Rudolf G. ZINSSER
Kineto-Baric Force
( MEGA: Mechanical Energy
from Gravitational Anisotropy )
Rudolf G. ZINSSER
Kineto-Baric Force
( MEGA: Mechanical Energy
from Gravitational Anisotropy )
Planetary Association for Clean Energy (PACE) Newsletter (December 1981)
"Mechanical Energy from Anistropic Gravitational Fields"
by Rudolf G. Zinsser[Illustrations not included]
Matter may be temporarily turned into a state of anisotropy* in relation to the gravitational field by a novel physical process. A gravitation-like force emerges, the kineto-baric force.
(* Anisotropy refers to the exhibition of properties --- as velocity of light transmission, conductivity of heat or electricity, compressibility --- with different values when measured along axes in different directions)
For its generation, pulses of a hitherto unknown and non-electromagnetic "trigger energy" are fed into the substance of an activator whose gravitational characteristics are to be changed by "steps of activation". The trigger energy is gained from electromagnetic moving fields.
The direction of the feed-in determines the direction of the force. This kineto-baric force diminishes very slowly after a step to activation relative to the duration of the initiating pulse. Because of this feature, it is possible to accumulate the effects of a large number (up to 1010 have been measured) of activation steps into measurable and technically useful magnitudes.(15)
Empirically, no known interaction of activated matter with its surrounding has been determined. In this respect, the process appears to represent a new phenomenon. (1, 2, 3, 15)
Characteristics of the New Prime Mover
The phenomenon is accompanied with its own ratio: the mean kineto-baric force times its period of decay determines a motive impulse: the new prime mover.
The kineto-baric force accelerates freely movable, activated matter; such dynamic processes occur in an open physical system. The trigger energy itself does not contribute to the impulse gain. Rather, it produces the anisotropy of the gravitational field, causing an exchange of impulses between the immense store of baric** (mechanical tension) within the range of effectiveness of geometrodynamics (7) and mechanical events in our habitual mass distribution. Experimental investigations reveal a gain-of-impulse-to-energy ratio whose value surpasses the values of conventional propulsion methods by several powers of ten. (1, 3)
(** Related to gravitational actions)
The No-Common-Center-Of-Gravity Principle
The mechanical effects run in physical systems ("Y-Systems") whose range of effectiveness is foreign to conventional knowledge. Within Y-systems, Newton's Principle of Action and Reaction is still valid, but there is no definable common center of gravity between both reaction partners of the dynamic processes. One of them is the activated matter which can be attributed with a center of gravity in the usual manner. The other one --- conventionally labeled as reaction-mass --- is the local origin of the gravitational moving orders (for mass) which cannot be attributed with a center of gravity by definition. There are several well known mathematical "pictures", for example "the guide-field property of space", the "the density- and pressure-gradients" in the hydrodynamic presentation, or "the locally altered geometry of space". (6, 7, 10, 12)
Common to them is that the notion of natural lengths is not applicable, thus no localized center of gravity can be defined: within a Y-system the center-of-gravity law cannot be employed, thus the laws of impulse and energy with respect to the = "related to gravitational actions" trigger energy lose their physical realities as they are based on the assumption the center-of-gravity law is applicable; neither can energy be defined as force times distance traveled under the action of that force, nor as kinetic or heat energy as the latter is kinetic energy of the random motion of molecules. Kinetic energy implies a differentiation of lengths, hence this notion is not applicable. Only the above-mentioned baric tension exists in Y-systems. With "normal" gravitation it is in an isotropic state; no energy can be derived.
In contrast, energy can be produced from gravitational fields in the anisotropic state of activated matter.
As there are no natural lengths in Y-systems, it follows that velocity relative to any inertial system does not enter into the balance of trigger energy of activated matter.
Furthermore, the reaction "mass" (the guide-field property of space, etc.) cannot absorb kinetic energy as compared with jet propulsion where the jet carries away most of the fuel's energy, most of it in the form of kinetic energy, then heat and noise.
Gaining Energy from Redistributions of Mass
How does the gain of energy come about in the mass-distribution? This "mental experiment" may explain:
Let the origin of a coordinate system be anchored in a force-free particle and the matter to be activated be within that inertial system. Now an activation step is applied; a Y-system arises. The impulse emerging from it accelerates the activated matter during the period of decay; a gain velocity XXX occurs in the initial system but not in the Y-system as explained above. The Y-system ceases to exist at the end of the decline, and no dynamic record survives. A second step of activation is applied, a new Y-system arises which accelerates the activated matter, adding a further XXX during its decay. The velocity is now 2 XXX. When n activation steps have been applied, n independent Y-systems have acted one after another; the velocity in the inertial system rises to n XXX. Obviously, the kinetic energy grows by the square of n. Let E be the trigger energy used up for each step of activation. Then it is true that the kinetic energy in the initial system grown Ek = n2E, while the input of trigger energy was nE. Hence the energy gain = n(nE-E). With a typical repetition rate r = 40 Mc of the activation steps it is easy to see that the gain --- which is derived from the range of effectiveness of geometrodynamics --- surpasses the input by may powers of ten.
Key for Practical Applications
Suitable physical measures permit the application of activation steps at a high repetition rate, and let a large number of Y-systems act separately (just as in the mental experiment) yet simultaneously. Thus a similar gain of impulse and energy can be obtained in a much shorter space of time while the force component of the impulse-gain rises to measurable and finally technically useful magnitudes of accumulation. (15)
Experimental Results
A main difficulty has been reproducibility as not all the physical parameters were recognized or obvious. Most activators had a mass between 200 gr and 500 gr. The mass affected by primary activation was between estimated 5 and 50 mg. Stored impulses of 104 to 105 dyne-sec had been observed with a useful effect of 6 Newton-sec per Watt-sec of energy. On some occasions 106 and more dyne-sec with force components of 100 dyne to over one pond were observed. (1, 2, 3, 15)
Why was it so difficult to reproduce primary force components of more that 2 to 4 dyne? During the last 10 years or so, primary activation was done with relatively crude apparatus whose continuous systematic development would literally require a team of unavailable technicians and scientists. On the other hand, the art of measurement was intensively developed and tested over a period of several years. The specially devised and developed bifilar torsion and strip suspended balances (no static friction when standing still) proved to be fully reliable. In this way it was ascertained that the experimenter is not misled by "dirt-effects". The measured value to dead weight ratio is of the order of 10-6. Balances with these properties are not commercially available.
Propulsion Applications
1) Replacement of ion or plasma drives ~ Force components of the impulse of between 1 and 5 pounds as observed during exploratory experiments suggest an early application for replacement of existing ion or plasma drives, and/or those which are in the stage of development. Ion or plasma drives are intended to "spiral" telecommunication satellites from a low (and fuel-saving) parking orbit into a geostationary one some 36,000 km up. This procedure saves a lot of fuel as the power for the "electric" drive is taken from solar cells over a long period of time. The payload can be increased accordingly.
MEGA-propulsion is superior: electric energy requirements would be down to about 1% as observed during experiments. If larger force parameters were employed the time taken would be cut accordingly. Furthermore, no reaction mass such as mercury is required. Hence the new propulsion units could be operational for indefinite periods, in contrast to ion or plasma drives whose operation life is limited by the reaction mass.
2) Assistance to jet propulsion of planes ~ An increase of the force parameter could be envisaged in the form of hybrid propulsion saving over 75% of the fuel in jets. The relatively small advantage compared with example (1) is due to the need for directional maneuverability of the force component within, say 30 sec. This demands its correspondingly fast decline. To maintain the required thrust more trigger energy has to be used up, yet still at powers of ten less than with conventional drives.
3) Interplanetary space travel ~ The working hypothesis or theory of the propulsion had been evolved before experimental work began in the early 1950s and permitted the prediction of the primary effects --- the new prime mover --- within tolerable quantitative limits. This success suggests that further extrapolations are permissible. An example, in interplanetary space travel: for a return flight, Jupiter-Ganymede, the mass ratio of fuel + oxidizer to fully equipped ship with crew can be smaller than 7:1. Powered flight throughout with 1 g (earth) acceleration, hence no weightlessness. On reaching halfway, change to deceleration, once again with 1 g. One-way travel time of about 7 days depending on the relative positions of the planets. No ballistic flight path, almost proceeding in a straight line. Return to Earth in a similar fashion, hovering at low speed back into atmosphere. No reentry heat problem.
Transfer and Call-Off Effects
Activated matter transfers neutral matter of any kind in its vicinity more or less quickly into a state of anisotropy. The speed of the process depends upon the magnitude of anisotropy of the originally activated matter and its proximity. The transfer effect may be termed secondary activation, or for short, "infection effect".
Call-off effects from activated or infected matter: impulses of 104, 105 and more dyne-sec can be called by known, other one by still unexplained, stimuli.
