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"Ladung in [CGS] und [MKS] Maßsystem (Hauptthema!).

Wir stellen unserem Universum viele Fragen und immer bekommen wir auch Antworten. Die Antworten sind aber fast immer keine Antworten auf die gestellten Fragen. Ich muss das auf einem Beispiel verdeutlichen.
Ein Kind beginnt gerade zu sprechen und man fragt ihn, wie alt bist du.
Das Kind Antwort: "2 Kilogram!"

Ich widme mich hier den Fragen, die dem Universum über elektromagnetischen Wechselwirkungen gestellt wurden und zwar von den ersten Endeckern, die noch mit einfachsten Mitteln ohne große theoretische Modele und komplizierte Formeln gearbeitet hatten.

Der Ladung von elektrisch geladenen Körpern wurde früher eine Maßeinheit zugeschrieben, die nur auf drei elementaren Maßwerten basiert. Es ist ein Zentimeter und Gram und eine Sekunde, derer Kombination für elektrische Kraft als Maßeinheit für elektrische Ladung (ESU - electrostatic unit, deutsch esE für elektrostatische Einheit) genommen wurde. Das Quadrat davon ist der folgenden Maßeinheit gleich:

ESU,esE

Es ist nichts anderes als Krafteinheit in [CGS] Dyn multipliziert mit cm2. Herr Charles Augustin de Coulomb muss wohl die Dimension, wie oben, für elektrische Ladung im Jahr 1785 benutzt haben und den Wert der elektrischen Ladung in dieser Maßeinheit bestimmt haben, also in [CGS] Maßsystem. Er hatte eine Arbeits-Formel für elektrostatische Kräfte von der ihm schon bekannten Formel für Schwerkraft abgeleitet. Der Millikan, der viel später festgestellt hat, dass es eine minimale Ladung gibt, die wir jetzt eine elementare Ladung nennen, hatte auch einen anderen Wert bekommen als wir ihn heute kennen, da er eine Arbeits-Formel für elektrostatische Kraft, ähnlich der von Coulomb, benutzt hatte. Sie sah so aus:
F = Q2 / R2
Die Elementarladung wurde erst im Jahr 1910 von dem Herrn Robert Andrews Millikan genauer bestimmt. Die Geschichte darüber kann man hier unter dem folgenden Link erfahren:
http://www.leifiphysik.de/themenbereiche/ladungen-felder-oberstufe/geschichte
In [CGS] beträgt der Wert für die Elementarladung 4,803204272 10-10 (dyn cm2 )1/2 [ESU] oder [esE], was ich hier unten berechnet hatte.
Q2 = 2,307077128 10-19 dyn cm2
also
Q = 4,803204272 10-10 (dyn cm2 )1/2 [ESU] oder [esE]
Man sucht vergeblich unter "Historisches" unter dem folgenden Link:
https://de.wikipedia.org/wiki/Coulomb) nach dem Q Wert für Elementarladung in Maßeinheit [CGS], obwohl er in vielen Bücher für Physik vorkommt. Dieser Wert kommt auch nicht unter Wikipedia in Frankreich oder in Großbritannien oder Polen vor. Heute heißt die Maßeinheit für Ladung ein Coulomb [C] und die Bezeichnung des Maßsystems wurde um den Buchstaben A Amper erweitert [MKSA] (A = C / s). Diese Erweiterung war vermutlich der falsche Weg, da die neue Maßeinheit für Ladung von den einzigen uns bekannten Maßeinheiten [MKS] abgekoppelt ist. Sie hat keinen erkennbaren Bezug zu den Maßeinheiten Meter, Kilogramm oder Sekunde. Die Definition von einem Amper (sehen Sie oben dem Link Amper nach) ist auch mindesten merkwürdig, da es gibt keine unendlich lange Stromleitungen, die sich noch in Vakuum befinden sollten. Hier sehe ich sehr großes Durcheinander, da die früheren Versuche mit Strom mit dem Maßeinheitsystem [CGS] durchgeführt wurden, was darüber unter "Historische Definition" unter dem oberen Link überhaupt nicht erwähnt wurde. Die früheren Entdecker haben die Kraft in Dyn ausgedruckt (g cm / s2) und sie sollte 2 dyn betragen, wenn sich die beiden Leitungen im Abstand 1 cm befinden und durch die beiden Leitungen 1 A Strom fließt. Diese ersten Versuche wurden auf das neue Maßsystem [MKS] umgerechnet mit der Kraft jetzt 2 10-7 N, da hier auch mit dem Abstand 1m gerechnet wurde