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Beobachtungen:

Quarzrohr angeregt

1. Aufbau, Geräte und Übersicht

2. Beobachtungen
2.1 Übersicht, Ergebnisse
2.1.1 Wachsen und Vermehren der Strukturen
2.1.1a Gruppen und Kissen
2.1.1b Malteserkreuze als Trennwände
2.1.1c Ähnliche Strukturen als Vorbild?
2.1.1c-1 Gasentladung
2.1.1c-2 Modularer Federspeicher
2.1.1c-3 Akustischer Kugelresonator TeachSpin-Experiment
2.1.1c-4 Mit Federn gekoppelte Massen
2.1.1c-5 Clausthaler Drehpendel
2.1.1c-6 akustisches Rohr

2.1.2 Wachsen der Strukturen, Einschwing- und Ablingzeiten
2.1.3 Überlagerung von natürlicher und künstlicher Anregung
2.1.4 Einfluß von Edelgasen im Inneren eines Rohres

2.2 Meßwerte

Protokoll der Versuche 1.7.2014 bis 8.7.2014

1. Aufbau, Geräte und Übersicht

Abb. 01-00: Um das Quarzrohr herum gibt es spürbare Strukturen: Kissen und Malteserkreuze.
Die Struktur rotiert CCW langsam (im Bereich von einer Minute?) um die Rohrachse.
Die Flächen der Malteserkreuze sind in der Nähe der Rohroberfläche deutlich als "pitzelnde" Bereich zu spüren. Oberhalb und unterhalb von der Äquatorebene (gespiegelt?) gibt es jeweils einen Satz mit solchen Strukturen. (FB)

Abb. 01-01: Ein Quarzrohr liegt auf einem Holzgestell, die Enden sind frei.
Durchmesser 89,5 mm, Wandstärke 3 mm, Länge 500 mm, Masse 860 g
Es wird von einem kleinen Lautsprecher aus einem Kopfhörer angeregt.
Akustische Resonanz gemessen bei 305 Hz, wenig schmalbandig.
gerechnete Resonanz bei Schallgeschwindigkeit 340 m/s,
Zuschlag für akustische Länge* zur geometrischen Länge: 2/3 Durchmesser 0.09m = 0.06 m
Akustische Länge 0.56 m
330 m/s/ 2 / 0.56 m = 304 Hz

* didaktik/honnef_balck04.pdf

didaktik/honnef_balck02a.pdf didaktik/honnef_balck03.pdf didaktik/honnef_balck01.pdf

(FB)

Abb. 01-02: Der akustische Anreger hat etwa 15 cm Abstand zur Rohröffnung. Er koppelt somit lose ein. (FB)

Abb. 01-03: Lautsprecher, Teil aus einem Kopfhörer. (Das gelbe Stück von einem Strohhalm gehört zu einem anderen Versuch mit mechanischer Anregung.) (FB)

Abb. 01-04: Alternative Anregung mit einer Induktionsschleife (FB)

Abb. 01-05: Die Geräte: Frequenzgenerator, Vorwiderstand, Voltmeter (Voltcraft 960) und Amperemeter (Keithley DMM 177). Aktuelle Daten: 304 Hz; 0,59 V TRMS; 0,65 mA und 1 kOHm (FB)

Abb. 01-06: Links unten auf dem Tisch ist das Quarzrohr. Die gelben Linien auf dem Gras sind in Achsenrichtung des Rohres bzw. senkrecht dazu ausgerichtet.
Den rechten Quadranten teilt eine rote Schnur in 45° in gleiche Hälften. In der linken Hälfte davon liegen weiße Maßstäbe. Hier verläuft senkrecht zum Boden die gedachte Schnittebene entlang der Maßstäbe. An der Ebene werden die Positionen für den 2D-Schnitt durch die 3D-Strukturen abgelesen.
Im Hintergrund markiert eine blaue Schnur die Position des Kugelorbitals etwa bei 5,5 m. (FB)

Abb. 01-07: Foto entzerrt. Dar Quarzrohr befindet sich in Wirklichkeit über der Spitze des Dreiecks.
In diesem hellen Stück sind bei Anregung unterschiedliche Gruppen von Kissen zu beobachten. Spiegelbildlich dazu gibt es links davon ein ähnliches Feld. Bei den übrigen Flächen bis zur Rohrachse hin (rechts im Bild) lassen sich keine Strukturen beobachten. (FB)

Abb.01-08: Schematisch
Es gibt mehrere Gruppen mit jeweils vier Zonen, die bei ausreichender Anregung bis an das Kugelorbital heranreichen. Dargestellt ist eine Gruppe mit vier unterschiedlichen Kissen.
Links unten in rot: Rohrachse (FB)

Abb. 01-09: Anregung mit einem eingeschalteten aber zugeklappten einfachen Handy von Samsung.
Alternativ läßt sich das Rohr auch mit der Stromschleife anregen. (FB)

Abb. 01-1: Ein Ferritmagnet liegt unter der Rohröffnung. Die Strukturen verkleinern sich. Die Polung hat keinen Einfluß. (FB)

Abb. 01-1: Eine AA-Monozelle steht unter der Rohröffnung. Die Strukturen schrumpfen sehr schnell und stark auf einen Außenradius von nur einem Meter.
Die Polung hat keinen Einfluß. (FB)

Abb. 01-12: Ein Marmorkieselstein liegt im Rohr. Die Strukturen vergrößern sich etwas (FB)

Abb. 01-13: Ein Pflanzenstengel (Minze) regt das Quarzrohr an. Die Orientierung des Stengels entscheidet, ob die Strukturen wachsen oder schrumpfen.
Es gibt eine Video-Aufzeichung beim Ausmessen. (FB)

Abb. 01-14: Videoaufzeichnung: mov075-quarzrohr-anregung.mpg
Der Beobachter bei der Aufnahme der Maße.
Mentale Programmierung für die Abfrage: "Gesucht werden die Postionen vom Beginn und Ende einer Gruppe."
Die Rute schlägt mal nach links und mal nach rechts aus (da die Gruppen unterschiedliche Qualitäten haben). Beim Gehen in Richtung Quarzrohr sieht das Muster etwa so aus:

Rutenrichtung geradeaus rechts geradeaus links geradeaus rechts geradeaus links . . .

Der Beobachter liest die gefundenen Position sofort an den ausgelegten Maßstäben ab und nennt die Maße laut für das Mikrofon der Kamera.

Bildausschnitt bei Zeitmarke 5:12, Rutenausschlag nach links (für die Kamera).
(FB)

Abb. 01-15: Zeitmarke 5:15, Rutenausschlag nach rechts (für die Kamera). (FB)

Abb. 01-16: Exeriment mit Rosenquarz in einem Vakuumgefäß. Ein zweiter Rosenquarz befindet sich dahinter auf einem Hocker.
Beobachtung: Unterhalb von etwa 10 mbar sind Kugelorbital und Zonen nicht mehr spürbar.
Auch verschwindet die Resonanzstruktur zwischen beiden Kristallen, wenn man die Luft herauspumpt.
Nach Zugabe von ein wenig Neon (~5 mbar) sind die Strukturen wieder zu beobachten.
rotierende-magnetfelder.htm#kapitel-04 (FB)

Abb. 01-17: Auch ein leeres Rohr hat Zonen im Außenraum. Pumpt man die Luft bis auf wenige mbar heraus, dann sind die Zonen verschwunden. Beim Einfüllen von schon ein wenig Edelgas sind die Zonen wieder spürbar. (FB)

Abb. 01-18: Sehr wenig Elektrosmog! Gemessene Spitzenwerte: 4,3 µW / m² (FB)

Abb. 01-19: Ein leicht magnetisches Taschenmesser liegt im Rohr.
Je nach Ausrichtung der Spitze nach links oder rechts vergrößern oder verkleinern sich die spürbaren Strukturenm durch das Messer. (FB)

Abb. 01-20: Kupferrohr 58 cm lang, 15 mm Durchmesser.
Die Ziehrichtung ist mit einem schwarzen Strich markiert. steinkreise-06.htm#kapitel06-6
Bei der Ausrichtung des Rohres Ost-West spielte die Orientierung des Kupferrohres keine Rolle. In beiden Fällen schrumpften die Strukturen durch Anregung. (FB)

Abb. 01-21: Kurzes Kupferrohr, 15 mm Durchmesser, Ziehrichtung ist markiert.
Noch Forschungsbedarf: Orientierung des Rohres 0st-West, Nord-Süd bei unterschiedlicher Ziehrichtung ! (FB)

Abb. 01-22: Quarzrohr an einer Vakuumpumpe mit Fülleinrichtung für Edelgase (FB)

2. Beobachtungen
2.1 Übersicht, Ergebnisse

Um ein Quarzrohr mit den Abmessungen Länge: 500 mm, Durchmesser: 90 mm, Wandstärke 3 mm und Masse von 860 g existiert ein Kugelorbital mit einem Radius von 5,5 m. Die Kugelschale hat eine Wandstärke von 2,3 cm.