Tiny accelerations which cannot be registered by neutral measuring arrangements (as the latter's sensitivity is a few powers of ten too small) cause random mechanical unrest of the force indicating parts. The unrest can be called by tiny movements of air in the casings of the balances or even the impulsive force of the movement of single air molecules. Provisionally considered, the unrest has nuisance value for the art of mensurating. With force components of the impulse smaller than, say 5 dynes it is difficult to distinguish between call-off and primary effects. The unrest has been observed over a period far longer than one year with power off.
On the other hand, the movements of the balance is converted into heat by the brakes (damping) of the balances) One can compute the flow of energy into the brakes: it is several powers of ten higher than had been spent for the primary activation even over a relative short period of observation of a few months. (4)
It appears to be possible to control and optimize the energy gain by artificial mechanical stimulation in vacuo.
Measurements revealed horizontal accelerations of less than 10 -7 g (gravitational acceleration) can cause significant effects as observed on bifilar torsion balances.
The component of unrest which is stimulated by tiny air movements could not be observed in a high-vacuum chamber, according to expectations. (4)
The Unclarified "Come-In" Effect
When persons who were present during a primary activation of the converter under observation approach the arrangement after a sufficiently long period of absence, an impulse of similar value as above is released. When persons who were not present during the primary activation approach the balance without the experimenter, no effects are observed.
The come-in effect appeared also when the setup was placed inside a high-vacuum chamber. (14)
For a possible interpretation it is suggested: with the primary activation a certain baric pattern may have arisen and stored partly by the activated matter and partly by the mass of the experimenter. When reapproaching, the similarity of both pattern could perhaps be "Recognized" and trigger the effect. It is strange, however, that with inorganic matter such as a transformer plus metal ballast, or furniture of similar mass as a man and under similar circumstances the effect could not be repeated so far.
EM Triggering
Tiny electromagnetic spherics of natural or artificial origins can also trigger impulses of similar high frequency signals which by theory and experimental experience cannot cause primary activations.
Periodicities
Effects with a periodicity of approximately 24 hrs and with different periodicities.
The stimulant is also not clarified. The observed force component of the impulses measure between 3 and 10 dynes, and last for about one to several hours. One particularly interesting sequence of periodic effects was registered during 4 days, from Nov. 8 to Nov. 11, 1979 when it disappeared into the background unrest. Its periodicity was about 24 hr 20 min, and thus not pointing towards the sidereal day. Other records indicate a period of slightly less than 24 hr and give food for thought. Further periodicities were 18 hr and 36 hr. (3, 15)
Effects producing Large Impulsive Forces
There are strong indications that part of the unrest is composed of random sequences of large impulsive forces alternating in the directional orientation. It is estimated that the force component amounts to about 10 Newton with a duration of less than 1 millisecond. With specially developed recording equipment records could be taken which suggest that the force component could even be in the range of 10 Newton, and the duration shorter than 10 -4 seconds.
Known radiations could not be detected so far. However, a biological action-at-a-distance acting through the walls of sealed containers could be proved.
Biological Effects
Germination of plant seed is speeded up, yet pursuant growth is retarded. The rate of cell divisions is diminished.
No negative effects on plants, animals (mice during a "pattern screening") nor on the experimenter have been observed in over 26 years of experimenting.
References
1) Peschka, W.: "Kinetobarische Effeckte als mogliche basis fur neuartige Antriebsprinzipien" Raumfahrtforschung 2 (1974).
2) Peschka, W.: "Kinetobarische Effeckte -- ein neues Phanomen?"; Umschau 75 (5): 152.
3) Peschka, W.: "Kinetobarische Effeckte als mogliche basis fur neuartige Antriebsprinzipien"; internal communication, Berichte at the DFVLR (Aug. 31, 1973).
4) Peschka, W.: During a lecture at Univ. Munchen (Feb. 29, 1980).
5) Sanger, E.: Raumfahrt: ECON-Verlag, Duseldorf-Vienna (1964).
6) Taylr. E. & Wheeler, J.: Spacetime Physics: Freeman & Co., SF (1966).
7) Wheeler, J: Einstein's Vision; Springer, NY (1968).
8) Rosenfeld, L.: Physik 5: 113 (1930); Zeit. Physik 65: 589 (1930); Bergman, et al., Phys. Rev. 78: 329 (1950); Pirani, F. & Schild: Phys. Rev. 79: 986 (1950); DeWitt, S.: Dynamical Theory of Groups & Fields in Relativity, Groups & Topology; Gordon & Breach, NY (1964).
9) Higs, et al.: "The Dynamics of General Relativity" in Witten: Gravitation: An Introduction to Current Research; Wiley & Sons, NY (1962).
10) Vittie, G.: General Relativity & Cosmology; Chapman & hall (1956).
11) Born, M.: Einstein's Theory of Relativity; NY (1962).
12) Dennen, H.: "Die Relativitats Theorie"; Umschau 6: 162 (1980).
13) Saxl, E. & Allan, M.: 1970 "Solar Eclipse": Physical Review-D (15 Feb. 1971).
14) Senkowski, E.: personal communication.
15) Zinsser, R.: "Energie aus einer neuen regenerativen Quelle?"; unpublished ms (180).
US Patent 4,085,384
(April 18, 1978)
Circuit for producing pulses by differentiating output of sawtooth oscillator
Rudolf G. Zinsser
Abstract -- The generator produces a pulse train with a given pulse duty factor and a relatively small pulse width, and comprises an oscillator including a resonance circuit having multiple frequencies and tuned to the fundamental frequency corresponding to the pulse repetition rate and to at least the first and second harmonics of the fundamental frequency. On the output side, there is generated a sawtooth wave with a steep leading edge having an inflexion point. Differentiation members couple the resonance circuit to a load so that, as a result of matched differentiation of the steep leading edge of each sawtooth of the wave, a pulse, having a pulse width corresponding approximately to the pulse time of the leading edge, acts on the load.
Inventors: Zinsser; Rudolf G. (Idar-Oberstein, DT)
Assignee: Reuter Technologie GmbH (Am Rauhen Berge, DT)Current U.S. Class: 331/74; 327/304; 331/168
Intern'l Class: H03B 005/10; H03K 005/01; H03K 006/0
Field of Search: 331/74-77,117 R,167-171 328/59,60,28,66-68,34,36 307/261References Cited: U.S. Patent 2,461,321, Feb., 1949; Guillemin 328/59; USP 3,508,157, Apr., 1970; Mobley 328/66.
Claims [ Not included here ]
Description
FIELD & BACKGROUND OF THE INVENTION:
The invention relates to a pulse generator for producing a pulse train with a given pulse duty factor and a relatively small pulse width.
Pulse generators for producing pulse trains are known in manifold designs. In pulse generators of this type, the steepness of the pulses is determined by the upper limiting frequency of the active elements. When the upper limiting frequency is reached, the amplification becomes smaller than 1 so that the oscillator in the pulse generator ceases to oscillate when the limiting frequency is exceeded. For the manufacture of pulse generators with very short pulses and very steep edges, it is therefore necessary to provide active elements which have an upper limiting frequency which is above the component frequencies determining the steep edges. The development and the manufacture of active elements of this type for high frequencies in the megahertz or gigahertz range are very involved and cost-intensive. It is thus desirable to provide a pulse generator which can be operated with active elements, the upper limiting frequency of which is very much lower than the highest component frequencies determining the steep edges. It is immaterial here whether thermionic tubes or semi-conductor devices are used as the active elements in the oscillator part of the pulse generator.
SUMMARY OF THE INVENTION:
According to the invention, this object is achieved by an oscillator comprising a resonant circuit which has multiple resonances and which is tuned to the fundamental frequency of the oscillator and to at least the first and second harmonics and, if appropriate, to higher harmonics in such a way that, on the output side, a saw-tooth wave is generated, each steep leading edge of which has an inflexion point, and by coupling the resonant circuit via differentiation members to a load in such a way that, as a result of appropriate differentiation of the steep leading edge of the particular saw-tooth, a pulse with a pulse width corresponding approximately to the pulse time of the leading edge acts on the load.
A development of the invention provides that the amplitude of the highest harmonic, determing the pulse width, is substantially smaller, and preferably about 1/4 or 1/6 and less, than the amplitude of the fundamental frequency determining the pulse repetition rate, and that the intermediate lower harmonics have an amplitude which is smaller than that of the fundamental frequency and which also decreases to the value of the highest harmonic as the ordinal number of the harmonic increases. However, it is also provided that the amplitude of the higher harmonic, determining the pulse width, is substantially smaller, and preferably about 1/4 or 1/6 and less, than the amplitude of the fundamental frequency determining the pulse repetition rate, and that the lower intermediate harmonics have an amplitude which is equal to the amplitude of the highest harmonics.