und uns als die neue Definition von einem Amper präsentiert. Ich hoffe, dass das auch mit einem Experiment geprüft und bestätigt wurde… Ein cm Abstand in ersten Experimenten und 100 cm (1 m) Abstand in der neuen Definition von einem Amper ist ein gewaltiger Unterschied. Die Formel könnte ja für diese Entfernungen auch versagen. Es muss wohl die Länge der Stromleitungen von einigen Metern, in den früheren Experimenten, auf Hunderte von Metern in heutigen Experimenten erweitert werden, damit die Leitungen als unendlich lang betrachtet werden dürften. Wie war es genau, weiß ich nicht, da ich nur Schulwissen hierfür benutze. Den Zugang zu originellen Arbeiten der Herren ist für uns normalen Bewohner des Planeten finanziell gesperrt (Film "In Time"), da wir für den Zugang zu der Arbeit von Herrn Millikan Geld bezahlen müssten. Es ist nur den wissenschaftlichen Mitarbeiter von sehr großen Firmen, wie z.B. Unis oder Hochschulen, der Zugang zu wissenschaftlichen Arbeiten gewährt, ohne dass sie persönlich dafür bezahlen müssen. Die Gebühren zahlen die Firmen, wenn sie es haben... Wir sind immer noch im alten Ägypten, wo nur die Priester die Wissensträger sein dürften. Die offene Enzyklopädie, die Wikipedia, stellt die Ergebnisse der Arbeit von Herrn Millikan unter dem folgenden Link dar:
https://de.wikipedia.org/wiki/Millikan-Versuch
Man kannte am Anfang der Versuche mit Elektrizität und Ladungen keine Coulomb Maßeinheit für Ladungen. Die alten Formeln sahen nicht so aus, wie sie uns präsentiert wurden, wie z.B. die Formel für Coulomb Kraft. Unter dem Link "Coulombsches Gesetz" kann man das nachvollziehen, da man, vermute ich, im Jahr 1910 keine Formel mit der "elektrischen Feldkonstante" benutzt hatte. Man hatte mit dem Maßsystem [CGS] gearbeitet. Was man der Beschreibung unter dem folgenden Link leider nicht entnehmen kann:
https://de.wikipedia.org/wiki/Coulombsches_Gesetz Es wäre mir lieber, in Anbetracht meiner Kräfteformel (schauen Sie bitte auf meine Webseite unter dem Link http://www.meinuniversum.de nach), mindestens in theoretischen Physik diese Einheiten (ESU, esE ) für elektrische Ladung zu benutzen. Aus meiner Formel geht folgendes hervor:

ESU,esE

Es ist auch als Krafteinheit (unter [MKS] Maßsystem) Newton (N) multipliziert mit m2 zu sehen. Im Vergleich stehen die Quadrate der beiden Maßeinheiten (CGS und MKS) nur mit einem einfachen Multiplikator 109 zu einander.
Nm2 = 109 dyn cm2
Die folgende Gleichung erlaubt die Elementarladung zu Quadrat in Nm2 auszurechnen:
Q2 = ke2 = 8,987551788 109 (1,602176487 10-19 )2 = 2,307077128 10-28 Nm2
Q = 1,518906557 10-14 (Nm2 )1/2
Wir wissen inzwischen (mindestens seit dem Jahr 1964, einige von uns...), dass im Universum eine permanente elektromagnetische Strahlung alles umfasst. Es ist die so genannte "Hintergrundstrahlung" . Der Literatur kann man nur darüber entnehmen, dass das Spektrum der Strahlung der Temperatur von 2,725° Kelvin entspricht, wenn der strahlende Körper ein so genannter "Schwarzes Körper" wäre. Man kann die Energiedichte der Hintergrundstrahlung unter dem Einsatz des Gesetzes von Stefan-Bolzmann angeblich berechnen aber in Literatur kann man nach dem Wert lange suchen und doch nichts finden. https://de.wikipedia.org/wiki/Stefan-Boltzmann-Gesetz Warum hatte uns keiner einen bestimmten Wert für die Hintergrundstrahlung als gemessen oder berechnet präsentiert? Ich hatte einige Werte für Energiefluss und Energiedichte für die Hintergrundstrahlung berechnet. Nach den Berechnungen müsste die Energiedichte der Hintergrundstrahlung 1,561914438 10-14 J/ m3 betragen. Der Wert ist unter anderem auf der Oberfläche von Kugel, die ein Meter Durchmesser hat, berechnet worden, wenn die Kugel als ein schwarzes Körper zu betrachten wäre.