Innerhalb des Kugelorbitals gibt es um das Quarzrohr herum spürbare Strukturen - auch ohne Einflüsse durch den Experimentator. (natürliche Anregung durch den Kosmos?)
Diese Strukturen bestehen im Normalzustand (nicht zusätzlich angeregt) aus sechzehn Gruppen mit jeweils vier Kissen, die durch Wände ("Malteserkreuze") voneinander getrennt sind.
Es sind acht Gruppen in der oberen und acht in der unteren Hälfte.
Auch die Mittelebene hat die Eigenschaft einer Trennebene. In ihr existieren vier schmale Strahlungszonen.
Die Strukturen sind nur innerhalb eines Sektors von 45° jeweils oberhalb und unterhalb der Mittelebene des Rohres zu beobachten.
In der oberen und unteren Halbkugel haben sich gegenüberliegende Gruppen ebenfalls paarweise getauschte Qualitäten.
Die gesamte Struktur mit Trennwänden und Gruppen rotiert langsam um die Rohrachse.
(Von oben nach unten gesehen: CCW)
Die Kissen haben unterschiedliche Qualtitäten. Benachbarte Kissen haben "polare" Eigenschaften.
Nach Einschalten einer Anregung verändert sich der Abstand der Kissen zum Quarzrohr.

Je nach Stärke und Art der Anregung kommen weitere Gruppen hinzu.
Es entstehen nur komplette Vierergruppen neu.
Bei vergleichsweise starker Anregung durch einen Kopfhörer-Lautsprecher ließen sich bis zu sieben Gruppen zählen.
Beobachtet wurde bei zusätzlicher Anregung sowohl das Anwachsen (Anregung durch Lautsprecher) als auch das Schrumpfen (bei der AA-Monozelle) der Radien.
Bei polaren Anregern (Pflanzenstengeln, magnetisches Taschenmesser usw.) kommt es auf die Orientierung an. Je nach Ausrichtung (Phase) kommt es bei der Überlagerung von natürlicher mit der künstlicher Anregung zur Verstärkung oder zur Abschwächung.
Nach Abschalten der Anregung gehen die Maße der Kissen wieder auf den Ausgangszustand zurück und die zusätzlich entstandenen Gruppen verschwinden wieder.
Die Reaktionszeit des Systems auf eine zusätzliche Anregung liegt im Bereich von Minuten.
Dies gilt sowohl nach dem Einschalten als auch dem Ausschalten der Anregung. (Abb. 02-02-05)
Bei stärkerer Anregung bauen sich die Strukturen schneller auf, die Einstellzeiten bis zum Erreichen eines stabilen Zustands sind kürzer.
(Abb. 02-02-02, Abb. 02-02-04, Abb. 02-02-05)
Das Anwachsen der Kissen während des Einstellvorgangs erfolgt nicht immer gleichmäßig. Manchmal sind die Maße kurzzeitig vergrößert oder verkleinert. Es könnten Fehler bei den Messungen oder von der langsamen Rotation kommen, weil der äußere Rand wellenförmig ist. Im Bereich der Trennwände ist er kleiner als in der Mitte zwischen zwei Wänden. Auch sind als Ursache Schwebungen beim Einschwingvorgang denkbar. .
Die Gruppen bleiben immer innerhalb des Kugelorbitals, das offensichtlich wie ein kugelförmiger Hohlraumresonator wirkt.
Der Zwischenraum zwischen den Gruppen ist nach Erreichen eines stabilen Zustandes etwa so groß wie deren Dicke.
Die kissenförmigen Zonen sind polar. Benachbarte Gruppen haben paarweise getauschte Qualitäten
z.B. bei akustischer Anregung:
MAT2, EAL2, MAL2, EAT2 <> EAL2, MAT2, EAT2, MAL2 <> MAT2, EAL2, MAL2, EAT2
(MagnetoAkustischTransversal MAT, ElektroAkustischLongitudinal EAL, usw. Typ 1 und Typ 2)
Die "Trennwände" und die Formation der Kissen sind vermutlich räumliche Kugelfunktionen (spherical harmonics) des Hohlraumresonators.
Der minimale Abstand der Gruppen scheint von der Art der Anregung abzuhängen (bei akustischer sind es 0,4 m).
Sowohl akustische als auch elektromagnetische Wellen können das System anregen.
Dabei scheint die Frequenz keine Rolle zu spielen.
Auch aktive Materialien wie Magnet, Batterie, Rosenquarz, frische Pflanzenstengel u.a. können das Quarzrohr-System anregen. Hierbei entscheidet die Orientierung des Objektes, ob die Kissen wachsen oder schrumpfen.
Mit mehrmaligem Händeklatschen im Bereich des 45°-Sektors lassen sich die Abklingzeiten stark verkürzen.
Durch künstliche Anregung erzeugte Strukturen verschwinden dann sehr schnell.
Jedoch bleibt die normale Ausdehnung der ursprünglichen Kissen trotz Klatschens erhalten.
Bei anhaltender Anregung wachsen sie nach dem Händeklatschen sofort wieder nach.
Befindet sich ein Objekt (z.B. Rosenquarz) in Vakuum < 1% des Luftdrucks, so verschwinden Kugelorbital und Zonen.
Sie sind wieder beobachtbar, wenn man das Vakuumgefäß mit etwas Neon (etwa 0,5% des Luftdrucks) füllt.
Pumpt man die Luft aus dem Rohr heraus (Druck < 20 mbar), so sind die Zonen nicht spürbar. Füllt man wieder Luft hinein, so bilden sich zunächst kleine Kissen, die dann mit zunehmendem Druck auf die maximale Größe anwachsen.
Nimmt man statt der Luft ein Edelgas, so wachsen die Zonen schon bei sehr viel kleinerem Druck bis zur maximalen Größe. (Abb. 02-02-13 und Abb. 02-02-14)
Bei Sauerstoff, Kohlendioxyd und (Stickstoff ?) bilden sich bei normalen Bedingungen keine Zonen aus.
Vermutlich sind auch kosmische Einflüsse für die zeitlich wechselnden "Normalmaße" der Strukturen verantwortlich.
Auch die Größe des Kugelorbitals kann temporär davon beeinflußt sein.
Mit einem Mobiltelefon im Stand-By Modus (eingeschaltetes Handy, Deckel zugeklappt) läßt sich das Quarzrohr-System schwach anregen. Eine Einstellzeit von über zwanzig Minuten wurde beobachtet.
Andere technische Geräte, DECT, WLAN, Mobilfunk, Windkraftanlagen regen vermutlich ebenfalls an (noch zu untersuchen).
Für die Forschung ist eine Umgebung ohne Elektrosmog eine wichtige Voraussetzung.

Tabelle 01:

2.1.1 Wachsen und Vermehren der Strukturen

2.1.1a Gruppen und Kissen

Abb. 02-01-01a-01: Geometrische Daten einer Beobachtung: (aus Abb. 02-02-03)
Anwachsen und Vermehren der Zonen bei äußerer Anregung.
Ohne Anregung (links) gibt es nur eine Gruppe (blau).
Mit Einschalten der Anregung wächst diese und eine zweite (grün) kommt hinzu. Einige Zeit später sind es drei (rot) und später vier (braun) Gruppen. (FB)

Abb. 02-01-01a-02: schematisch, entspricht dem linken roten Rahmen in vorheriger
Abb. 02-01-01a-01
Ohne Anregung: Eine Gruppe mit vier Zonen (Kissen) mit unterschiedliche Qualitäten.
(von aussen nach innen MAT2, EAL2, MAL2, EAT2
waagerechte Striche: T, senkrecht Striche: L, rot: M, grün: E)
(FB)

Abb. 02-01-01a-03: schematisch, mittlerer roter Rahmen in vorheriger Abb. 02-01-01a-01
Kurze Zeit nach Einschalten der Anregung:
Zwei Gruppen mit vier Kissen, die Qualitäten der einzelnen Kissen innerhalb der Gruppen haben paarweise eine unterschiedliche Reihenfolge.
(FB)

Abb. 02-01-01a-04: schematisch, rechter roter Rahmen in vorheriger Abb. 02-01-01a-01
Noch später nach Einschalten der Anregung:
Drei Gruppen mit vier Kissen. Die innere Gruppe hat wieder die gleichen Qualitäten wie die äußere. Der Abstand zwischen den Gruppen ist etwa so groß wie eine Gruppe. (FB)

Abb. 02-01-01a-04: schematische Aufeinanderfolge von fünf Gruppen mit jeweils vier Kissen bei einem Rosenquarz. Rechts ist das begrenzende Kugelorbital. rosenquarz.htm#kapitel-02-02 (FB)

Abb. 02-01-01a-05: Quarzglasrohr ohne zusätzliche Anregung, schematisch:
Rohr, Äquatorebene, Orbital und zwei Sektoren nebeneinander mit je einer Gruppe.
Jede Gruppe besteht aus vier Kissen mit unterschiedlichen Qualitäten. (FB)