It is already known that a saw-tooth wave with a linear rise can be resolved into an infinite series of sinusoidal waves. For the present invention, however, only a limited smaller number of harmonics is necessary, the particular highest harmonic together with the fundamental frequency determining the pulse duty factor of the pulse train. The amplitudes of the fundamental frequency and of the individual harmonics can be in a mutual relationship, such as can be derived for the corresponding component waves by a Fourier analysis of a saw-tooth. However, it is by no means necessary that these amplitude relationships apply. Rather, a multiplicity of alternative amplitude relationships can be used and it has been found that it is sufficient for optimum operation if the amplitudes of the harmonics each are 1/4 and less than the amplitude of the fundamental frequency. Neither is it necessary that all the harmonics between the fundamental frequency and the highest harmonic are utilized, as will be explained in more detail in the following text.
The pulse generator according to the invention has the advantage that it enables a pulse train of very short and steep as well as powerful pulses to be generated at a relatively high pulse repetition rate. For the pulse generator, it is thus possible to use powerful active elements which have a relatively low upper limiting frequency and which hence ensure reliable operation of the pulse generator. It is a further advantage of the pulse generator that the pulse amplitude and hence the power are mainly derived from the fundamental frequency, while the harmonic oscillations in the main only contribute to the steepness of the pulse edges, the highest harmonic determining the pulse width and hence, in cooperation with the fundamental frequency, the pulse duty factor.
According to a further development of the invention, it is also provided that the oscillator circuit is connected to a supply voltage via band stop filters which are connected in series and which have a high transfer resistance for the base frequency and for the particular frequencies of the harmonics. In this way, the draining of energy, associated with individual frequencies, from the multiple resonant circuit is avoided, and this is important for optimizing the operation of the pulse generator.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING:
The features and advantages of the invention can also be seen from the description which follows of illustrative embodiments, in conjunction with the claims and the drawing in which:
FIG. 1 is a circuit diagram of a pulse generator according to the invention in a diagrammatical representation;
FIG. 2 is a circuit diagram of a further embodiment of the multiple resonance circuit, such as can be used in the circuit according to FIG. 1; and
FIG. 3 is a graphical representation of a saw-tooth wave and the pulses derived therefrom, in order to illustrate the mode of action of the invention.
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS:
FIG. 1 shows the circuit diagram of a pulse generator which consists of a push-pull oscillator 10 with a multiple resonant circuit 11 and a circuit 12 which couples it to a load 13. The oscillator part of the pulse generator is connected to the supply voltage +V via a chain 14 of filters.
With the exception of the multiple resonant circuit 11, the oscillator circuit is constructed in the conventional manner as a push-pull oscillator, the illustrative embodiment described operating with two thermionic tubes 20 which feed back crosswise from the anode to the grid via coupling capacitors 21 in such a way that the tubes are operating with high gain. This part of the oscillator circuit can be built up in any desired manner as long as, in cooperation with the multiple resonant circuit 11, it results in an oscillator circuit. The active elements used here will be those which have an upper limiting frequency above the frequency of the fundamental. In the type EL 152 tubes used in the illustrative embodiment, the upper limiting frequency is about 120 MHz, whilst the pulse repetition rate generated by the pulse generator is about 45 MHz, the fifth and higher harmonics being utilized depending on the design of the multiple resonant circuit 11. It is also not necessary that the active elements consist of tubes. Rather, semi-conductor elements can also be used in their place.
The multiple resonant circuit 11 of the oscillator circuit is built up in such a way that it consists of a multiplicity of resonant circuits, each of which is tuned to particular frequencies. These are the fundamental frequency which determines the pulse repetition rate and the harmonics associated with this fundamental frequency.
In FIG. 1, the multiple resonant circuit is built up symmetrically and comprises an inductance 25 to which a capacitor 26 is connected in parallel. These two elements are tuned to the fundamental frequency fo. A secondary resonant circuit which is tuned to the second harmonic 2fo comprises a part of the inductance 25 and a capacitor 28. Attenuators 29 are connected to this secondary resonant circuit in order to adjust the amplitude of the second harmonic to a value which is smaller than the amplitude of the fundamental frequency.
The secondary resonant circuit for the third harmonic 3fo is sub-divided and comprises the capacitors 30 and 32, each of which is connected in parallel to a respective end section of the inductance 25. This secondary resonant circuit is also attenuated with the aid of attenuators 31 in order to adjust the amplitude to a value which is smaller than that of the fundamental frequency.
The secondary resonant circuits for the fourth and fifth harmonics 4fo and 5fo comprise a capacitor 34 or a capacitor 36, respectively, which are connected in parallel to a respective section, corresponding to the harmonic, of the inductance 25. These secondary resonant circuits are also connected to attenuators 35 or 37 respectively. The individual attenuators of the secondary resonant circuits can be designed in the customary manner and can consist, for example, of adjustable ohmic resistances which are connected in the customary manner to the associated secondary resonant circuit.
The ratio of the amplitude of the harmonics, the magnitude of which has been adjusted by the attenuators, to the amplitude of the fundamental frequency does not have to follow any particular set pattern. However, since the fundamental frequency in the main determines the pulse power of the pulse generator and the harmonics in the main only have an influence on the shape of the pulse, that is to say the steepness of the edge, the fundamental frequency must have the largest possible amplitude value, whilst it suffices if the harmonics have an amplitude of 1/4 and less. In an actual circuit, good results could be obtained using the following functional relationship:
A(fo); A/4(2fo); A/4(3fo); A/4(4fo); A/4(5fo)
Other amplitude ratios, with the amplitude decreasing as the order of the harmonics increases, have also given satisfactory results.
As already mentioned, the amplitude of the harmonics primarily affects the steepness of the edge and in particular the trailing edge of the pulse. The steepness of the latter is completely independent of the limiting frequency or the characteristic properties of the active element.
The pulse duty factor of the pulse train is determined by the highest harmonic which is used, since the latter determines the pulse width, as will be explained in more detail later by reference to FIG. 3.
According to FIG. 1, the oscillator circuit is connected to the load 13 via the coupling circuit 12. This coupling circuit consists in each case of a quarter-wave line which is connected to the decoupling taps of the inductance 25 and joins the differentiation capacitors 40 to the multiple resonant circuit 11. These differentiation capacitors are of an order of magnitude of about 1 to 5 pF when the pulse repetition rates are of an order of magnitude of about 45 MHz and at least the fifth harmonic is used.
The saw-tooth potential applied via the quarter-wave lines is differentiated by these differentiation capacitors 40 so that the pulses derived from the saw-tooth by the differentiation come to act on the load 13. For optimum operation it is advantageous if there is matching between the multiple resonant circuit 11 and the load 13, but satisfactory pulses can still be produced even in the case of mismatching.
FIG. 2 shows a further embodiment of a multiple resonant circuit 111 which can be used in place of the multiple circuit 11 in the circuit according to FIG. 1. This multiple resonant circuit 111 is built up asymmetrically and differs from the embodiment according to FIG. 1 in that the secondary resonant circuit tuned to the harmonic 4fo is lacking. This results in a saw-tooth wave which has a somewhat modified shape but from which the same pulse repetition rate and the same pulse duty factor as in the embodiment according to FIG. 1 are derived if the same frequency of the fundamental is used. The elements corresponding to the build-up of the multiple resonant circuit 111 are characterized in FIG. 2 by corresponding reference numerals augmented by the value 100.
For satisfactory operation of the pulse generator, it is also necessary, in the embodiment according to FIG. 2, that the amplitudes of the harmonics are reduced relative to the fundamental frequency. The same amplitude relationships as mentioned in connection with FIG. 1 can be used. In an actual circuit build-up, the following amplitude relationship was provided and used very successfully:
A(fo); A/.sqroot.2(2fo); A/2 (3fo); A/4 (5fo)
Of course, satisfactory results are also obtained with many other relationships which differ from the amplitude relationship indicated, since, as already mentioned, the harmonics make only a minor contribution to the total power of the generated pulse train, the energy of which is in the main derived from the fundamental frequency.
The asymmetrical build-up of the multiple resonant circuit 111 according to FIG. 2 has an advantage because the spacially different couplings of the capacitors, associated with the individual secondary resonant circuits, to the inductance 125 facilitate the adjustment of the relative phase position of the secondary oscillations and hence facilitate the tuning of the multiple resonant circuit. The most favorable conditions are established when the relative phase angle of the individual secondary oscillations is 0.
In such a pulse generator, built up in accordance with the examples illustrated, pulses with a peak-to-peak amplitude of 400 V could be generated using type EL 152 tubes, the frequency of the fundamental being about 45 MHz. As will be explained in more detail in the following text, the pulse duration is derived from half the period of the highest harmonic. However, pulses with peak-to-peak amplitudes between 600 V and 800 V and a pulse width of 2.5 nanoseconds are also possible using the same tubes. At lower powers, it is also possible to generate pulses with a pulse width of about 0.5 nanoseconds.
