رنين شومان هو ظاهرة رنين الموجات الكهرومغناطيسية الطبيعية في دليل موجي مغلق يتكون من سطح الأرض والطبقات السفلية من الغلاف الأيوني. وقد تنبأ بوجودها نظريًا الفيزيائي الألماني ويلفريد أوتو شومان في عام 1952، ثم اكتشفها هو وزملاؤه تجريبيًا. من أجل الحصول على العقلية الصحيحة لفهم مبدأ هذه الظاهرة، من الضروري التأكيد على الفور على أن إشارات رنين شومان ليست بعض الإشارات المستقلة ذات الطبيعة الخاصة الناتجة عن مصدر خاص، ولكنها مجرد إشارات معزولة بواسطة خصائص الرنين الدليل الموجي للأرض والأيونوسفير من الضوضاء الكهرومغناطيسية الطبيعية العامة ذات التردد المنخفض للغاية والتي تنشأ بشكل رئيسي (ولكن ليس حصريًا) عن التفريغ الكهربائي في الغلاف الجوي.

يحدث رنين شومان بسبب حقيقة أن الموجات الكهرومغناطيسية المنبعثة من مصدر موجود في الدليل الموجي للأرض والأيونوسفير تمر عبره بشكل متكرر، وتدور حول الكرة الأرضية، وفي نفس الوقت تتراكب على بعضها البعض، والتي، عند التحرك في الاتجاه المعاكس، يؤدي إلى تكوين موجات واقفة عند ترددات معينة. في معظم المصادر العلمية الشائعة، تم توضيح هذه العملية بأبسط رسم تخطيطي ثابت ثنائي الأبعاد، وهو تبسيط مبالغ فيه. لذلك، للحصول على فهم أكثر اكتمالا وصحيحا لهذا الرنين وفهم بعض التفاصيل المهمة، ننتقل إلى النماذج ثلاثية الأبعاد، بما في ذلك. إلى ديناميكية.

بشكل عام، يتم توضيح مبدأ الرنين شومان في الشكل 1.1. تبدأ الموجة الكهرومغناطيسية الناتجة عن مصدر الاهتزاز في الانتشار بالتساوي في جميع الاتجاهات، وتتدفق حول العالم. عند النقطة المعاكسة تمامًا - القطب المعاكس، بعد أن مرت بنفس المسافة على طول أي من الأقواس على طول سطح الأرض، تلتقي بنفسها، وبعد ذلك تستمر في التحرك، وتفرض نفسها على نفسها. الذي - التي. عند نقطة التناقض، يحدث انعكاس هندسي للموجة بالنسبة إلى نفسها، وهو ما يشبه إلى حد ما انعكاس الموجة من العاكس دون خسارة. ولذلك، سيكون من الصحيح تسمية الموجة التي تتحرك من المصدر إلى نقطة الانعكاس مباشرة، والموجة التي تتحرك من نقطة الانعكاس إلى المصدر عكسية.

إذا استمر المصدر في إصدار التذبذبات الكهرومغناطيسية، فبعد مرور الموجة خلال ثورة كاملة، يتم إنشاء نظام يكون فيه في أي نقطة في الفضاء بين سطح الأرض والأيونوسفير موجتان متماسكتان (أي لهما نفس الشيء) التردد وفرق الطور الثابت) يتحرك في اتجاهين متعاكسين على طول القوس الذي يربط مصدر التذبذبات الكهرومغناطيسية بنقيضها الجغرافي. إذا قاموا في نفس الوقت بإجراء ثورة كاملة حول الأرض في عدد صحيح من الفترات، فستظهر موجة دائمة في مساحة الأيونوسفير الأرضية.