Abb. 02-01-01a-06: schematisch, Blick in Achsenrichtung des Rohres, links das Orbital
In jeweils acht Sektoren befindet sich eine Gruppe mit vier Kissen. Die Kissen haben unterschiedliche Qualitäten. Es gibt vier Sorten.
Unterhalb der Äquatorebene gibt es noch einmal diese Strukturen. (FB)

Abb. 02-01-01a-07: über (links) und unter (rechts) der Äquatorebene, schematisch:
Verteilung der unterschiedlichen Qualtitäten (FB)

Abb. 02-01-01a-08: schematisch: Rohrachse, Orbital, Äquatorebene und Kissen,
Anordnung der Gruppen und Qualtitäten der Kissen. Die Elemente in der oberen und unteren Kugelhälfte sind um einen Sektor (45°) gegeneinander verdreht. (FB)

Abb. 02-01-01a-09: schematisch: Rohrachse, Orbital, Äquatorebene und Kissen,
Anordnung der Gruppen und Qualtitäten der Kissen. Die Elemente in der oberen und untereren Kugelhälfte sind um einen halben Sektor (22,5°) gegeneinander verdreht. (FB)

Abb. 02-01-01a-10: schematisch: Rohrachse, Äquatorebene, Orbital und Kissen,
Anordnung der Gruppen und Qualtitäten der Kissen. Die Elemente in der oberen und unteren Kugelhälfte sind um einen Sektor (45°) gegeneinander verdreht. (FB)

2.1.1b Malteserkreuze als Trennwände

Es gibt mehrere "Trennwände", die die Gruppen der Kissen voneinander trennen. (Diese Wände sind etwa wie die Flügel eines Malteserkreuzes).
Die gesamte Struktur aus Kissen und Trennflächen rotiert CCW langsam (im Bereich von einer Minute?) um die Rohrachse.
Die Flächen der Malteserkreuze sind in der Nähe der Rohroberfläche deutlich als "pitzelnde" Bereich zu spüren.
Auch die Äquatorebene ist eine solche Trennwan.
Oberhalb und unterhalb von der Äquatorebene (gespiegelt?) gibt es jeweils einen Satz mit solchen Strukturen.
Die Trennflächen reichen bis an das Kugelorbital heran.

Abb. 02-01-01b-01: schematisch:
Ebenen der Maleteserkreuze (Trennflächen innerhalb der Strukturen)
Äquatorebene und oberhalb und unterhalb davon jeweils acht Stück (FB)

Abb. 02-01-01b-02: Kissen und Trenn-Flächen mit Malteserkreuzen (FB)

2.1.1c Ähnliche Strukturen als Vorbild?

2.1.1c-1 Gasentladung

Abb. 02-01-01c-101: Sich selbst organisierende Strukturen:
Leuchtende Gasmoleküle in einem elektrischen Feld. Die Kissen sind jeweils auf der rechten Seite scharf abgegrenzt.
Gasentladung bei einigen mbar Luftdruck und einer Spannung ca. 600 Volt zwischen den Elektroden an den Stirnflächen. (FB)

Abb. 02-01-01c-102: Der periodische Abstand hängt unter anderem vom Druck ab. (FB)

2.1.1c-2 Modularer Federspeicher

Abb. 02-01-01c-201: Stapel von Ringmagneten unter zusätzlichem Einfluß der Schwerkraft.
Die Magnete sind polar. Die Ausrichtung der Polrichtung ist jeweils abwechselnd angeordnet.
NS - SN - NS - SN - NS usw. (FB)

Abb. 02-01-01c-202: Foto um 90° gedreht, (Schwerkraft wirkt nach links)
Stapel von Ringmagneten unter zusätzlichem Einfluß der Schwerkraft.
Im oberen (rechten) Teil sind die Abstände groß, im linken klein. (FB)

Abb. 02-01-01c-203: (Schwerkraft wirkt nach unten.)
Bei zusätzlicher Kraft mit den Fingern, die stärker als die Schwerkraft ist, werden die Abstände kleiner. Das System wirkt wie eine Feder. (FB)

Abb. 02-01-01c-204: schematisch

Mehrstufiger Energiespeicher mit mehreren Federn und Massen unter dem Einfluß einer Zusatzkraft, die die Massen in Richtung Unterlage zieht (z.B. Schwerkraft).
Es gilt die Vorschrift, daß die unteren Speicher bevorzugt gefüllt werden.
Bei nur einem Feder-Masse-System ist die speicherbare Energie dann begrenzt, wenn die Feder zusammengedrückt ist. Verwendet man mehrere Systeme hintereinander, so ist der Energieinhalt ein Vielfaches davon.

von links nach rechts (die Zusatzkraft soll in diesem Beispiel die Schwerkraft sein):
1. Eine Masse und eine Feder sind in Ruhelage, die Schwerkraft drückt die Feder etwas zusammen.
2. Eine zusätzliche Kraft (etwa doppelt so stark wie die Gewichtskraft) drückt von oben die
    Masse nach unten und somit die Feder zusammen.
3. Die zusätzliche Kraft ist noch stärker, ein weiteres Federelement ist eingebaut.
    Die obere Feder ist weniger gespannt als die untere
4. Die zusätzliche Kraft ist viel stärker als die Gewichstkraft der Massen,
    Noch ein weiteres Federelement ist eingebaut
Die obere Feder ist etwas weniger gespannt als die beiden unteren.
5. Die zusätzlich Kraft ist nun erheblich stärker als die Gewichstkräfte der Massen zusammen.
   Alle Federn sind nahezu gleichstark zusammengedrückt. Diese Anordnung speichert maximale Energie.

Wenn der Speicher voll ist, sind alle Federn maximal zusammengedrückt. Dann ist ein weitere Energieaufnahme ist nur möglich, wenn ein zusätzliches Element eingebaut wird.
Speicher mit "weicher Quantelung"?

Aus Anzahl und Position der Massen läßt sich der gespeicherte Energieinhalt ablesen. (FB)

Abb. 02-01-01c-205: (aus Abb. 02-02-06 gespiegelt)
Versuch einer Analogie zum mechanischen Energiespeicher im vorherigen Bild.
Links ist nur eine breite Gruppe vorhanden, rechts haben sich vier schmale Gruppen mit konstanten Abständen gebildet.
Die Kissen innerhalb einer Gruppe dürften polar sein, weil sie sich abstossen. Ähnlich wie bei dem Feder-System wäre dann Energie erforderlich, um sie weiter zusammenzudrücken.
Die mit zunehmendem Energieinhalt auftretende Aufspaltung in mehrere Gruppen könnte einer Quantisierung entsprechen. (FB)

Abb. 02-01-01c-206: Mehrere Wasserballons übereinander. Die unteren werden von den oberen zusammengedrückt. (FB)

Abb. 02-01-01c-207: Eine Feder wird durch ihr eigenes Gewicht belastet. Unten sind die Windungen dichter zusammen als oben. (FB)

Abb. 02-01-01c-208:
Innerhalb einer Kugel mit Radius 5,5 Meter sollen Kugelschalen inenander gesteckt werden, so wie bei der russischen Holzpuppe Matroschka.
Bedingung: das Volumen jeder Kugelschale ist konstant.
Mathematisch: gegeben ist R1= Radius der äußeren Schale,
   gesucht ist R2 = Radius der nächsten inneren Schale
   gesucht ist R3 innere Schale von R2 usw.
   Rechenvorschrift: Ri+1 = 3. Wurzel ( Ri^3 - const )

Beispielrechnung:
Const =
200   kein Platz
160 bis 90 jeweils eine Schale,75 bis 60 zwei Schalen,
45 drei Schalen,30 fünf Schalen,20 acht Schalen, 15 elf Schalen
--------------
Anwendung als Modell für das beobachtete Verhalten der Gruppen ???:
In der Kugel befindet sich ein Körper mit elastischer Haut. In der Kugel herrsxht ein Druck, der den Körper zusammendrückt. Mit steigendem Druck wird der Körper kleiner. Wenn eine Mindestgröße unterschritten ist, entsteht Platz für einen weiteren Körper. usw.

2.1.1c-3 Akustischer Kugelresonator TeachSpin-Experiment

http://teachspin.com/instruments/quantum/index.shtml

Abb. 02-01-01c-301: Experimentiergerät von TeachSpin.
Links oben: gekoppelte Resonatoren aus einzelnen Rohrabschnitten mit Blenden als Koppelelemente (eindimensionale Schwingungen)
links vorne: zwei Halbschalen eines Kugelresonators (dreidimensionale Schwingungen)
rechts: Kugelresonator zusammengesetzt.