In order to explain the pulse generator circuit, reference is made to FIG. 3 which, in part a), shows a saw-tooth oscillation which is built up from a base oscillation with the frequency fo and also the second harmonic with the frequency 2fo and the third harmonic with the frequency 3fo. On top of the time axis, the third harmonic 3fo is drawn in dotted lines with the relative phase position 0. This representation clearly shows that the superposition of the second and third harmonics on to the fundamental frequency already leads to a saw-tooth wave which has a leading edge with markedly steeper and markedly flatter slopes. In the region of the steep leading edge, the saw-tooth wave has an inflexion point which preferably lies approximately in the middle of the steep leading edge. By differentiating this saw-tooth oscillation with the aid of the differentiation capacitor 40 according to FIG. 1, a curve of potential is obtained, such as can be seen from the diagram b), which makes it possible to see that the differentiation of the steeper leading edge with the inflexion point produces a pulse, the pulse duration of which depends on half the period of the highest harmonic 3fo used. In building up the saw-tooth wave from a fundamental frequency and higher harmonics, the steepness of the steep edge can be further increased and the pulse duration can thus be further reduced, the pulse duration resulting, as mentioned, from half the period of the highest harmonic (for consistency).
If, as compared with the mode of representation according to FIG. 1, a modified build-up of the multiple resonant circuit is used, either by omitting the secondary resonant circuit with the fourth harmonic or by adding further secondary resonant circuits with higher harmonics, the chain 14 of band stop filters must be adapted correspondingly and, in the band stop filters connected in series, a band stop filter tuned to the missing harmonic (consistency) must be omitted or, respectively, when further secondary resonant circuits are added, band stop filters must be added which are tuned to the frequency of the corresponding harmonics.
In the preceding text, a pulse generator has been described which, with different types of build-up, is suitable for generating pulses of very short duration at a relatively high repetition rate, it being possible for the uppermost limiting frequency of the active elements in the oscillator circuit to be substantially lower than the component frequencies corresponding to the steepness of the edge of the pulses. By an appropriate design of the multiple resonant circuits it is possible to vary the pulse duty factor for a given pulse repetition rate and to create pulses with a very small pulse width. The pulse generator according to the invention is very stable with respect to the pulse repetition rate and to the set pulse duty factor and, in the case of a sufficiently high power of the fundamental frequency, also yields powerful pulses.
"Kinetobarische Effekte als mögliche Basis für neuartige Antriebsprinzipien"
von
W.Peschka
( DFVLR Institut für Energiewandlung und elektrische Antriebe, Stuttgart )Zeitschrift Raumfahrtforschung 2: 66-72 (1974)
Inhalt ~
1. Einleitung
2. Prinzip des Experimentes
3. Beschreibung der Drehwaage und der Meßanordnung
4. Durchgeführte Versuchsarbeit
5. Versuchsergebnisse
6. Folgerungen hinsichtlich dynamischer Wirkungen
7. Folgerungen im Hinblick auf neuartige Informationsübertragung
8. Zukünftiges Programm
9. Zusammenfassung
1. Einleitung
Im folgenden wird über Versuchsergebnisse berichtet, deren experimenteller Befund völlig eindeutig ist, deren Erklärung bzw. Zurückführung auf bekannte Phänomene bisher nicht gelungen ist. Der Gedanke und die Ausführung derartiger Untersuchungen stammen ursprünglich von R.G. Zinsser), der im Laufe zehnjähriger sorgfältiger experimenteller Arbeiten bemerkenswerte Ergebnisse erzielt hat. Dabei soll das Auftreten dynamischer Effekte also Kraftwirkungen an entsprechenden Proben festgestellt worden sein. Wir wurden gebeten, eine experimentelle Prüfung dieses Sachverhaltes durchzuführen.
Zunächst erschien die experimentelle Prüfung relativ einfach. Im Verlauf der Arbeiten zeigte es sich jedoch, daß die Ausschaltung äußerer Störeinflüsse derartig schwierig war, daß nunmehr erst nach drei Jahren Arbeit diese dynamischen Effekte als gesichert gelten können. Hierbei handelt es sich im wesentlichen um statistische Aussagen aufgrund von Auswertungen anhand einer großen Anzahl durchgeführter Versuche. Die Aussicht, hier möglicherweise einem neuen Phänomen, welches bisher unbekannte Kraftwirkungen auf Körper ausüben kann, gegenüber zu stehen was Anwendungen in der Raumfahrt denkbar machen könnte -, bot Anlaß und Berechtigung, diese Arbeiten in entsprechendem Rahmen, zumindest bis zur Klärung des weiteren experimentellen Tatbestandes, fortzuführen.
2. Prinzip des Experimentes
Es wurden Proben benützt, die im wesentlichen Schwingkreiselemente, also Induktivitäten und Kapazitäten, oder aber hochfrequente Leitungsbauelemente wie beispielsweise Viertelwellenleitungen darstellen (Bild 1 ). Diese Schwingkreise bzw. Leitungsbauelemente befinden sich in Wasser (Leitungswasser oder entsalztes Wasser). Diese Anordnung bildet mit dem dazu gehörigen Behälter als Isoliermaterial die Probe. Es zeigte sich, daß hierbei nicht ausschließlich Wasser zur Erzielung dieser Effekte erforderlich ist. Der Vorteil in der Verwendung von Wasser liegt in seiner großen Dielektrizitätskonstante, wodurch relativ kleine Abmessungen der Proben unter Berücksichtigung der zur Verwendung gelangenden Frequenzen und Wellenlängen möglich werden. Neben anderen Erscheinungen, auf welche in diesem Rahmen nicht eingegangen werden kann, zeigen diese Proben nun bei induktiver oder kapazitiver Einkopplung von Hochfrequenzenergie dynamische Wirkungen. Die Proben unterliegen also Kraftwirkungen. Zum Nachweis derartiger dynamischer Wirkungen, die bei unseren Versuchen relativ klein waren (Kräfte im Gebiet von 1 bis 10 dyn), wird die Probe auf einer Drehwaage entsprechender Empfindlichkeit gelagert. Diese Versuchsanordnung wurde nicht von uns entwickelt, sondern in wesentlich verbesserter Form übernommen.
Bild 1: Prinzip der verwendeten Proben
3. Beschreibung der Drehwaage und der Meßanordnung
Es wurde eine Drehwaage in bifilarer Aufhängung (um Materialeinflüsse der Aufhängedrähte auszuschließen) benutzt (Bild 2, 3). Das Material der Drehwaage sowie sämtlicher verwendeter Teile ist nicht ferromagnetisch oder paramagnetisch, sondern besteht im wesentlichen aus Aluminium und Messing. Die Aufhängung ist aus 0,3 mm Edelstahldraht. Die gesamte Drehwaage befindet sich in einem Gehäuse, um Einwirkungen äußerer Luftströmungen auszuschließen.
Elektrostatische Einflüsse, magnetische Einflüsse sowie Luftbewegung haben bei entsprechender Anordnung nachweislich keine störende Wirkung, welche die Größenordnung des zu erwartenden Effektes erreicht. Dies konnte nach einer langen Reihe von umfangreichen Versuchen nachgewiesen werden. Die Auslenkung der Drehwaage wird über Beleuchtungseinrichtung, Drehspiegel und Schreiber registriert. Der Schreiber trägt hierbei eine Photozellenanordnung, mittels der er dem Lichtstrahl nachgeführt wird. Der Lichtweg beträgt 7 m. Die Empfindlichkeit der Drehwaage bezogen auf den Schreiber beträgt bei 7 m Lichtweg 25 dyn cm/cm. Die Drehwaage war durch Öl und Dämpferflügel aperiodisch gedämpft. Die ungedämpfte Eigenschwingungszeit beträgt 120 s.
Bild 2:P = Probe ~ G = Gewicht ~ S = Drehspiegel ~ D = Öldämpfung ~ L = gelenkige
Aufhängung: B = Schreiber (in Nachfolgeschaltung) ~ s = Lichtweg (7 m) ~ A = Lichtquelle
Die Einkopplung von Hochfrequenz erfolgte kapazitiv über Luftkondensatoren auf die auf der Drehwaage befindliche Probe (in Einzelversuchen wurde auch induktiv eingekoppelt) [4]. Die HF-Spannungen betrugen bis etwa 10 V effektiv. Die Leistungen lagen im Bereich von 20 Mikrowatt bis einige 100 Milliwatt. Zur Hochfrequenzerzeugung wurde ein Gegentakt-Oszillator, der einen Gegentakt- Leistungsverstärker aussteuern konnte verwendet. Im allgemeinen wurde jedoch der Endverstärker nicht benützt, sondern nur der Anteil an Hochfrequenz, welcher vom Oszillator über die Gitteranodenkapazität des Endverstärkers in die Versuchsanordnung gelangte (Spannungsdämpfungsfaktor etwa 100 bis 200). Die volle Leistung des Gegentaktverstärkers bei voller Aussteuerung beträgt 20 bis 50 Watt. Bei Verwendung der Leistungsendstufe konnte jedoch bei den bisher durchgeführten Experimenten zunächst keine weitere Steigerung der Effekte festgestellt werden (Sättigungserscheinung). Demzufolge wurde ein Großteil der Versuche ohne Leistungsverstärker und daher mit sehr geringem Leistungsniveau gefahren Die Frequenzmessung erfolgte mit achtstelligen digitalen Frequenzzählern.
