ zueinander bewegen. Es gibt ja kein IS, in dem beide ruhen.

Es geht gar nicht darum, die Magnetfelder als nicht real, nicht vorhanden oder nicht physikalisch zu "deklarieren". Vielmehr ist die Frage, ob sich ein physikalisches Phänomen auf ein Zusammenspiel anderer zurückzuführen ist, und somit sprichwörtlich erklärt werden kann. Im Falle der magnetischen Felder kann man das. Mann nehme elektrische Felder + Bewegung (im Allgemeinen beliebige, RT-konform), und schon "braucht" man die magn. Felder nicht.
Zum Vergleich lässt sich das elektrische Feld auf nichts anderes zurückführen. Es muss als gegeben und erklärungsfrei hingenommen werden.

Zitat von Hawkwind

Das ist so, als wolltest du sagen, es gibt keine relativistische Zeitdilatation, da diese ja vom Bezugssystem abhängt.

Wenn du es so verstanden hast, dann hast du die Intention missverstanden.

Zitat von Hawkwind

Oder die magentische Komponente elektromagnetischer Wellen; ohne diese könnten sich solche Wellen nicht ausbreiten. Es gibt kein Bezugssystem, in welchem elm. Wellen keine magnetische Komponente (sprich: oszillierendes Magnetfeld) haben.

Warum gibt es kein solches BS?


Gruss, Johann

[Hawkwind]

Zitat von JoAx

Hallo Hawkwind!



Für mich beschränkt sich ein IS zunächst ausschliesslich auf Translationsbewegungen. Dass es nicht einfach ist, sich in ein u.U. "rotierendes" BS zu transformieren, ist mir auch klar. Aber im Allgemeinen ist so etwas möglich, oder? Dann kommen die sogenannten Scheinkräfte in's Spiel. Richtig?

Es gibt kein Bezugssystem, in dem ein Elektron keinen Spin hat !
Spin ist keine Drehung im Raum, sondern ein Quantenfreiheitsgrad.

Wie schnell dreht sich denn ein Spin 1/2 Elektron um seine Achse ?
Das sind zu naive Vorstellungen, die sich nicht um die Quantenmechanik scheren: ein Elektron hat in allen Bezugssystemen - auch in rotierenden - Spin 1/2.

Zitat von JoAx

Es geht gar nicht darum, die Magnetfelder als nicht real, nicht vorhanden oder nicht physikalisch zu "deklarieren". Vielmehr ist die Frage, ob sich ein physikalisches Phänomen auf ein Zusammenspiel anderer zurückzuführen ist, und somit sprichwörtlich erklärt werden kann. Im Falle der magnetischen Felder kann man das. Mann nehme elektrische Felder + Bewegung (im Allgemeinen beliebige, RT-konform), und schon "braucht" man die magn. Felder nicht.

Gruss, Johann

Nun gut, und wie erklärst du dann z.B. die Hyperfeinstruktur der atomaren Spektren ohne Magnetfelder ?

Sorry, das it doch einfach Bloedsinn und ich habe keine Zeit mehr, mich weiter zu wiederholen.

Gruß,
Hawkwind

[Benjamin]

Zitat von Hawkwind

Hatte ich ja schon: z.B. das magnetische Moment von geladenen Spin 1/2 Teilchen; es existiert auch dann, wenn ich in das Ruhesystem des Teilchens gehe.

Du missverstehst die Sachlage offensichtlich.
Man kann den Spin nämlich sehr wohl als Eigendrehimpuls einer Ladung auffassen. Diese Auffassung würde die Ablenkung in einem inhomogenen Magnetfeld erklären. Insofern findest du auch hierfür eine Beschreibung die ohne Magnetfeld auskommt.

Das woran diese Theorie scheitert, ist lediglich der Umstand der Quantelung dieses Eigendrehimpulses. Der lässt sich mit klassischer Feldtheorie, soweit ich das sehe, nicht beschreiben. Aber das hat nichts mit dem Thema Magnetfeld zu tun, sondern mit der Quantennatur von Energiezuständen.

Oder die magentische Komponente elektromagnetischer Wellen; ohne diese könnten sich solche Wellen nicht ausbreiten.