Mit einem kleinen Lautsprecher werden verschiedene Frequenzen in die Resonatoren akustisch eingespeist.
Über ein Mikrofon am anderen Ende des Resonators läßt sich die Antwort des Resonators auf die Anregung durch den Lautsprecher messen. Bei Resonanz ist die Amplitude hoch.
Je nach Aufbau gibt es mehrere Resonanzfrequenzen.
Bei der 3D-Anordnung bekommt man auch räumliche Informationen, wenn z.B. das Mikrofon in der einen Halbkugel und der Lautsprecher in der anderen angebracht ist. Beim Verdrehen der Halbkugeln gegeneinander läßt sich so die Winkelverteilung der Signalamplitude bestimmen. (FB)

Abb. 02-01-01c-302: Experiment mit Kugelresonator.
Unten: gemessenen Frequenzsprektrum.
Oben: aus der Winkelverteilung der gemessenen Signalamplitude rekonstruierte Form der Schwingung bei Resonanz. (Kugelfunktion) (FB)

2.1.1c-4 Mit Federn gekoppelte Massen

Abb. 02-01-01c-401:
Fünf mit Federn gekoppelte Massen (Blechwinkel) liegen auf einer Luftkissenbahn. Rechts ist die Kette mit einer weiteren Feder fixiert. Links wird sie über eine Feder periodisch angeregt. gekoppelt.htm (FB)

Abb. 02-01-01c-402: Rechts äußere Masse der Kette, Federn und Befestigungsklotz, Anregung mit 0,793 Hz. (FB)

Abb. 02-01-01c-403: Frequenzanalyse, Amplitude als Funktion der Anregefrequenz
Es gibt mehrere Frequenzen, bei denen sich bei periodischer Anregung stabile Schwingungen ausbilden (verschiedene Schwingungsmoden).
Es gibt die Schwingungsformen (Moden):   Mittel, Stark, Ruhe +/- Richtung der Bewegung
0,209 kHz:   +M +S +S +S +M alle Massen schwingen in gleicher Richtung
0,405 kHz: +S +S R -S -S      mittlere Masse ruht, die äußeren paarweise in gleicher Richtung
0,577 kHz: -S R +S R -S
0,702 kHz:   -S +S R +S -S      mittlere Masse ruht, die äußeren schwingen entgegengesetzt
0,793 kHz:   +M -S +S -S +M   benachbarte Massen schwingen in entgegengesetzter Richtung
(FB)

Abb. 02-01-01c-404:Aufgetragen ist der Weg s als Funktion der Zeit t.
Bei dieser Schwingungsform sind drei Massen in Bewegung und zwei in Ruhe.
Ein Beobachter, der sich entlang der Luftkissenbahn bewegt, findet drei Bereiche mit Bewegung.
Diese Abschnitte sind "scharfkantig" von denen ohne Bewegung abgetrennt.
Einschwingvorgang: Nach Einschalten der Erregung nimmt die Amplitude allmählich zu und erreicht nach rund 50 Sekunden ihren Maximalwert. (FB)

2.1.1c-5 Clausthaler Drehpendel

Abb. 02-01-01c-405: Clausthaler-Drehpendel (modifiziertes Pohl'sches Rad)
didaktik/honnef_balck02a.pdf
Die untere Aluminiumscheibe hängt an einem Torsionsstab und kann Drehschwingungen um ihre Achse ausführen. Das obere Lager des Torsionsstabes ist über ein Messingrohr mit der kleinen Aluminiumscheibe verbunden. An dieser Scheibe greift die periodische Bewegung eines Exzenters (rechts) auf einer Motorwelle an.
Bei Anregung durch den Motor führt das System erzwungene Schwingungen durch.
Rechts ist das u-förmige Joch eines Magneten zu sehen. Schiebt man den Magneten in Richtung Drehachse, so läßt sich die Schwingung durch Wirbelströme in der Aluminiumscheibe dämpfen.
Die Resonanzfrequenz liegt bei etwa 3,6 Hz. (FB)

Abb. 02-01-01c-406: Clausthaler Drehpendel, Anregung über Exzenter und Ausklingen nach Abschalten der Anregung. Frequenz 1444,7/4 = 3,6118 Hz 1.8.2014
Zeitraum von 3 bis 70 s: Das Pendel wird angeregt, die Amplitude nimmt allmählich zu.
Ab Zeitmarke 35 s gibt es eine Begrenzung, das Pendel berührt den Anschlag, die Amplitude bleibt konstant.
Ab Zeitmarke 70 s ist die Anregung ausgeschaltet. Die Amplitude nimmt ab.
Die Hüllkurven für Anregung und Abklingen lassen sich mit e-Funktionen anpassen. (FB)

Abb. 02-01-01c-406a: Clausthaler Drehpendel, Anregung über Exzenter und Ausklingen. 5.8.2014
Zeitraum von 3 bis 150 s. Die Anregung ist so schwach, daß das Pendel den mechanischen Anschlag nicht erreicht. Es braucht etwa 60 Sekunden (rund 200 Schwingungen), bis es die maximale Energie aufgenommen hat.
Da die Anregefrequenz nicht exakt der Resonanzfrequenz entspricht, kommt es am Anfang zu einer leichten Schwebung. Etwa bei 140 Sekunden ist der Einfluß der Schwebung abgebaut. (FB)

Abb. 02-01-01c-407: Clausthaler Drehpendel, Anregung und Ausklingvorgang
Die Anregefrequenz ist geringfügig anders als die Resonanzfrequenz. Daher gibt es am Beginn Schwebungen. (FB)

Abb. 02-01-01c-408: Clausthaler Drehpendel, 1.8.2014
Anregung im Zeitraum von 3 bis 35 Sekunden, die Zunahme der Amplitude entspricht einer
umgekehrten e-Funktion. (FB)

Abb. 02-01-01c-409: Clausthaler Drehpendel, Ausklingen nach Abschalten der Anregung, 1.8.2014 (FB)

Abb. 02-01-01c-410: Clausthaler Drehpendel, Ausklingvorgang, 1.8.2014
100 Schwingungen in 27.45 Sekunden, Frequenz 3,64 Hz,
Amplitude ist nach rund 35 Sekunden um den Faktor 1/e gefallen.
Die Anpassung mit der e-Funktion arbeitet bis etwa 50 Sekunden gut.
Danach treten bei kleinen Amplituden offensichtlich andere Reibungsprozesse (mechanisches Spiel in der Anlenkung) in den Vordergrund. (FB)

Abb. 02-01-01c-411: Clausthaler Drehpendel. Starke Anregung, Pendel ist gedämpft.
Die Einschwingzeiten sind sehr viel kürzer.

blau: periodische Anregung, rot: Antwort des Pendels
Das Pendel wird mit einem Exenter periodisch angeregt und führt erzwungene Schwingungen aus.
Die Frequenz der Anregung liegt nahe bei der Resonanzfrequenz.

Nach dem Einschalten der Anregung nimmt das Pendel Energie auf, die Hüllkurve (Amplitude) steigt zunächst linear an (rote Doppellinie) und erreicht nach einigen Sekunden einen konstanten Wert.
Gut sichtbar sind die Schwebungen auf der Hüllkurve, die vom Unterschied zwischen Eigenfrequenz des Pendels und der Anregefrequenz kommen.
Der Ruck beim Start der Anregung stößt das Pendel zunächst in seiner Eigenfrequenz an. Diese Schwingung klingt aber wegen der Dämpfung allmählich aus. Übrig bleibt die erzwungene Schwingung.
(Aus den Periode der Schwebungen ergibt sich, daß die Frequenzen etwa um 5% unterschiedlich. Etwa alle 22 Schwingungen wiederholt sich das komplette Muster.) didaktik/honnef_balck02a.pdf (FB)

2.1.1c-6 akustisches Rohr

Abb. 02-01-01c-411: Zwei akustische Rohre, die Anregung erfolgt über eine seitliche Bohrung mit Kopfhörer. Mit einem kleinen Mikrofon an einer Stange (gelb) läßt sich die Amplitude als Funktion des Ortes im Rohr bestimmen. didaktik/honnef_balck04.pdf (FB)

Abb. 02-01-01c-412: Akustisches Rohr, Messung 1, Anregung mit Sinus 391 von 0,015 bis 0.2 s. (Das rote Muster stammt vom Kontrollausgang des Generators). Während dieser Zeit nimmt die Amplitude der Schwingung langsam zu, zunächst linear danach expontielle Annäherung an den Maximalwert. Nach dem Ausschalten der Anregung bei 0,2s baut sich die Schwingung wieder ab. (FB)

Abb. 02-01-01c-413:Akustisches Rohr, Messung-2, Einschwingvorgang: die Einhüllende nähert sich dem Sättigungswert an und entspricht einer Funktion y ~ 1 - exp (-t/const) (FB)

Abb. 02-01-01c-414: Akustisches Rohr, Messung-2, Ausklingvorgang: Funktion der Einhüllenden y ~ exp (-t/const) (FB)

Abb. 02-01-01c-415: Am anderen Ende des Rohres arbeitet ein zweiter Kopfhörer. Die Phase des Signals gegenüber der Anregung auf der Gegenseite ist einstellbar. (FB)

Abb. 02-01-01c-416: Überlagerung der beiden Anregungen, je nach Phase wächst oder schrumpft die Signalamplitude.
Mikrofonspannung mit drei unterschiedlichen Zuständen, von links: a,b,a,b,c,b,c,b,a,b
a) beide Kopfhörer, Phase um 180 Grad unterschiedlich : großes Signal
b) nur ein Kopfhörer: mittleres Signal
c) beide Kopfhörer 0 Grad: kleines Signal
(FB)

2.1.2 Wachsen der Strukturen, Einschwing- und Ablingzeiten

Drei Diagramme mit identischen Zeitintervallen von 25 Minuten.