Bild 3: Ansicht der Drehwaage von schräg oben ~ Ein Teil der Verkleidung ist hierbei entfernt. Man erkennt die Dämpfungsvorrichtung sowie das zur Eichung dienende Spulenpaar. Dieses Spulenpaar erzeugt ein Magnetfeld, welches ein bekanntes Drehmoment auf eine weitere, an der Waage befestigte, stromdurchflossene Spule ausübt.
4. Durchgeführte VersuchsarbeitZunächst wurden zwei im Jahre 1970 fertiggestellte Drehwaagen ausgedehnten Null-Läufen unterzogen. Es konnte keine Koinzidenz mit Temperaturschwankungen und Gebäudebewegungen (kontrolliert mit einer elektronischen Libelle auf Bogensekunden genau) festgestellt werden.
Ebenfalls sind elektrostatische Effekte auszuschließen (Besprühen der behandelten Isolierteile mit Hochspannung aus einem 15 Kilovolt- Transformator führte nach entsprechenden Modifikationen zu keinerlei Effekten mehr). Ferner ist kein Einfluß äußerer statischer Magnetfelder feststellbar. Zu diesem Zweck wurde die gesamte Anordnung mit einem Spulensystem umgeben, mit dem ein Magnetfeld bis etwa zum Hundertfachen der Horizontalintensität des erdmagnetischen Feldes erzeugt werden konnte. Es war kein Einfluß auf die Drehwaage feststellbar.
Untersuchungen über den Einfluß von Luftbewegungen auf Ausschläge der Drehwaage zeigten, daß vor allem thermische Turbulenz einen Einfluß haben kann, wenn die Drehwaagenverkleidung ein zu großes Volumen besitzt. Nach längeren Versuchen wurde schließlich eine aus Holz bestehende Verkleidung, welche die Drehwaage in möglichst geringem Abstand umgibt, gewählt, wodurch bei der bestehenden Empfindlichkeit der Drehwaage der Einfluß dieser Luftturbulenzen praktisch völlig eliminiert werden konnte. Es ist überdies zu bemerken, daß sich diese Drehwaage als bemerkenswert zuverlässiges Meßinstrument erwiesen hat. Es verbindet die Eigenschaften, wie hohe Empfindlichkeit gegenüber der Meßgröße, mit sehr geringer Empfindlichkeit gegenüber äußeren mechanischen Störungen in ähnlicher Weise wie etwa ein Galvanometer. Es ist ferner interessant festzustellen, daß die Empfindlichkeit der Drehwaage etwa um einen Faktor 103 bis 104 geringer ist wie diejenige der Drehwaagen 1. und 2. Art nach Eötvös, die aus diesem Grund nurmehr im Hochvakuum zu einwandfreier Funktion gebracht werden können.
Nachdem nach diesen Vorbereitungsarbeiten die Null-Läufe der Drehwaagen sichergestellt waren und die 2. Drehwaage in Koinzidenzanordnung in einem anderen Teil des Gebäudes untergebracht war, wurde mit der Versuchsdurchführung begonnen. Es wurde entlüftetes Wasser - vornehmlich Leitungswasser -, aber auch entsalztes Wasser von Raumtemperatur in die Probe unter Benützung einer Wasserstrahlpumpe eingeführt. Das Wasser verblieb in der geschlossenen Probe während einer gesamten Versuchsperiode - im allgemeinen 4 bis 6 Wochen. Die Probe wurde zunächst auf die Drehwaage gesetzt und zusätzliche Null-Läufe gefahren. Sie waren einwandfrei und entsprachen den üblichen Erwartungen. Dann wurde die Probe durch Hochfrequenzeinspeisung (Dauer im allgemeinen ca. 1 bis 2 Minuten) aktiviert. In einigen Fällen wurde diese Aktivierung mehrmals in Pausen von einigen Minuten wiederholt. Die eingespeiste Leistung betrug im allgemeinen etwa 20 Mikrowatt bis 100 Milliwatt. Im Verlauf von drei Jahren wurden etwa über 200 Versuche durchgeführt. Die meisten dieser Versuche wurden nach etwa zwei Tagen abgebrochen. Etwa 12 Versuche wurden über längere Zeit (6 bis 8 Wochen) durchgeführt. Bei allen diesen Versuchen war die zweite Drehwaage lediglich mit Ballast versehen im Betrieb. Es konnte niemals Koinzidenz, etwa mit Gebäudeschwingungen, tektonischen Vorgängen usw. festgestellt werden. Auch Gezeiteneinflüsse, wie sie etwa bei den Drehwaagen nach Eötvös auftreten können, kommen hier wegen vergleichsweise wesentlich geringerer Empfindlichkeit der Anordnung nicht in Betracht.
Bild 4: Typischer stationärer Versuchsaufbau ~ Man erkennt im Vordergrund rechts die Probe, in welche kapazitiv Hochfrequenz über ein Anpaßglied eingespeist wird. Im Hintergrund entsprechende Geräte zur Erzeugung und Messung geeigneter Hochfrequenz. Dieser staionäre Versuchsaufbau dient lediglich zur Messung der Hochfrequenzeigenschaften der Probe. Beim aktiven Versuch befindet sich lediglich die Probe auf der Drehwaage, während die Einspeisung der Hochfrequenz kapazitiv erfolgt. Die elektrostatische Kraftwirkung der Kondensatorplatten ist dabei um zwei Größenordnungen kleiner als der kinetobarische Effekt und kann
daher vernachlässigt werden.
5. Versuchsergebnisse
Die Versuchsergebnisse können wie folgt wiedergegeben werden:
1. Einspeisung von geeigneter Hochfrequenzenergie auf bestimmte Proben hat Kraftwirkungen auf die Probe zur Folge. Die von uns mit einer speziellen Drehwaage gemessenen Kräfte lagen im Bereich von 10 dyn (Bild 5, 6). Es ist anzunehmen, daß weit größere Kraftwirkungen auftreten können, wie aus Meßprotokollen von R. G. Zinsser hervorgeht, wonach von ihm in seltenen Fällen Kraftwirkungen bis zu 1500 dyn über mehrere Stunden beobachtet wurden. Die zur Verwendung geeigneten Frequenzen müssen genau eingehalten werden. Sie die vermutlich diskret verteilt sind und ein Ansprechen der Probe zur Folge haben können. Die genaue Einhaltung der jeweiligen Frequenzen ist erforderlich. Die verwendeten Frequenzen lagen im Bereich von 30 bis 40 MHz, 120 bis 130 MHz, 200 bis 350 MHz. Bei einer Sinuseinspeisung konnten keine dynamischen Effekte nachgewiesen werden. Anscheinend sind Oberwellenanteile erforderlich. Einspeisung von Hochfrequenzenergie mit einem grid-dip-Meter, etwa bei Bestimmung von Resonanzfrequenzen, ergab ebenfalls Effekte
Bild 5: Typische Kurzzeiteffekte als Folge von Hochfrequenzeinspeisung ~ Der Abstand von der Null-Linie entspricht Auslenkungen der Drehwaage. Zum Vergleich ist oben ein Null-Lauf der Drehwaage angegeben. Die Hochfrequenzeinspeisung erfolgte teils über einen entsprechenden Oszillator, teils über einen entsprechenden Oszillator, teils über ein Grid-dipmeter (GD). Die vierte Reihe gibt den Einfluß äußerer Störquellen auf die aktivierte Probe wieder (Leuchtstoffröhren, Funken).
Bild 6: Typische Kurzzeiteffekte als Folge von Hochfrequenzeinspeisung ~ GD bedeutet Einspeisung über ein Grid-dipmeter; die Zahlen daneben sind Frequenzangaben. Auch der maximale Wert der eingespeisten Leistung (mW, 5W) ist angegeben. M bedeutet zusätzliche Überlagerung eines magnetischen Gleichfeldes vom hundertfachen Betrag der Horizontalintensität des erdmagnetischen Feldes (Z-Ti ist eine Probenbezeichnung). Auch die absolute Empfindlichkeit der Drehwaage (dyncm/cm) ist angegeben. Die kurzen vertikalen Striche der Meßkurven sind Zeitmarken (Abstand 1 Stunde) mit entsprechenden Angaben der Tageszeit. Interessant ist ein Vergleich der Meßkurven in der untersten Reihe mit den übrigen Meßkurven. Im Gegensatz zu den anderen Meßkurven befand sich die Probe bei den in der letzten Reihe dargestellten Meßergebnissen in der Mitte der Drehwaage unterhalb der bifilaren Aufhängung und nicht wie sonst an dem einen Ende des Waagebalkens. Trotz Aktivierung sind in der untersten Reihe gegenüber vorher praktisch keine Auslenkungen vorhanden, was auf eine Kraftwirkung und nicht etwa auf eine Drehmomenteinwirkung hinweist.