الشكل 1.1. مبدأ الرنين شومان

يتم توجيه متجه المكون الكهربائي لرنين شومان عموديًا، لذلك لا يتغير اتجاهه عندما يتغير الاتجاه السمتي لحركة الموجة في الدليل الموجي قيد النظر. ونتيجة لذلك، عند النقطة العكسية وعند نقطة المصدر، تتطابق اتساع الموجات الكهربائية الأمامية والخلفية من حيث الحجم والإشارة، ونتيجة لذلك يتم تلخيصها وإنشاءها antinodes. يتم تأكيد ذلك من خلال التعبير الرياضي لمجموع الموجات الأمامية والخلفية في الطور (دون مراعاة الخسائر والتغيرات في المقطع العرضي للدليل الموجي - انظر أدناه):

Sin(ωt + X) + sin(ωt - X) = 2 sin(ωt) cos(x)

sin(ωt + X) هي سعة موجة مباشرة ذات تردد دائري ω في اللحظة t عند النقطة X؛

sin(ωt - X) هي سعة الموجة الخلفية ذات التردد الدائري ω عند اللحظة t عند النقطة X.

كما يتبين، فإن قيم السعة القصوى لموجة واقفة معينة تختلف على طول المحور X وفقًا لقانون جيب التمام، أي. في نهايات فترات نصف الموجة توجد عقد مضادة، والتي تتوافق مع الرسم البياني الأيسر العلوي في الشكل 1.1. في هذه الحالة، تتغير شدة المجال عند كل نقطة من المحور X بمرور الوقت وفقًا للقانون الجيبي.

يكون متجه المكون المغناطيسي للموجة الكهرومغناطيسية متعامدًا دائمًا مع متجه الموجة الكهربائية، لذلك في هذه الحالة سيكون أفقيًا. في هذا الصدد، فإن نواقل الموجات المغناطيسية المنبعثة عند النقطة S في اتجاهين متعاكسين تمامًا ستكون طورًا مضادًا. ستستمر هذه المرحلة المضادة حتى لحظة الالتقاء عند النقطة R وستستمر طوال دورة الحركة القادمة بأكملها. لذلك، عند النقطتين S و R، ستكون سعات الموجات المغناطيسية الأمامية والخلفية متساوية، ولكنها متعاكسة في الإشارة، مما سيؤدي إلى التكوين عند هذه النقاط العقدموجة واقفة. وفي هذه الحالة ستأخذ المعادلة الشكل:

الخطيئة(ωt + X) - الخطيئة(ωt - X) = 2 cos(ωt) الخطيئة(x)

والذي يتوافق مع الرسم البياني السفلي الأيسر في الشكل 1.1.

كما ترون، فإن الموجات الكهربائية والمغناطيسية لرنين شومان يتم إزاحتها بالنسبة لبعضها البعض بمقدار ربع الطول في الفضاء وبربع الفترة الزمنية. تم توضيح ديناميكيات عملية تكوين مكونات الموجة الدائمة في الشكل 1.2. باستخدام مثال التوافقي الثاني للرنين.

الشكل 1.2. تشكيل الموجات التوافقية الثانية لرنين شومان

على اليسار موجة كهربائية، وعلى اليمين موجة مغناطيسية. تتوافق ألوان الموجات الدائمة، وكذلك الموجات المتحركة للأمام والخلف، مع الألوان في الشكل 1. 1.1. يبدأ الزر "ابدأ" الرسوم المتحركة، ويعيد الزر "إيقاف" الرسم التخطيطي إلى حالته الثابتة الأصلية.

في الشكل 1.3. يتم عرض نماذج ثابتة ثلاثية الأبعاد للموجات الدائمة لرنين شومان للتوافقيات الأولى والثالثة (يتم أخذ صور النماذج من العرض التقديمي إلى تقرير المراجعة لموظف وكالة الفضاء الأوروبية S. T. Redondo "رنين شومان في تجويف الغلاف الأيوني الأرضي" كنموذج) الأساس - انظر الملحق ب).