Eine lokale Veränderung des elektrischen Feldes breitet sich immer maximal mit Lichtgeschwindigkeit aus. Und diese Veränderung folgt einer Wellengleichung, sobald es eine zeitliche Änderung der Geschwindigkeit der Ladung gibt.
Was du meinst, ist wahrscheinlich die Herleitung dieser Wellengleichung aus den Maxwell-Gleichungen. Natürlich kommt da die mag. Komponente vor und wird auch für die Herleitung benötigt, weil das Induktionsgesetz nach Maxwell über ein Magnetfeld beschrieben wird. Diese Formulierung ist aber nicht zwingend, da das Induktionsgesetz, wie EMI schon schrieb, sich aus elektri. Feldern erklären lässt.

[JoAx]

Hallo Hawkwind!

Zitat von Hawkwind

Es gibt kein Bezugssystem, in dem ein Elektron keinen Spin hat !
Spin ist keine Drehung im Raum, sondern ein Quantenfreiheitsgrad.

Der Ausgangspunkt dieser Diskussion ist die klassische Physik gewesen, nicht die QM. Kannst du aufzeigen, dass das magnetische Feld in der klassischen Physik nicht auf Zusammenspiel von el. Feld + Bewegung zurückgeführt werden kann?

Dann wäre ich noch an einer quantenmechanischer Beschreibung der Drehung im Raum sehr interessiert. (?) BITTE!

Zitat von Hawkwind

Das sind zu naive Vorstellungen, die sich nicht um die Quantenmechanik scheren: ein Elektron hat in allen Bezugssystemen - auch in rotierenden - Spin 1/2.

Ok. Ist es richtig, dass die Richtung des Spins bezugsabhängig ist?

Zitat von Hawkwind

Nun gut, und wie erklärst du dann z.B. die Hyperfeinstruktur der atomaren Spektren ohne Magnetfelder ?

Mit Spin.

Zitat von Hawkwind

Sorry, das it doch einfach Bloedsinn und ich habe keine Zeit mehr, mich weiter zu wiederholen.

Ich möchte, dass du mich nicht falsch verstehst, Hawkwind. Ich bin an Beiträgen, die meiner (naiven) Vorstellung widersprechen sehr interessiert. Es mag anfangs etwas weh tun , aber letztenendes bringt es mich weiter, was auch mein Bestreben ist. Dass der Spin keine klassische Eigenschaft ist, das habe ich schon früher gemerkt. Was ist es aber? Oder lass uns die QM vorerst aussen vor lassen. Ich kann durchaus beide "Zustände" in mir "realisieren"

a. keine magn. Felder in der klassischen Physik nötig
b. Spin ist eine qm-sche Eigenschaft (kein Drehimpuls), die zu einem magn. Moment führt


Gruss, Johann

[Benjamin]

Zitat von Hawkwind

Wie schnell dreht sich denn ein Spin 1/2 Elektron um seine Achse ?

Es dreht sich mit dem Drehimpuls |s|=sqrt(s(s+1))hquer. Eine Winkelgeschwindigkeit in dem Sinn kannst du ihm nicht zuordnen, weil es in dem Sinne keinen Radius hat.

Nun gut, und wie erklärst du dann z.B. die Hyperfeinstruktur der atomaren Spektren ohne Magnetfelder?

Und jetzt muss ich mich auch wiederholen.
Da sich der Spin als Eigendrehimpuls einer elektr. Ladung erklären lässt, kannst du damit auch die Hyperfeinstruktur auf diese Weise erklären. Das einzige Problem besteht in der Quantelung dieses Drehimpulses, den kann man nicht so ohne weiters auf diese Weise erklären, aber - wie gesagt - das hat ja nichts mit dem mag. Feld zu tun.

[Hawkwind]

Zitat von JoAx

Hallo Hawkwind!



Der Ausgangspunkt dieser Diskussion ist die klassische Physik gewesen, nicht die QM. Kannst du aufzeigen, dass das magnetische Feld in der klassischen Physik nicht auf Zusammenspiel von el. Feld + Bewegung zurückgeführt werden kann?
Gruss, Johann

Gut, dann bleiben wir im Makroskopischen: wie werde ich das magnetische Feld eines - sich nicht drehenden - Stabmagneten los ?
Es reicht sicher nicht, in sein Ruhesystem zu gehen.

MfG,
Hawkwind

[JoAx]

Hallo Hawkwind!

Zitat von Hawkwind

Gut, dann bleiben wir im Makroskopischen: wie werde ich das magnetische Feld eines - sich nicht drehenden - Stabmagneten los ?

Kann die klassische Physik den Stabmagneten beschreiben? Ich denke nicht. Es sei denn, wir arbeiten mit Kreisströmen, aber du wirst da bestimmt dagegen sein, oder?


Gruss, Johann