1. Die Kraftwirkungen konnten nicht auf bekannte Wechselwirkungen mit elektrischen oder magnetischen Feldern oder auf äußere Störeinflüsse wie Luftbewegung, Erwärmung, Gebäudeerschütterungen usw. zurückgeführt werden. Es handelt sich im Rahmen der bisherigen Ergebnisse um ein neuartiges Phänomen.
2. Die Kraftwirkungen halten auch nach Abstellen der hochfrequenten Energiezufuhr an und zeigen einerseits kurzperiodischen (ca. 2 Stunden) und andererseits langperiodischen Charakter (Tage) (BILD 8, 9).
3. Die eingespeiste Hochfrequenzleistung lag im Gebiet von maximal bis zu etwa 100 Milliwatt, die Dauer der Einspeisung maximal bis zu 5 Minuten. Erwärmungseffekte der Probe sind damit ausgeschlossen.
4. Derartige "aktivierte" Proben reagieren dynamisch auf schwächste kurzzeitige äußere Hochfrequenzeinwirkungen, beispielsweise das Einschalten von Leuchtröhren, "Verbraten" von Schichtwiderständen, Funkentladungen in größerer Entfernung, Hochfrequenzoszillatoren, welche sich nicht im Versuchsraum befinden, sowie auf Blitze. Die damit zusammenhängenden Effekte, die im wesentlichen Ausschläge mit Zeitdauer von 1 bis 2 Stunden zur Folge haben, machen natürlich eine einwandfreie Versuchsausführung sehr schwierig, da mit den vorhandenen Mitteln eine vollkommene Abschirmung gegenüber äußeren Hochfrequenzstörungen nicht möglich war. Der Einfluß dieser äußeren hochfrequenten Störungen kann also ebenfalls wie die bewußte Einkopplung von Hochfrequenzenergie zu dynamischen Effekten Anlaß geben. Der Einfluß dieser äußeren Hochfrequenzstörungen kann bereits bei derartig geringem Störniveau erfolgen, daß unter Umständen die Anwesenheit von Personen im Versuchsraum bereits ausreichend ist, um bei vorherigen aktivierten Proben auf der Drehwaage Ausschläge bis zu etwa 2 Stunden Dauer hervorzurufen. Es konnte dabei kein Einfluß äußerer, durch die Anwesenheit von Personen bedingten Störungen nachgewiesen werden, wie beispielsweise Erwärmung der Luft durch eintretende Personen, Luftbewegungen, Bodendurchbiegungen usw. Es ist daher anzunehmen, daß das von Lebewesen ausgesandte Hochfrequenzfeld, welches bis ins Mikrowellengebiet reichen kann, für diesen Einfluß verantwortlich gemacht werden muß.
5. Bei aktivierten Proben treten ferner Langzeiteffekte auf. Die Drehwaage macht periodische Ausschläge mit einer Zeitdauer von etwa 12 Stunden, denen weitere Kurzzeiteffekte überlagert sind, die möglicherweise von äußeren hochfrequenten Störquellen stammen (BILD 8, 9). Die langperiodischen Ausschläge sind vermutlich auf die Sonnentätigkeit oder auf "Spherics" zurückführbar. Der Einfluß des sichtbaren Sonnenlichts ist jedoch auszuschließen, da der Versuchsraum nach außen stets vollständig abgedunkelt ist, so daß nur der im Radiobzw. Mikrowellengebiet befindliche Anteil der Sonnenstrahlung und der Atmosphäre dafür infrage kommt. Diese Langzeiteffekte klingen mit Zeiten von etwa 1 bis 2 Monaten ab. 2.
Bild 7: Tabelle von spezifischen Impulsen für verschiedene Antriebsverfahren ~
Bild 8: Typische Langzeiteffekte mit überlagerten Kurzzeiteffekten ~ Im Vergleich sind Null-Läufe der Drehwaage (strichlierte Kurven) sowie auf den Tag genau ein Jahr später Läufe mit bereits vor längerer Zeit aktivierten Proben aufgetragen. Man erkennt deutlich langperiodisches Verhalten (die Zahlenangaben oben bedeuten die Tageszeit) mit kurzperiodischen Überlagerungen. Im Vergleich ist in der untersten Reihe der Einfluß einer simulierten Störung auf die Drehwaage aufgetragen. Das Wasser der Probe wurde über einen Heizwiderstand mit 50 W Leistung bis zu einer Temperatur von 800°C aufgeheizt. Die Stromzufuhr erfolgte über Goldstreifen von 20 5m Stärke.
Bild 9: Typische Langzeiteffekte mit überlagerten Kurzzeiteffekten. ~ Die Kurzzeiteffekte sind teils durch beabsichtigte hochfrequente Energiezufuhr (3. und 5. Reihe von oben), teils durch den Einfluß äußerer hochfrequenter Störungen entstanden (2. und 4. Reihe von oben).
6. Folgerungen hinsichtlich dynamischer Wirkungen
Wenngleich die bisher nachgewiesenen Kräfte noch nicht die Größenordnung erzielt haben, wie sie etwa bei elektrischen Triebwerken auftreten, so bietet das Vorhandensein derartiger, bisher unbekannter Kraftwirkungen, für die eine sinnvolle Übereinstimmung mit den Axiomen der Mechanik erst gefunden werden muß, Anlaß genug für weitere Untersuchungen - auch im Hinblick auf neue, sehr unkonventionelle Antriebsprinzipien. Beispielsweise konnte an Proben, die 120 s einem Hochfrequenzfeld mit einem Energiefluß von etwa 1 Milliwatt ausgesetzt waren, Kraftwirkungen zwischen 5 und 10 dyn über 2 Stunden beobachtet werden. Dem entspricht ein gespeicherter Impuls von 3,6*10e4 bzw. 7,2*10e4 s oder auf die eingespeiste Energie bezogen ein gespeicherter Impuls von 3.6*10e4 bzw. 7.2*10e4 s oder auf die eingespeiste Energie bezogen ein gespeicherter Impuls von(vgl. BILD 7). Dieser Wert übertrifft denjenigen konventioneller Antriebsverfahren um mehrere Zehnerpotenzen (BILD 7). Diese Tatsache bietet Anlaß genug, dieses Phänomen weiter zu untersuchen. Selbstverständlich muß versucht werden, die Frage zu beantworten, inwieweit dieses Phänomen sich auf bekannte physikalische Effekte zurückführen läßt. Eine sorgfältige Analyse aller Möglichkeiten zeigt jedoch, daß bisher noch kein physikalischer Effekt bekannt ist, der zur Erklärung dieses Phänomens herangezogen werden kann. Ursprünglich wurde versucht, diese dynamischen Effekte durch Drehmomente zu erklären, die durch Spin-Umklapp-Prozesse (Veränderung des Drehimpulses) - beispielsweise bei Kern-Spin-Resonanz bzw. Dipol-Dipol-Resonanz - hervorgerufen werden. Bei Gültigkeit dieser Hypothese würde durch Zufuhr von Hochfrequenzenergie bei Vorliegen entsprechender Resonanzfrequenzen in der Probe eine Spin-Orientierung auftreten, die mit entsprechender Relaxationszeit abgebaut wird und zufolge der Drehimpulsänderung Drehmomente und damit dynamische Effekte auf die Probe ausüben würde. Damit wären Verbindungen zur Kern-Spin-Resonanz gegeben. Die genaue Untersuchung der Effekte hat aber gezeigt, daß K r ä f t e und nicht D r e h m o m e n t e vorliegen. Der Ausschlag der Drehwaage ist nämlich von der Lage der Probe auf der Drehwaage abhängig, was eindeutig das Vorliegen von Kräften beweist.
7. Folgerungen im Hinblick auf neuartige Informationsübertragung
Obwohl die bisherigen experimentellen Ergebnisse unter Anlegung allerstrengster Maßstäbe noch nicht als vollständig gesichert gelten können, ergeben sich bemerkenswerte Hinweise auf daraus abzuleitende Entwicklungsmöglichkeiten. Ferner lassen sich Grundlagen schaffen, die zur Basis eines zukünftigen experimentellen und theoretischen Versuchsprogrammes dienen.