Bei einigen Kurven ändern sich die Maximalwerte mehrmals während der Messung.
Diese kleinen Maxima könnten zwei Ursachen haben.
1. Schwebung, Einschwingvorgang beim Wachsen oder Entstehen einer zusätzlichen Gruppe
2. Folge der langsamen Rotation der Strukur um die Rohrachse. Es kommt zu periodischen Änderungen, wenn der Beobachter gerade das Einschnüren der Kissen bei einem Malteserkreuz findet. (siehe Abb. 02-01-01-06)

Abb. 02-01-02-01: (Abb. 02-02-04) Gruppen von Kissen
starke Anregung, aktustisch, Lautsprecherstrom 0,68 mA
Nach dem Erreichen der Maxima bei 11:47 und 11:50 werden die Strukturen zunächst wieder etwas kleiner. Schwebung ? (FB)

Abb. 02-01-02-02: (Abb. 02-02-05) Gruppen von Kissen
schwächere Anregung, akustisch, Lautsprecherstrom 0,2 mA.
Sieben Gruppen.
Nach dem Erreichen des Maximums bei 17:20 werden die Strukturen wieder erst einmal kleiner.
Schwebung ?

Das Ausklingen dauert erheblich länger als das Einschwingen bis 17:20.
Allerdings gibt es zwischen 17:20 und 17:25 noch ein langsames Anwachsen der inneren Strukturen. (FB)

Abb. 02-01-02-03: (Abb. 02-02-02) Gruppen von Kissen
Am ersten Versuchstag aufgenommen, noch ohne Abklingverhalten.
Schwebungen Periode ca. 5 Minuten ? (FB)

Abb. 02-01-02-04: (aus Abb. 02-02-06) Gruppen von Kissen
schwache Anregung, Handy
Einschwingzeit länger als zwanzig Minuten. (FB)

Abb. 02-01-02-05: (Abb. 02-02-06) Gruppen von Kissen
schwache Anregung, Handy
Bei 18:27 und bei 18:58 gibt es jeweils ein Maximum. Schwebung mit Periode von ca. 30 Minuten ?
Ab 18:58 tritt sogar eine weitere Gruppe auf. (FB)

2.1.3 Überlagerung von natürlicher und künstlicher Anregung

Vermutlich wird das Rohr permanent aus dem Kosmos angeregt und besitzt daher spürbare Strukturen.
Bringt man nun eine weitere Anregung dazu, dann wachsen oder schrumpfen die spürbaren Strukturen je nach Ausrichtung des Objektes.

Abb. 02-01-02-07: (Abb. 02-02-09:) Gruppen von Kissen
Anregung mit Pflanzenstengel (Minze)
Wachsen und Schrumpfen je nach Orientierung der Pflanze im Rohr (FB)

Abb. 02-01-02-08: (Abb. 02-02-11:) Gruppen von Kissen
Pflanzenstengel einer Sommeranemone und ein leicht magnetisches Taschenmesser regen das Rohr an.
Wachsen und Schrumpfen bei beiden Objekten. (FB)

Abb. 02-01-02-09: Gruppen von Kissen
Natürliche und künstliche Anregung überlagern sich.
Je nach Phase entsteht dabei eine stärkere oder schwächere Gesamtanregung. (FB)

2.1.4 Einfluß von Edelgasen im Inneren eines Rohres

Abb. 02-01-02-10: (Abb. 02-02-12:) Kissen
Eine Vakuumglocke aus Plexiglas wird evakuiert und aus einem sehr kleinen Vorratsgefäß schrittweise mit Neon gefüllt. Bei jeder Füllung steigt der Druck um 0,65 mbar an.
Nach Entfernen der Luft aus der Glocke bis auf 3 mbar sind die Kissen nicht spürbar.
Schon bei geringen Mengen Edelgas sind sie da und wachsen sehr schnell auf die Maße wie bei normaler Luft (970 mbar) an. (FB)

Abb. 02-01-02-11: (Abb. 02-02-13:) Kissen
Quarzrohr evakuiert und schrittweise mit Luft gefüllt. Anwachsen der Kissen bei Zugabe von Luft.
Die Werte bei 20 mbar Neon entsprechen etwa denen bei Luft unter Normaldruck. (FB)

Abb. 02-01-02-12: (Abb. 02-02-14:) Kissen
Quarzrohr evakuiert und schrittweise mit Luft gefüllt. Anwachsen der Kissen bei Zugabe von Luft.
Bei normalem Luftdruck sind die Werte etwa so wie bei 170 mbar (rechts).
Bei normaler Luft sättigen die Radien erst bei etwa achtfach höherem Fülldruck als bei Neon. (FB)

Abb. 02-01-02-13: (Abb. 02-02-15:) Kissen
Radien von vier Kissen bei unterschiedlichen Hohlkörpern.
Experimente bei normalem Luftdruck.
Stellt man einen weiteren Hohlkörper in die Plexiglasglocke, so schrumpfen die Kissen.
Die gerade Form der Verbindungslinien zeigt, daß Kissen und Zwischenräume ähnliche Breiten haben. (FB)

Edelgase

2.2 Meßwerte

Abb. 02-02-01: akustische Anregung, 305 Hz,
Ausdehnung der Struktur (Radius-max und Radius-min) gegen gemessene Spannung am Lautsprecher
Beobachtung: mit zunehmender Spannung (Lautstärke) rücken Innen- und Außenkante der Strukturen an das Kugelorbital bei 5,5 m heran. (FB)

Resonanzfrequenz 305 Hz.
vier Kissen	nördliche Hälfte

Spannung /V	Radius-max /m	Radius-min/m
0.00	2.50	1.10
0.02	3.40	1.65
0.10	4.95	3.20
0.20	5.35	3.45
0.29	5.35	4.10
0.64	5.40	4.75
0.97	5.45	4.45

Tabelle 02-01: Daten, Akustische Anregung mit Lautsprecher bei verschiedenen Spannungen, 305 Hz

Abb. 02-02-02: Gruppen von Kissen
Zeitliches Verhalten der Strukturen nach Einschalten der Anregung.
Akustische Anregung mit 305 Hz (Anzeige 0,65 mA; ein Offset von 0,27 mA ist abzuziehen: 0,38 mA)
Ausdehnung der Struktur (jeweils Radius-max und Radius-min) einer Gruppe

Ohne Anregung gibt es nur eine einzige Gruppe (blau) zwischen 1,2 und 2,2 m.
Nach dem Einschalten verschiebt sich diese Gruppe nach außen.
Danach bildet sich von innen her eine zweite (grün), eine dritte (rot) und eine vierte (braun) aus. Alle bewegen sich in Richtung Kugelorbital und lagern sich schichtenweise übereinander.
Das Kugelorbital bei 5,5 m wirkt wie der Rand eines Resonators.
Jede Gruppe besteht aus vier unterschiedlichen Zonen. Die Gruppen haben abwechselnd unterschiedliche Qualitäten.(FB)

	Zeit	Radius-max, Radius-min / m
Kugelorbital	18:25:00	5.55
Kugelorbital	18:45:00	5.55
ohne Strom	18:25:00	2.20	1.20
Eingeschaltet Anregung	18:28:10	2.20	1.20
	18:28:30	3.80	2.70
	18:28:55	4.30	3.00	1.40	0.80
	18:29:35	5.00	3.90	2.80	1.90	0.90	0.40
	18:30:15	5.30	4.40	3.20	2.50	1.40	0.90
	18:31:05	5.30	4.40	3.30	2.55	1.70	1.00
	18:31:45	5.35	4.30	3.40	2.50	1.75	1.10
	18:32:30	5.40	4.60	3.50	2.55	1.40	0.70
	18:33:30	5.40	4.60	3.70	2.80	2.00	1.35	0.70	0.15
	18:34:25	5.40	4.60	3.90	3.20	2.20	1.40	0.90	0.40
	18:35:15	5.40	4.55	3.80	3.10	2.30	1.60	0.90	0.50
	18:36:10	5.40	4.60	3.90	3.30	2.50	1.70	1.10	0.55
	18:37:10	5.40	4.60	3.60	2.80	2.00	1.30	1.00	0.50
	18:38:10	5.40	4.60	3.90	3.30	2.50	2.00	1.40	1.00
	18:39:00	5.40	4.70	3.90	3.30	2.50	1.90	1.20	0.60
	18:39:50	5.40	4.70	3.80	3.20	2.40	1.80	1.20	0.60
	18:40:55	5.40	4.70	3.90	3.40	2.50	1.70	1.00	0.40
	18:42:00	5.40	4.80	4.00	3.20	2.40	1.65	1.10	0.50
	18:43:10	5.40	4.75	3.90	3.30	2.40	1.90	1.30	0.80