للتبديل بين النموذج التوافقي الأول والثاني/الثالث، انقر على الصورة

الشكل 1.3. نماذج ثلاثية الأبعاد لرنين شومان

ميزة أخرى لرنين شومان، بسبب هندسة الدليل الموجي الخاص به، هي الاعتماد المحدد لشدة المجال على المسافة. إذا كان في حالة وجود مصدر موجة في مساحة حرة، فإنه يتناقص بما يتناسب مع مربع المسافة، فإنه في الدليل الموجي قيد النظر يتناقص في النصف الأول من المسار من المصدر إلى نقطة الانعكاس، ثم يزداد ، وفي حالة الدليل الموجي المثالي بدون فقدان، فإنه يزيد إلى القيمة الأولية. ويحدث الشيء نفسه مع شدة مجال الموجة الخلفية. والسبب في هذه الظاهرة هو أن مساحة مقطع الدليل الموجي تزداد مع المسافة من المصدر ونقطة الرجوع وتصل إلى حدها الأقصى في منتصف الفاصل بينهما، حيث يكون قطر مقطع الدليل الموجي الحد الأقصى (الشكل 1.4). وبناء على ذلك، بما أن الموجة تشغل كامل حجم الدليل الموجي، فإن كثافة الطاقة ستنخفض عندما تقترب من منتصف الفاصل الزمني.

الشكل 1.4. اعتماد قوة مجال الرنين شومان على المسافة
(للحصول على دليل موجي مثالي)

لمراعاة هذا الاختلاف في الصيغ المذكورة أعلاه، من الضروري إدخال معامل إضافي K(X)<= 1.0, принимающий максимальное значение (1.0) в точках S и R и минимальное - в середине интервала. На трехмерных диаграммах рис.1.3 влияние площади сечения волновода учтено, что видно при сравнении амплитуд.

مساحة المقطع العرضي للدليل الموجي تساوي مساحة المخروط المقطوع بمولد يساوي ارتفاع الأرض - الدليل الموجي الأيونوسفيري، ونصف قطر القواعد يساوي RзCos(α) وRiCos( α)، حيث Rз وRi هما نصف قطر الأرض والأيونوسفير، على التوالي، و α هي قيمة خط العرض الجغرافي للمقطع العرضي للدليل الموجي بالنسبة إلى "خط الاستواء" - دائرة متساوية البعد من نقطتي المصدر S و نقيضها (النقطة العكسية) R. كما يمكن أن نرى، تتغير مساحة المقطع العرضي وفقًا لقانون جيب التمام، والذي يمكن من خلاله افتراض أن كثافة الطاقة ستتغير أيضًا وفقًا لقانون جيب التمام. إلا أن هذا الافتراض يحتاج إلى التحقق بالحساب، وهو خارج عن نطاق هذا الفصل. يمكن الاطلاع على نتائج النمذجة الحاسوبية الحديثة للتغيرات في سعة المجال المغناطيسي كدالة للمسافة في الملحق ب. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنه في معظم المصادر التي تصف أساسيات رنين شومان، قد لا يتم ذكر هذا التأثير على الإطلاق.

يمكن إجراء حساب مبسط لترددات رنين شومان على أساس شرط أن الموجة الكهرومغناطيسية يجب أن تتناسب مع محيط الكرة الأرضية لعدد صحيح من المرات، في حين لا توجد خسائر في الدليل الموجي. وبأخذ هذا بعين الاعتبار، لدينا التعبير التالي لتردد الرنين:

F = Cn/2πRз = 7.5n،

حيث n هو الرقم التوافقي الرنيني، وC = 300000 كم/ثانية هي سرعة الضوء، وRз = 6370 كم هو نصف قطر الأرض. يتم إعطاء عدد من الترددات لتوافقيات الرنين الخمسة الأولى، المحسوبة باستخدام هذه الصيغة، في الجدول، وكما يتبين من المقارنة مع القيم الفعلية، يعطي خطأً يزداد مع زيادة التردد. أحد أسباب ذلك هو أن الحساب المبسط يعتمد على الهندسة الإقليدية، والتي ليس صحيحًا تمامًا استخدامها للأشكال الكروية. لذلك، فإن الخطوة الأولى في تحسين النموذج الرياضي هي استخدام أجهزة الهندسة الكروية، بما في ذلك. كثيرات الحدود الأسطورية لوصف الموجات. والنتيجة هي التعبير التالي للترددات:

F = (C/2πRз)√n(n+1) = 7.5 √n(n+1) هرتز.