Zweifellos handelt es sich hier um einen elektromagnetischen Effekt, welcher in Materie Veränderungen bewirkt. Diese Veränderungen sind über längere Zeit hin in gespeicherter Form vorhanden und können von dynamischen Effekten begleitet sein. Über die Natur dieser dynamischen Effekte kann derzeit noch nichts ausgesagt werden. Zunächst wurde versucht, diese dynamischen Effekte durch Drehmomente zu erklären, die durch Spinumklapprozesse (Veränderung des Drehimpulses) - eben bei Kernspinresonanz -.hervorgerufen werden. Bei Gültigkeit dieser Hypothese würde durch Zufuhr von Hochfrequenzenergie und bei Vorliegen entsprechender Resonanzfrequenzen in der Probe eine Spinorientierung auftreten, die mit entsprechender Relaxationszeit im Verlauf von 1 bis 2 Stunden abgebaut wird und zufolge der Drehimpulsänderung Drehmomente und damit dynamische Effekte auf die Probe ausüben würde. Abschätzungen zeigen jedoch, daß diese Hypothese aus verschiedenen, hier nicht angeführten Gründen zu Widersprüchen führt und für den vorliegenden Fall nicht anwendbar sein dürfte. Es steht derzeit lediglich fest, daß die Drehwaage als Detektor für irgendwelche Vorgänge dient, welche mit nahezu lächerlich geringen Hochfrequenzleistungen ausgelöst werden können. Gerade die Möglichkeit, hier mit außerordentlich geringen Leistungen Effekte zu erzielen, ist von höchster Bedeutung. Das Auftreten dynamischer Effekte bei Vorliegen äußerer Störquellen, die relativ weit von der Versuchsanordnung entfernt sein können, zeigt, wie empfindlich diese Anordnung auf derartige Hochfrequenzeinflüsse anspricht. Das ebenfalls festgestellte Auftreten dynamischer Effekte bei Anwesenheit von Versuchspersonen im Raum könnte möglicherweise durch das von Lebewesen erzeugte äußerst schwache Hochfrequenzfeld erklärt werden. Die hohe erforderliche Frequenzkonstanz läßt ferner darauf schließen, daß in der Probe Resonanzvorgänge mit sehr geringer Halbwertbreite ablaufen können (wie es ja auch bei Kernspinresonanz und Dipol-Dipolresonanz in Flüssigkeiten und Gasen der Fall ist, wo Halbwertbreiten von einigen Hertz durchaus realisiert sind). Dies legt den Schluß nahe, daß zufolge dieser geringen Halbwertbreiten einerseits die Möglichkeit besteht, mit außerordentlich geringen Hochfrequenzleistungen Effekte zu erzielen, wenn nur die Frequenz genügend konstant gehalten wird. Eine untere Grenze für die erforderliche Hochfrequenzleistung andererseits ist gegeben, wenn die eingespeiste Hochfrequenzleistung den auf das Frequenzintervall der Halbwertbreite entfallenden Anteil der thermischen Rauschleistung größenordnungsmäßig erreicht. Bei Halbwertbreiten von einigen Hertz sind die Leistungen von etwa 10e-20 Watt.
Wenngleich hiermit die dynamischen Wirkungen nicht erklärt werden können, geben diese Überlegungen doch Hinweise dafür, weshalb die verwendete experimentelle Anordnung auf äußere elektromagnetische Störeinflüsse so empfindlich reagieren kann. Beispielsweise ist die Leistungsflußdichte eines Senders von 1 Watt Sendeleistung in einer Entfernung von 10e5 km = 10e-21 Watt/cm2, so daß Signalquellen unter diesen Umständen noch auf außerordentlich große Entfernung wirken können. Die Möglichkeiten, die sich hier für eine Informationsübertragung ergeben können, gehen aus dem bisher Gesagten wohl unmittelbar hervor und bedürfen keiner weiteren Andeutungen. Betrachtet man ferner die Ausbreitung elektromagnetischer Energie unter den hier vorliegenden Bedingungen, dann ergeben sich ebenfalls sehr interessante Aspekte. Normalerweise wird die elektromagnetische Energie bei Ausbreitung in Materie absorbiert. Dies geschieht einerseits in Isolatoren durch dielektrische Verluste und andererseits in elektrischen Leitern durch Wechselwirkung von Elektronen mit dem Kristallgitter.
Betrachten wir zunächst die Ausbreitung in Isolatoren (keine Verlustmechanismen, die durch Leitungselektronen verursacht werden). In diesem Fall besteht die Möglichkeit, daß in ähnlicher Weise wie beim Maser Inversion von Besetzungszuständen vorliegen kann, was zusammen mit der einfallenden elektromagnetischen Welle induzierte Emission und damit einen kohärenten Verstärkungsmechanismus ermöglicht. Dies kann zu einer Verringerung der bei der Ausbreitung auftretenden Dämpfungsverluste (dielektrische Verluste) führen. Die Inversion der Besetzungszustände könnte durch stets vorhandene Hochfrequenzenergie höherer Frequenz zustande kommen (Pumpfrequenz). Bei Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle in Wasser beispielsweise würde dies bedeuten, daß zufolge Absorption von geeigneter Hochfrequenzenergie, die entweder von der Sonne, von Gewittertätigkeit oder anderer atmosphärischer Tätigkeit oder aber auch von der weltweiten Verwendung elektrischer Energie stammen kann, im Wasser Energiezustände in entsprechenden Inversion auftreten. Wird nunmehr ein Hochfrequenzsignal mit geeigneter Frequenz in das Wasser eingeleitet, so wäre es durchaus denkbar, daß durch induzierte Emissionen die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen entsprechend dem oben Gesagten über weite Entfernungen möglich wird. Die Intensität der hochfrequenten elektrischen bzw. magnetischen Feldstärke kann dabei außerordentlich gering sein - ja möglicherweise sogar unterhalb des thermischen Rauschpegels liegen. Es ist dabei nur erforderlich, daß die Halbwertbreite der mit der induzierten Emission verknüpften Resonanzvorgänge entsprechend gering, d. h. die Lebensdauer der Inversionszustände entsprechend hoch ist. Hieraus könnte sich eine Möglichkeit ergeben, Signale und damit Informationen über weite Entfernungen durch Wasser, möglicherweise sogar durch wasserführende Schichten zu übertragen. Voraussetzung für eine wirkungsvolle Informationsübertragung wäre jedoch ein geeignetes schmalbandiges Empfangssystem mit Bandbreiten in der Größenordnung von einigen Hertz. Derzeit können noch keine genauen Aussagen über die zur Übertragung erforderlichen Frequenzen gemacht werden. Nach den bisherigen experimentellen Ergebnissen können dieselben im Ultrakurzwellengebiet und möglicherweise auch im Mikrowellengebiet liegen. Auch die Ausbreitung elektromagnetischer Energie in metallischen Leitern kann gegenüber der herkömmlichen Auffassung Modifikationen aufweisen, wenn die Intensität des elektromagnetischen Feldes der Welle sehr klein wird. Fällt beispielsweise eine elektromagnetische Welle mit hoher Intensi.ät auf eine Metalloberfläche, dann werden die freien Elektronen im Metall durch den elektrischen Feldvektor zum Mitschwingen mit der Welle angeregt. Dieses Mitschwingen erfolgt bei großen Feldamplituden kohärent, d. h. es besteht innerhalb größerer lokaler Bereiche eine eindeutige Phasenbeziehung zwischen den schwingenden Elektronen. Dies hat zur Folge, daß sich die durch die oszillierenden Elektronen erzeugten elektromagnetischen Felder der einfallenden elektromagnetischen Welle überlagern und diese durch Superposition auslöschen. Dies ist letzten Endes der bekannte Skineffekt. Das Auslöschen durch Interferenz wird gestört, wenn die eindeutige Phasenbeziehung zwischen den schwingenden Elektronen gestört ist, was dann der Fall ist, wenn die Elektronen durch Stöße Energie an das Gitter abgeben. Da diese Stoßprozesse völlig irregulär verlaufen, wird die Kohärenz gestört, so daß die Eindringtiefe beim Skineffekt mit zunehmender Wechselwirkung der Leitungselektronen mit dem Gitter - also mit zunehmendem spezifischen Widerstand des Materials - ebenfalls zunimmt.
Betrachten wir nun eine elektromagnetische Welle, wo der elektrische Feldvektor dem Betrag nach so gering ist, daß der Energiezuwachs der Leitungselektronen klein gegenüber der thermischen Energie der Elektronen ist. In diesem Fall läßt sich zeigen*, daß hier ein andersartiges Verhalten als beim normalen Skineffekt vorliegt. Bei Erklärung des Skineffektes wird bekanntlich stets angenommen, daß die Energie der schwingenden Elektronen groß gegenüber ihrer mittleren thermischen Energie ist.