Tabelle 02-02: Daten, Akustische Anregung mit Lautsprecher bei 0,38 mA

Abb. 02-02-03: Daten von Abb. 02-02-02, Schnitt durch die 3D-Struktur, zeitliches Verhalten.
Links oben ist das begrenzende Kugelorbital angedeutet, rechts ist die Aufteilung jeder Gruppe in vier einzelne Zonen skizziert.
Der Zwischenraum hat etwa die gleiche Breite wie die Gruppen. (FB)

Abb. 02-02-04: Gruppen von Kissen
Einschalt- und Abklingverhalten bei akustischer Anregung mit 0,68 mA bei 305 Hz.
(Anzeige 0,95 mA; ein Offset von 0,27 mA ist abzuziehen: 0,68 mA)
Ausdehnung der Struktur (jeweils Radius-max und Radius-min) einer Gruppe

Ohne Anregung gibt es nur eine einzige Gruppe (blau) zwischen 1,4 und 1,2 m.
Nach dem Einschalten verschiebt sich diese Gruppe nach außen.
Danach bildet sich von innen her weiter Gruppen aus:
1) blau, 2) grün, 3) rot, 4) braun, 5) schwarz und 6) lila. Alle Gruppen bewegen sich in Richtung Kugelorbital und lagern sich schichtenweise übereinander.
Das Kugelorbital bei 5,5 m wirkt wie der Rand eines Resonators.
Jede Gruppe besteht aus vier unterschiedlichen Zonen. Die Gruppen haben abwechselnd unterschiedliche Qualitäten.
Nach Abschalten der Anregung verkleinern sich zuerst die inneren Gruppen und verschwinden. Die äußeren folgen langsam nach. (FB)

	Zeit	Radius-max / m, Radius-min / m
Kugelorbital	11:40:00	5.55
Kugelorbital	12:10:00	5.55
ohne Strom	11:40:00	3.10	1.40
Eingeschaltet	11:45:00	3.10	1.40
mit Anregung	11:45:20	3.70	2.30	1.10	0.40
	11:45:45	5.25	4.00	2.80	1.90	0.90	0.35
	11:46:25	5.40	4.80	4.10	3.40	2.90	2.25	1.50	0.80
	11:47:10	5.40	4.95	4.20	3.45	2.50	1.90	1.10	0.55
	11:48:00	5.40	4.80	4.30	3.85	3.40	2.90	2.40	1.90	1.40	0.90
	11:49:10	5.40	5.00	4.50	4.10	3.70	3.20	2.80	2.40	1.90	1.45	1.00	0.50
	11:50:10	5.40	5.05	4.60	4.10	3.70	3.15	2.70	2.30	1.80	1.40	1.00	0.60
	11:51:20	5.40	5.05	4.50	4.10	3.40	3.00	2.55	2.20	1.70	1.30	0.95	0.60
	11:52:45	5.40	5.05	4.50	4.10	3.60	3.20	2.70	2.30	1.90	1.50	1.10	0.65
	11:54:20	5.40	5.05	4.50	4.10	3.70	3.30	2.80	2.40	2.00	1.60	1.20	0.80
	11:55:30	5.40	5.05	4.60	4.20	3.80	3.40	3.00	2.60	2.20	1.80	1.40	1.00
	11:57:00	5.40	5.05	4.60	4.20	3.80	3.40	3.00	2.60	2.20	1.80	1.40	1.00
	12:00:00	5.40	5.05	4.60	4.20	3.80	3.40	3.00	2.60	2.20	1.80	1.40	1.00
Ausgeschaltet	12:01:30	5.40	5.05	4.60	4.20	3.80	3.40	3.00	2.60	2.20	1.80	1.40	1.00
	12:02:00	5.40	4.80	4.00	3.30	2.60	2.10	1.40	0.75
	12:02:40	5.40	4.50	3.50	2.80	1.90	1.10
	12:03:20	5.30	4.10	3.40	2.70	1.90	1.10
	12:04:00	4.90	4.05	3.20	2.30	1.50	0.80

Tabelle 02-03: Daten, Akustische Anregung mit Lautsprecher bei 0,68 mA

Abb. 02-02-05: Gruppen von Kissen
Einschalt- und Abklingverhalten bei akustischer Anregung mit 0,20 mA bei 305 Hz.
(Anzeige 0,47 mA; ein Offset von 0,27 mA ist abzuziehen: 0,20 mA)
Ausdehnung der Struktur (jeweils Radius-max und Radius-min) einer Gruppe

Es dauert sehr lange, bis die inneren Strukturen angewachsen sind. (paralleler Anstieg 17:20 bis 17:25)
Nach dem Abschalten vergehen etwa 7 Minuten, bis sich der Ausgangszustand wieder eingestellt hat.
(FB)

Zeit	Radius / m	Radius / m
17:17:00	5.55
17:40:00	5.55
17:15:00	2.50	1.30
Ein 17:17:30	2.50	1.30
17:18:00	3.10	1.40
17:18:10	4.00	2.50	1.30	0.40
17:19:00	5.20	4.20	3.00	1.8	1.00	0.3
17:19:40	5.40	4.80	4.00	3.2	2.60	1.9	1.3	0.7
17:20:20	5.40	4.90	4.30	3.80	3.20	2.50	1.80	1.00	0.40	0.00
17:21:08	5.40	4.80	4.10	3.40	2.90	2.40	1.80	1.30	0.90	0.40
17:21:50	5.40	4.90	4.30	3.75	3.10	2.40	1.80	1.25	0.80	0.25
17:22:50	5.40	5.00	4.30	3.80	3.30	2.70	2.10	1.60	1.10	0.65
17:23:45	5.40	5.00	4.50	4.00	3.50	3.00	2.50	1.90	1.40	0.80
17:24:35	5.40	5.00	4.60	4.10	3.60	3.20	2.70	2.20	1.70	1.15	0.55	0.10
17:25:35	5.40	5.00	4.60	4.20	3.70	3.25	2.80	2.35	1.80	1.35	0.80	0.35
17:26:30	5.40	5.00	4.60	4.20	3.80	3.40	3.00	2.60	2.20	1.80	1.30	0.90
17:27:25	5.40	5.00	4.60	4.20	3.80	3.40	3.00	2.60	2.15	1.75	1.20	0.75
17:28:20	5.40	5.00	4.60	4.20	3.80	3.40	3.00	2.60	2.20	1.80	1.40	1.00	0.60	0.20
17:29:15	5.40	5.00	4.60	4.20	3.80	3.40	3.00	2.60	2.20	1.80	1.40	1.00	0.55	0.15
17:30:30	5.40	5.00	4.60	4.20	3.80	3.40	3.00	2.60	2.20	1.80	1.40	1.00	0.60	0.20
Aus 17:31:15	5.40	5.00	4.60	4.20	3.80	3.40	3.00	2.60	2.20	1.80	1.40	1.00	0.60	0.20
17:31:25	5.40	4.80	4.00	3.20	2.30	1.60	2.30	1.60	0.90	0.20
17:32:05	5.40	4.60	3.80	3.00	2.10	1.30	0.60	0.10
17:32:55	4.80	4.00	3.10	2.20	1.20	0.40
17:33:30	4.10	3.10	2.00	0.60
17:34:05	3.80	2.60	1.20	0.10
17:34:35	3.20	2.00
17:35:00	3.10	1.60
17:35:25	3.00	1.70
17:35:50	2.90	1.60
17:36:25	2.60	1.30
17:36:45	2.50	1.30
17:37:10	2.50	1.30

Tabelle 02-04: Daten, Akustische Anregung mit Lautsprecher 0,2 mA bei 305 Hz.

