Die Masse eines Photons

Photonen haben keine Masse, heißt es. Andererseits lassen sich Photonen von Massen ablenken, was den Schluss zulässt, dass Photonen mit Gravitation interagieren und die Frage aufwirft, inwieweit elektromagnetische Phänomene und das Gravitationsphänomen miteinander zu tun haben. Diese Fragen werden dadurch beantwortet, indem ein neuartiges elektromagnetisches Modell vorgestellt wird, das die die Gravitation kennzeichnenden Eigenschaften abdeckt. Aus dem Modell lässt sich schließlich auch die Photonenmasse bestimmen.

Gravitationslinsen sind Massen, die Lichtstrahlen beugen [1, 2]. Die erste mathematische Bewertung dieser Ablenkung der Lichtstrahlen durch Masse entstand lange vor Einstein. Albert Einstein begründete später u.a. mit den Gravitationslinsen seine Relativitätstheorien.

Anders als die elektrischen und magnetischen Felder, die Körper umgeben und die auf korrespondierende Körper sowohl anziehend als auch abstoßend wirken können, wirken die Gravitationsfelder zweier Körper nach heutiger Erkenntnis immer anziehend auf die des jeweils anderen. Unter bestimmten Bedingungen hinsichtlich Frequenz und Phase zweier Wechselfelder, die sich anziehen und abstoßen können, entsteht als Summenfeld eine permanent anziehende Kraft.

Basierend auf den vorangegangenen Überlegungen, wird eine räumlich begrenzte Struktur gesucht, die in der Lage ist, mehrere Schwingungen in sich zu vereinen und gleichzeitig zeitlich unbegrenzt diese Schwingungen aufrecht zu halten. Die Ergebnisstruktur ist eine Toroide Wendel mit nachfolgend hergeleiteten Eigenschaften. Diese Schwingungen, die die Toroide Wendel in sich vereinigt, sind später die Ursachen für die verschiedenen physikalischen Effekte, die Gravitation, die elektrischen und magnetischen Felder usw.

Die Theorien der Relativität befassen sich mit dem Verhalten von Photonen, die sich mit endlicher Lichtgeschwindigkeit bewegen und in Abhängigkeit von der Beobachtungsposition zu scheinbar paradoxen Zusammenhängen führen [1; 2]. Bei genauer Betrachtung sind diese relativ zur Beobachterposition stehenden Verhaltensweisen jedoch nachvollziehbar, ebenso die Tatsache, dass sich Photonen immer mit einfacher Lichtgeschwindigkeit bewegen.

Gravitationsfelder breiten sich ebenso wie elektromagnetische Felder mit Lichtgeschwindigkeit aus. In den Maxwell’schen Gleichungen tauchen in den Materialgleichungen (Abschn. 4.1.4) die beiden Konstanten µ₀ für die Permeabilität und ε₀ für die Permittivität auf. Diese Konstanten zusammen genommen, ergeben die Vakuumlichtgeschwindigkeit.

Beruflich bedingt hatte ich mich mit der Entstehung von harmonischen Oberwellen angeschnittener Sinusspannungen und –ströme zu befassen. Mit Hilfe von Fourierreihen lassen sich beliebige periodische Funktionen gemäß Lehrmeinung in eine unendliche Menge von Sinuswellen auflösen. Bei angeschnittenen Sinusspannungen funktioniert diese Regel jedoch nicht.

Mit der Diodengleichung setzte ich mich auseinander, weil ich die Verluste eines Leistungsgleichrichters in Abhängigkeit der Temperatur im Leistungsgleichrichter ermitteln musste.

Die funktionalen Zusammenhänge in der Natur sind selten dergestalt, dass sie sich über einen größeren Bereich einer Dimension mit befriedigender Genauigkeit mathematisch modellieren lassen, in erster Linie, weil die mathematischen Funktionen schnell unhandlich werden. Um die funktionalen Zusammenhänge der Natur trotzdem mathematisch darstellen zu können, kann man sich Interpolationsmethoden bedienen. Bei diesen ermittelt man anhand einiger konkreter Punkte in dem Werteraum, den man betrachtet, eine mathematische Funktion, die zumindest an diesen konkreten Punkten den funktionalen Zusammenhang genau genug abbildet.

Koordinatentransformationen sind überall dann notwendig, wenn von einem Koordinatensystem zu einem anderen gewechselt wird, weil zum Beispiel die Darstellung eines Zusammenhangs in einem anderen Koordinatensystem einfacher ist. Allerdings sind diese Transformationen nicht immer problemlos und vor allem sind sie nicht immer allgemein gültig.