Bei Berücksichtigung der thermischen Energie der Leitungselektronen ist eine größere Eindringtiefe als beim normalen Skineffekt möglich. Diese Eindringtiefe ist durch die Thermalisierung der einfallenden elektromagnetischen Energie durch Streuung an den Leitungselektronen gegeben. Der Unterschied gegenüber dem gewöhnlichen Skineffekt ist nun augenscheinlich. Beim Einfall einer elektromagnetischen Welle entsprechend schwacher Intensität werden Elektronen zum Mitschwingen angeregt. Diese Elektronenschwingungen stellen aber nur eine kleine Störung der stochastischen Bewegung der Elektronen zufolge ihrer thermischen Eigenbewegung dar. Auf diese Weise besteht keine Kohärenz zwischen den schwingenden Elektronen, und eine Auslöschung der einfallenden Welle durch Interferenz kann auf diese Weise nicht stattfinden, da sich diese Anteile der schwingenden Elektronen zeitlich und räumlich gesehen ausmitteln. Hiermit soll nur gezeigt werden, daß auch in metallischen Leitern durchaus die Möglichkeit einer Ausbreitung elektromagnetischer Energie unterhalb des Rauschpegels über größere Entfernungen möglich ist. Dies würde bedeuten, daß sich elektromagnetische Energie nicht auf so einfache Weise wie bisher angenommen durch metallische Leiter vollständig abschirmen läßt. Im Rahmen des Skineffektes ist natürlich eine Abschirmung möglich. Diese kann aber nur bis zum Rauschpegel gehen. Innerhalb des Rauschpegels besteht durchaus die Möglichkeit einer Ausbreitung von elektromagnetischer Energie. Es ist einzusehen, daß diese Aspekte für die Übertragung von Signalen und Informationen von größter Bedeutung sein können.
Die bisher geäußerten Gedanken und Möglichkeiten können jedoch erst dann Bedeutung erlangen, wenn extrem schmalbandige Empfänger für elektromagnetische Energie bekannt sind, welche auf extrem schwache Signale unterhalb des thermischen Rauschpegels ansprechen können.
Diese Ergebnisse, die möglicherweise Zugänge in völlig neuartige und noch nicht übersehbare Regionen menschlichen Wissens eröffnen können, werden in ihrer Bedeutung noch gesteigert, wenn man bedenkt, daß hier auch biologische Aspekte berücksichtigt werden müssen. Die Erzeugung sowie Absorption von elektromagnetischer Energie derart geringer Intensität im entsprechenden Frequenzbereich ist auch in der Molekularstruktur der Zelle möglich und dürfte bei der Evolution des Lebens eine nicht zu unterschätzende Rolle gespielt haben. Berücksichtigt man in der UdSSR veröffentliche Arbeiten auf diesem Gebiet, dann besteht die Möglichkeit einer Informationsübertragung zwischen Zellen unter Benützung elektromagnetischer Wellen. Es zeichnet sich hier die Entwicklung einer Wissenschaft im Grenzbereich zwischen Physik, Psychologie und Biologie ab, der sicher in etwa 20 Jahren eine zentrale Rolle zugewiesen sein wird.
8. Zukünftiges Programm
Ein zukünftiges Programm muß hier vor allem eine Sicherung der experimentellen Ergebnisse unter Anwendung allerstrengster Maßstäbe einschließen. Konkret gesprochen bedeutet dies die Anbringung der Drehwaage im Hochvakuum, um Luftbewegungen auszuschließen, wobei die Vakuumkammer gleichzeitig so weit wie möglich als Abschirmung für äußere elektromagnetische Strahlung dient. Die Wiederholung der bisher durchgeführten Versuchsreihe mit einer derartig verbesserten Anordnung würde dann bei positivem Ergebnis die unanfechtbare
Bestätigung der beschriebenen Effekte bedeuten. Zusätzlich sind die Untersuchungen über einen größeren Frequenzbereich als bisher auszudehnen. Untersucht wurde der Frequenzbereich von etwa 30 Megahertz bis 1,4 Gigahertz. Die in Abschnitt 5 angeführten Langzeiteffekte lassen einen starken Einfluß von elektromagnetischer Strahlung der Sonne möglich erscheinen.Demzufolge muß der untersuchte Frequenzbereich auf das Mikrowellenspektrum der Sonne, d. h. bis etwa 20 Gigahertz, ausgedehnt werden. Abgesehen von der Messung der dynamischen Effekte mit der Drehwaage entspricht dies im wesentlichen der Anwendung von Hochfrequenzspektroskopie mit entsprechenden Geräten und Nachweismethoden.
Dabei muß vor allem die Absorption von Hochfrequenzenergie in der Probe selbst mit entsprechenden Methoden untersucht werden. Ferner muß ein Empfänger für elektromagnetische Wellen zur Verfügung stehen, der schwächste Signale aus dem thermischen Rauschen heraus nachweisen kann. Ein derartiges Gerät kann unter Benützung der Erkenntnisse auf dem Gebiet der Kernspinresonanzspektroskopie entwickelt werden. Bekanntlich stellen bestimmte, in der Kernspinresonanzspektroskopie verwendete Proben Resonanzsysteme mit Halbwertbreiten bis zu 1 Hertz hinunter dar, wobei sich thermische Störungen, die eine Erhöhung dieser Bandbreite bewirken würden, zeitlich und räumlich ausmitteln.
9. Zusammenfassung
Es wird über Arbeiten berichtet, die einem dynamischen Effekt zugrunde liegen, der auftritt, wenn entsprechende wasserhaltige Proben Hochfrequenzfeldern ausgesetzt werden. Im Rahmen der experimentellen Möglichkeiten konnten dynamische Effekte sowie ein Einfluß schwächster äußerer Störfelder auf diese Proben nachgewiesen werden. Die dynamischen Wirkungen, deren experimenteller Befund völlig eindeutig ist, deren Erklärung bzw. Zurückführung auf bekannte Phänomene bisher nicht gelungen ist, entsprechen Kräften in der Größenordnung von 1 bis 10 dyn. Die beobachteten Kraftwirkungen bauen sich bei Einkopplung von Hochfrequenzenergie auf und können nach Abstellung der Energiezufuhr anhalten. Zeitkonstanten bis zu 2 Stunden konnten dabei festgestellt werden. Obgleich die bisher nachgewiesenen Kraftwirkungen noch nicht die Größenordnung erreicht haben, wie sie etwa bei elektrischen Triebwerken auftreten, bietet das Vorhandensein derartiger, bisher unbekannter Kraftwirkungen, für die eine sinnvolle Übereinstimmung mit den Axiomen der Mechanik gefunden werden muß, Anlaß genug für weitere Untersuchungen auch im Hinblick auf sehr unkonventionelle Antriebsprinzipien.
Hervorzuheben ist dabei das äußerst geringe Leistungsniveau (20 Mikrowatt bis einige 100 Milliwatt), welches diesen Effekt hervorrufen kann. Diie Frequenz der eingespeistenHochfrequenzenergie muß außerordentlich konstant gehalten werden, wenn Effekte erzielt werden sollen. Es bestehen Hinweise darauf, daß es sich hierbei um charakteristische Eigenschaften der Probe handelt. Ferner gibt es Hinweise, daß hierbei periodische Signale nachgewiesen werden können, die im thermischen Rauschen untergehen. Es wurde darauf hingewiesen, daß die Ausbreitung derartig schwacher Hochfrequenzsignale sowohl in Isolatoren als auch in Leitern eine gegenüber dem bisher Geübten abweichende Betrachtungsweise verlangt. Dies vor allem deshalb, weil durch induzierte Emission ein Verstärkungsmechanismus existieren kann, der eine Ausbreitung schwächster elektromagnetischer Signale über weite Entfernungen ermöglichen kann. Hinsichtlich der Ausbreitung schwächster elektromagnetischer Signale in Leitern wurde darauf hingewiesen, daß hier ebenfalls gegenüber dem bisher Bekannten abweichende Betrachtungsweisen erforderlich sind, weil hier die durch das elektromagnetische Feld auf die Elektronen übertragene Zusatzenergie klein gegenüber der thermischen Energie der Elektronen ist. Dadurch ist eine völlige Abschirmung elektromagnetischer Energie, wie sie bei Verwendung von Metallen allgemein angenommen wird, nur bedingt möglich.
Auf die Aspekte, die sich hinsichtlich der Bedeutung elektromagnetischer Energie bei biologischen Prozessen ergeben, wurde hingewiesen.
Obwohl die bisherigen experimentellen Ergebnisse bei Anlegung allerstrengster Maßstäbe noch nicht als vollständig gesichert gelten können, ergeben sich bemerkenswerte Hinweise auf daraus erwachsende Konsequenzen. Zweifellos handelt es sich um ein Phänomen, bei dem durch Zufuhr von elektromagnetischer Energie Veränderungen in Materie bewirkt werden, welche über längere Zeit latent vorhanden sind und dynamische Effekte zur Folge haben können, wobei Gravitationswechselwirkung nicht auszuschließen ist.
Derzeit bleibt die Frage unbeantwortet, ob die hier geschilderten Phänomene eine Erweiterung unseres physikalischen Weltbildes zur Folge haben können. Die einzige Möglichkeit, hier zu weiteren Aussagen zu gelangen, besteht darin, mehr Versuchsergebnisse zur Verfügung zu haben.