Abb. 02-02-06: Gruppen von Kissen
Ausdehnung der Struktur (jeweils Radius-max und Radius-min) einer Gruppe
Handy als Anreger für Quarzrohr, das Handy ist eingeschaltet aber zugeklappt. (FB)

Kugelorbital	18:00:00	5.55
Kugelorbital	19:10:00	5.55
	18:00:00	3.20	1.90
ohne Strom	18:05:00	3.20	1.90
Eingeschaltet	18:06:00	3.20	1.90
mit Anregung	18:07:00	3.50	2.30	1.20	0.30
	18:08:15	3.60	2.70	1.8	0.8
	18:09:10	3.80	2.80	1.9	0.9
	18:10:10	4.00	3.10	2.10	1.20
	18:11:13	4.30	3.40	2.50	1.60	0.80	0.10
	18:13:00	4.40	3.40	2.40	1.40
	18:16:00	4.90	4.10	3.20	2.20	1.20	0.15
	18:18:10	5.20	4.30	3.30	2.40	1.30	0.50
	18:23:00	5.40	4.80	4.00	3.40	2.70	2.10	1.30	0.40
	18:28:00	5.40	4.90	4.20	3.70	3.10	2.50	1.80	1.10
	18:33:00	5.40	4.80	4.10	3.30	2.60	2.00	1.30	0.60
	18:43:00	5.40	4.80	4.10	3.30	2.60	2.00	1.30	0.60
	18:51:00	5.40	4.70	4.00	3.40	2.80	2.20	1.60	1.00
	18:59:00	5.40	5.00	4.50	4.00	3.40	2.90	2.30	1.75	1.20	0.55
	19:07:00	5.40	4.90	4.30	3.60	3.00	2.40	1.80	1.20

Tabelle 02-05: Daten, Anregung mit zugeklapptem Handy

Abb. 02-02-07: Gruppen von Kissen
Anregung mit Rosenquarz
Ausdehnung der Struktur (jeweils Radius-max und Radius-min) einer Gruppe (FB)

Kugelorbital	12:00:00	5.55
Kugelorbital	12:15:00	5.55
	12:00:00	3.30	1.50
	12:01:40	3.30	1.50
Rosenquarz	12:02:00	4.60	3.30	2.40	1.60	0.80	0.20
	12:02:45	4.70	3.80	2.80	2.10	1.30	0.60
	12:03:10	5.00	4.20	3.40	2.70	2.00	1.30	0.60	0.10
	12:04:10	5.40	4.80	4.20	3.70	2.90	2.20	1.50	0.90
	12:05:10	5.40	4.80	4.30	3.70	3.10	2.55	1.90	1.30	0.70	0.10
	12:06:40	5.40	4.90	4.30	3.70	3.00	2.30	1.80	1.20	0.70	0.15
	12:08:00	5.40	4.90	4.30	3.80	3.30	2.80	2.30	1.80	1.20	0.70
	12:10:30	5.40	4.80	4.20	3.50	2.80	2.20	1.70	1.10

Tabelle 02-06: Daten, Anregung mit Rosenquarz

Abb. 02-02-08: Gruppen von Kissen
Anregung mit Eisenspule und Gleichstrom 0,1 µA, mit Ferritmagnet, mit AA-Monozelle und mit Marmorkiesel.
Ausdehnung der Struktur (Radius-max und Radius-min)
Bei Anregung durch Marmorkiesel vergrößern sich die Radien, bei den anderen verkleinern sie sich. Besonders stark ist der Effekt bei der Monozelle. Der äußere Rand der Zonen ist dann nur noch etwa 1 Meter groß!
Beim Marmorkiesel kommt eine zweite Gruppe hinzu.
Die Zeiten der Einzelobjekte rechts wurden etwas auf der Zeitachse verschoben und an die Grafik angepaßt. (FB)

Kugelorbital	16:20:00	5.55
Kugelorbital	16:35:00	5.55
	16:20:00	3.00	1.50
	16:24:00	3.00	1.50
Strom Ein	16:24:00	2.30	1.40
	16:25:00	2.10	0.90
	16:25:25	1.70	0.70
	16:25:40	1.50	0.60
	16:26:20	1.30	0.55
	16:26:50	1.40	0.50
Aus	16:27:20	1.40	0.50

Umgepolt	16:29:00	1.50	0.50
	16:29:30	1.50	0.50
	16:30:20	1.50	0.50

Ferrit Magnet	16:35:00	2.30	1.30
Monozelle	16:37:00	1.00
Marmorkiesel	16:39:00	3.50	2.10	1.4

Tabelle 02-07: Daten, Anregung mit Eisenspule und Gleichstrom 0,1 µA

Abb. 02-02-09: Gruppen von Kissen
Anregung mit Pflanzenstengel (Minze)
Die Rohrachse liegt etwa in Nord-Südrichtung.
Im ersten Teil des Diagramms zeigt die Wurzel des Stengels nach Süden, im zweiten nach Norden.
Beobachtung: bei der Ausrichtung nach Süden wachsen die Strukturen, bei der andern schrumpfen sie.
Tauscht man die Richtung des Rohres, bleibt dieses Verhalten erhalten.
Es gibt demnach ein unterschiedliche Wirkung der Anregung durch den Stengel
Die Begehung von 18:25 bis 18:40 wurde mit Video aufgezeichnet: mov075-quarzrohr-anregung.mpg (FB)

Kugelorbital	18:20:00	5.55
Kugelorbital	18:45:00	5.55
Wurzel nach Süden	18:20:00	3.20	1.50
	18:29:00	3.20	1.50
	18:29:15	3.60	2.00
	18:29:40	3.90	2.70	1.60	0.40
	18:30:10	4.10	3.00	1.90	1.00
	18:30:40	4.40	3.50	2.70	2.00	0.90	0.20
	18:31:25	4.50	3.70	2.60	1.90	1.30	0.65
	18:32:00	4.90	4.20	3.30	2.60	1.80	1.20
	18:32:40	5.20	4.60	4.00	3.30	2.50	1.80	1.10	0.40
	18:33:25	5.30	4.40	3.80	3.40	2.70	2.20	1.50	0.90
	18:34:10	5.40	4.90	4.10	3.55	2.60	2.10	1.35	0.80
	18:35:00	5.40	4.80	4.20	3.40	2.40	1.80	1.20	0.70
	18:35:50	5.40	4.80	4.10	3.30	2.40	1.90	1.30	0.70
Stengel rausgezogen	18:36:40	5.40	4.80	4.10	3.30	2.40	1.90	1.30	0.70
	18:37:05	5.20	4.30	3.20	2.30	1.50	0.80
	18:37:40	4.70	4.00	3.00	2.00	0.90	0.00
	18:38:20	3.80	2.50	1.30	0.30
	18:38:50	3.40	1.90
	18:39:25	3.00	1.50

umgedreht	18:40:00
Wurzel nach Norden	18:40:40	2.70	2.00
	18:41:00	2.70	1.20
	18:41:25	2.40	1.00
	18:41:25	2.10	0.55
	18:42:15	2.00	0.50
	18:42:35	1.90	0.70
	18:43:30	1.90	0.70
	18:44:10	1.90	0.70

Tabelle 02-08: Anregung mit Pflanzenstengel

Abb. 02-02-10: Gruppen von Kissen
Anregung mit Pflanzenstengel
Positionen fortlaufend in die Kamera diktiert, Zeitangaben aus der Videoaufzeichnung entnommen.
Datensatz wie in Abbildung 02-02-09. Video: mov075-quarzrohr-anregung.mpg
Der Beobachter ist sehr gut trainiert. Aus der Aufzeichnung ergibt sich eine mittlere Laufzeit von weniger als vier Sekunden, die er braucht, um beim Weg zum Zentrum hin von einer Position bis zur nächsten zu kommen. (FB)

Video-Zeit /min	Radius/m	Video-Zeit /min	Radius/m
00:08	3.20	05:49	5.40
00:12	1.50	05:53	4.90
00:29	0.00	05:58	4.10
00:49	3.60	06:04	3.55
00:55	2.00	06:09	2.60
01:15	3.90	06:13	2.10
01:22	2.70	06:18	1.35
01:26	1.60	06:23	0.80
01:30	0.40	06:38	5.40
01:47	4.10	06:42	4.80
01:53	3.00	06:47	4.20
01:58	1.90	06:52	3.40
02:00	1.00	06:58	2.40
02:19	4.40	07:02	1.80
02:26	3.50	07:07	1.20
02:30	2.70	07:12	0.70
02:35	2.00	07:32	5.40
02:40	0.90	07:36	4.80
02:45	0.20	07:41	4.10
03:00	4.50	07:45	3.30
03:06	3.70	07:50	2.40
03:12	2.60	07:54	1.90
03:15	1.90	07:57	1.30
03:19	1.30	08:00	0.70
03:23	0.65	08:43	5.20
03:37	4.90	08:48	4.30
03:42	4.20	08:53	3.20
03:46	3.30	08:57	2.30
03:50	2.60	09:02	1.50
03:56	1.20	09:05	0.80
04:15	5.20	09:18	4.70
04:19	4.60	09:23	4.00
04:23	4.00	09:29	3.00
04:27	3.30	09:34	2.00
04:32	2.50	09:39	0.90
04:36	1.80	09:43	0.00
04:41	1.10	10:01	3.80
04:45	0.40	10:07	2.50
05:04	5.30	10:11	1.30
05:11	4.40	10:15	0.30
05:16	3.80	10:34	3.40
05:19	3.40	10:40	1.90
05:22	2.70	11:03	3.00
05:26	2.20	11:08	1.50
05:29	1.50
05:32	0.90

Tabelle 09: Anregung mit Pflanzenstengel

Abb. 02-02-11: Gruppen von Kissen
Pflanzenstengel einer Sommeranemone und ein leicht magnetisches Taschenmesser regen das Rohr an.
Das Rohr liegt exakt in Ost-West-Richtung, die beiden Objekte werden nacheinander einmal mit der Blüte/Spitze nach Süden bzw. mit dem Stengel/Handgriff nach Süden in das Rohr gelegt.
Bei beiden Objekten schrumpfen die Kissen bei der einen Orientierung und wachsen bei der anderen.
(FB)