Et = 1,561914438 10-14 J/ m3

Ich vergleiche diese Zahl mit der von Millikan für eine Elementarladung, wenn er diese in Maßeinheiten des [MKS] berechnen würde.

Q = 1,518906557 10-14 (Nm2 )1/2

Ich frage mich, was eigentlich Herr Millikan bestimmt hatte?

Ist das ein Zufall, dass die beiden Zahlenwerte Et und Q fast gleich sind?
Es sieht so aus, als ob in dem Millikan Experiment die Energiedichte der von einem Teilchen gestreuten Mikrowellen Hintergrundstrahlung bestimmt wurde. Dem Wert wurde ganz andere Maßeinheit zugeschrieben, die zu der Formel für elektrostatische Kräfte passte. Der Coulomb hatte angenommen, dass man auch die elektrostatischen Kräfte mit einer Arbeits-Formel berechnen hätte, die der schon bekanten Formel für Gravitationskraft ähneln müsste. Man hatte aber feststellen müssen, dass diese elektrostatischen Kräfte von Masse nicht abhängig sind und erfand den neuen Begriff "elektrostatische Ladung". Er wollte aber die elektrostatischen Kräfte messen, die auf ein elektrisch geladenes Körper wirken, was er auch getan hatte. Er konnte aber damals keine Ahnung haben, auch nicht Herr Millikan viel später, dass ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen der Hintergrundstrahlung und den elektrischen Kräften besteht, da ich das hier, wie oben beschrieben, erst am 1.07.2015 beweisen konnte. Anbetracht den neuen Gedanken von oben, könnte ich mir eine andere Arbeits-Formel für elektrostatische Kräfte ausdenken und zwar die folgende:

Neue Arbeits-Formel für Coulomb Kraft

Formel Nr. 7

Wo:
D - ähnlich wie G in Gravitationsformel ist eine Integrationskonstante, derer Wert erst in Experimenten bestimmt werden sollte.
IH- ist die Energiedichte der Hintergrundstrahlung in J/m3 oder in N/m2
R - Entfernung zwischen den beiden geladnen Körpern in m.
n1 - Anzahl der elementaren Ladungen in ersten Körper.
n2 - Anzahl der elementaren Ladungen in zweiten Körper.
Ich konnte den D Parameter ausrechnen, da ich die genaue Kraft zwischen zwei elementaren Ladungen kenne. Die Konstante D hat den Wert 1 und die Dimension [m6/N].
D = 1 m6/N
Somit habe ich bewissen, dass es auch kein Sinn hat, die Energiedichte der Strahlung zu R = 0 m zurück zu rechnen. Wir bekommen nie eine Unendlichkeit in unseren Berechnungen jeglicher Art, da die Energiedichte einer elektromagnetischen Strahlung (hier, die Hintergrundstrahlung gemeint) nie eine unendliche Dichte haben darf. Somit ist meine Formel Nr.7 nicht vollständig (nicht fehlerfrei). Sie führt genau so, wie die Gravitationsformel zu Unendlichkeiten, wenn R zu 0 wird und das ist mit Energie Erhaltungsgesetz nicht zu verantworten. Um sie zu korrigieren, muss ich mich mit der Streuung der Mikrowellen der Hintergrundstrahlung jetzt genauer auseinander setzen. Das braucht aber Zeit..