	18:22:00	3.3	1.5
Blüte nach Westen	18:22:45	3.3	1.5
	18:23:10	2.55	1.2
	18:23:35	2.3	1
	18:24:20	2.1	0.9
	18:25:20	2.1	0.9
ohne	18:25:30
Blüte nach Osten	18:26:40
	18:27:00	3.5	2.2
	18:27:30	3.7	2.45	1.4	0.65
	18:28:10	3.9	2.6	1.7	0.9
	18:28:50	4	2.9	2	1.3	0.7	0.05
	18:29:40	4.2	3.4	2.6	1.9	1.2	0.65
	18:30:35	4.3	3.2	2.3	1.5	1.1	0.5


Taschenmesser	18:36:30	3.3	1.5
Spitze nach Osten	18:36:40	2.3	1.3
	18:37:10	2	1.2
	18:37:30	1.85	0.9

normal	18:39:00	3.3	1.5
nach Westen	18:39:40	3.3	1.5
	18:40:00	3.8	2.8	1.6	0.8
	18:40:45	4.5	3.8	2.9	2.2	1.3	0.7
	18:41:15	4.9	4	3.2	2.6	1.95	1.3	0.75	0.2

Tabelle 10:

Abb. 02-02-12: Kissen
Eine Vakuumglocke aus Plexiglas wird evakuiert und aus einem sehr kleinen Vorratsgefäß schrittweise mit Neon gefüllt. Bei jeder Füllung steigt der Druck um 0,65 mbar an.
Nach Entfernen der Luft aus der Glocke bis auf 3 mbar sind die Kissen nicht spürbar.
Schon bei geringen Mengen Edelgas sind sie da und wachsen sehr schnell auf die Maße wie bei normaler Luft (970 mbar) an. (FB)

		Zeit	E1	E2	e3	e4	e5	e6	e7	e8
Kugelorbital		10:16:00	10.30
Kugelorbital		10:16:00	10.00


Anzahl Füllungen	Ne-Druck /mbar		Pos/meter
1	0.65	11:15:00	1.83	1.67	1.454	1.3	1.05	0.88	0.7	0.57
1	0.65	16:13:00	1.90	1.7	1.5	1.3	1.1	0.9	0.7	0.45
2	1.3	10:48:00	2.15	1.95	1.65	1.5	1.18	0.98	0.72	0.55
2	1.3	11:20:00	2.22	1.95	1.69	1.5	1.21	1.02	0.83	0.65
3	1.95	10:35:45	3.30	2.95	2.53	2.2	1.75	1.4	0.95	0.68
4	2.6	10:50:00	4.10	3.57	2.97	2.6	2.05	1.63	1.2	0.8
5	3.25	11:02:00	4.42	3.85	3.33	2.8	2.3	1.75	1.3	0.85
6	3.9	11:11:00	4.50	3.93	3.43	2.8	2.4	1.87	1.4	0.92

mit Luft	5.2	10:16:00	4.95	3.95	3.37	2.85	2.45	1.90	1.40	0.95

Tabelle 11: Radien der Kissen gegen den Fülldruck (FB)

Abb. 02-02-13:Kissen
Anwachsen der Kissen bei Zugabe von Neon (FB)

		Quarzrohr mit Neon gefüllt, Anwachsen der Kissen 25.8.2014
		abgepumpt bis < 1mbar
		keine Kissen keine Malteserkreuze
			E1	E2	e3	e4	e5	e6	e7	e8
16:46	1x Neon	16:47	1.70	1.50	1.20	0.95	0.65	0.45	0.30	0.10
16:48	2x Neon	16:50	2.70	2.40	1.95	1.60	1.20	0.90	0.55	0.20
16:50	3x Neon	16:53	4.00	3.50	2.90	2.40	1.70	1.20	0.70	0.30
16:54	4x Neon	16:55	4.30	3.80	3.10	2.50	2.00	1.50	0.85	0.30
16:56	5x Neon	16:58	4.40	3.95	3.15	2.60	1.95	1.50	1.00	0.50
16:59	6x Neon	17:01	4.50	4.00	3.20	2.60	1.90	1.35	0.90	0.40
17:02	7x Neon	17:05	4.50	4.00	3.20	2.70	2.05	1.65	1.10	0.65

Druck / mbar
4.40
5.00
8.00
11.10
14.10
16.90
19.80

Tabelle 12: Zeit, Radien der Kissen und Fülldruck (FB)

Abb. 02-02-14: Kissen
Anwachsen der Kissen bei Zugabe von Luft (FB)

		Quarzrohr mit Luft gefüllt, Anwachsen der Kissen 25.8.2014
	Zeit	Position /m
		E1	E2	e3	e4	e5	e6	e7	e8
	15:14	Druckanstieg auf 15 torr
		später auf 19 Torr
Kugelorbital	15:26	4.3 ?
19 Torr	15:26	keine Kissen, keine Malteserkreuze
19 Torr	15:26	0	0	0	0	0	0	0	0
26 torr angestiegen.	15:41	1.40	1.20	1.00	0.80	0.60	0.40	0.25	0.05
33 torr angestiegen	15:49	2.45	2.10	1.65	1.20	0.90	0.60	0.35	0.10
40 torr	16:01	3.00	2.60	2.25	1.90	1.50	1.15	0.80	0.40
50 torr	16:10	3.70	3.25	2.70	2.30	1.85	1.45	1.00	0.65
62 torr	16:18	4.10	3.70	3.40	2.90	2.20	1.70	1.00	0.55
75 torr	16:28	4.60	4.10	3.40	2.90	2.20	1.70	1.00	0.55
90 torr	16:33	4.70	4.20	3.50	2.90	2.20	1.70	1.05	0.50
170 mbar	16:40	4.50	3.90	3.10	2.60	2.00	1.60	1.10	0.65
970 mbar	16:42	4.55	4.10	3.20	2.60	2.00	1.55	1.05	0.60

Druck /mbar
25.50
34.89
44.29
53.68
67.11
83.21
100.66
120.79
170.00
970.00

Tabelle 13: Zeit, Radien der Kissen und Fülldruck (FB)

Abb. 02-02-15: Kissen
Vier Kissen bei unterschiedlichen Hohlkörpern, jeweils äußerer und innerer Radius.
blau (1-2); grün (3-4); rot (5-6) und braun (7-8)
Experimente bei normalem Luftdruck.
Stellt man einen weiteren Hohlkörper in die Plexiglasglocke, so schrumpfen die Kissen.
Die gerade Form der Verbindungslinien zeigt, daß Kissen und Zwischenräume ähnliche Breiten haben. (FB)

	Kissenförmige Zonen bei Hohlkörpern in Luft 22.8.2014
		Radius /m	Nummer
		1	2	3	4	5	6	7	8
		E1	E2	e3	e4	e5	e6	e7	e8
Kugelorbital	08:57:00
Kugelorbital	19:10:00
	18:00:00
Kupferrohr 28 mm 260 mm oben offen
	16:22	2.45	2.20	1.85	1.60	1.35	1.10	0.80	0.50

Plexiglasglocke und Kupferrohr 28 mm 260 mm oben offen
	16:24	3.95	3.50	3.00	2.60	2.15	1.80	1.40	0.95

Plexiglasglocke d=190 mm, h=320 mm, 9 Liter
	10:16	4.50	3.95	3.37	2.85	2.45	1.90	1.40	0.95

Plexiglasglocke und Weizenbierglas Boden oben
	16:31	3.20	2.70	2.25	1.80	1.45	1.10	0.70	0.30
Plexiglasglocke und Weizenbierglas Boden unten
	18:32	2.80	2.40	2.00	1.70	1.10	0.75	0.50	0.20

Plexiglasglocke und Messingrohr 115 mm, 60 mm hoch					180g
Strich oben	16:39	2.50	2.10	1.70	1.30	0.85	0.55	0.35	0.10
Strich unten	16:40	2.45	2.05	1.60	1.25	0.95	0.70	0.45	0.10

Plexiglasglocke und Küchenpapier
	16:42	3.50	3.00	2.55	2.10	1.70	1.30	0.85	0.40

Plexiglasglocke und viereckiges Glas, 80x80 Boden oben
	16:45	3.00	2.60	2.25	1.80	1.30	0.80	0.55	0.20
Boden unten
	16:46	2.90	2.50	2.05	1.70	1.30	0.90	0.55	0.20

4-kant Edelstahlrohr 60x60x590 innen 53x53
	16:49	5.1	4.6	3.9	3.4	2.5	2	1.5	0.95

Tabelle 14: Radien der Kissen bei Hohlkörpern.

Verschiedene Gase, Wasserstoff, Edelgase, CO2, Butan/Propan
Anwachsen des Kugelorbitals

Literatur: b-literatur.htm