يعطي هذا التعبير نطاقًا من الترددات مع خطأ أكبر (انظر الجدول). والسبب هو أنه صالح للدليل الموجي ذي الجدران الموصلة تمامًا. سطح الأرض، بتقدير أولي، يحقق هذا الشرط، وهو ما لا يمكن قوله عن الغلاف الأيوني، حيث تؤدي الخسائر إلى إبطاء سرعة الموجات الكهرومغناطيسية، مما يؤدي إلى انخفاض ترددات الرنين. V. O. أخذ شومان هذا العامل في الاعتبار من خلال إدخال المقسوم عليه Re(σ) في صيغة الدليل الموجي المثالي الخالي من الخسارة، وهو الجزء الحقيقي من معامل الانكسار المعقد للأيونوسفير، وحصل على التعبير التالي:

F = √n(n+1) = √n(n+1) هرتز.

تعطي هذه الصيغة تقريبًا كبيرًا لقيم التردد المحسوبة للسلسلة إلى القيم الفعلية في منطقة التوافقيات الأعلى (انظر الجدول)، لكن الخطأ في منطقة التوافقيات السفلية، خاصة عند التوافقي الأول، لا يزال كبيرًا . ويرجع ذلك إلى أن القيم الحقيقية لمؤشر انكسار الأيونوسفير تتغير مع التغيرات في الارتفاع، لذلك تنص الأجهزة الرياضية الحديثة على استخدام النماذج التي تأخذ هذا التغيير في الاعتبار، على وجه الخصوص، على مرحلتين (مرحلتين). الارتفاع) النموذج الخطي (لمزيد من التفاصيل، انظر الملحق أ).

ترددات رنين شومان المقدرة والفعلية

في السنوات الأخيرة، ظهرت نماذج رنين جديدة أكثر دقة، محسوبة على أجهزة كمبيوتر قوية، على سبيل المثال، TLM (نمذجة خط النقل). بالإضافة إلى ذلك، تُبذل محاولات لاستخدام جهاز الديناميكا الكهربائية الكمومية لإجراء العمليات الحسابية بدلاً من معادلات ماكسويل الكلاسيكية. وسيتم مناقشة هذه المجالات في فصل منفصل.

الترددات الفعلية الموضحة في الجدول هي متوسط ​​قيم الترددات المركزية للأطياف التوافقية، والتي تم الحصول عليها من بيانات عدد كبير من القياسات. القيم الحالية ليست مستقرة وتعتمد على عوامل كثيرة، في المقام الأول على معلمات الأيونوسفير (انظر الشكل 1.5).

الشكل 1.5. اختلافات التردد للتوافقيات الأربعة الأولى لرنين شومان
(البيانات من محطة مراقبة تومسك)

المعلومات المثيرة التي تظهر بشكل دوري في المنشورات الشعبية والتي يُزعم أن تردد الرنين بدأ فجأة في الزيادة ليس لها أي أساس موضوعي، والتي سيتم عرضها لاحقًا عند تحليل بيانات المراقبة.

في التين. 1.6. يُظهر طيفًا نموذجيًا من التذبذبات الكهرومغناطيسية الطبيعية المسجلة في نطاق التردد المقابل لنطاق الرنين شومان (يتم عرض المكون المغناطيسي الأفقي). تتوافق الرنينات مع قمم الطيف عند الترددات f1 - f7.

الشكل 1.6. طيف التذبذب في نطاق تردد الرنين شومان

(استنادًا إلى رسم توضيحي من مقال K. Schlegel و M. Füllekrug "50 عامًا من صدى شومان")

كما ترون، فإن التوافقي الأول لديه أعلى مستويات الإشارة المطلقة والنسبية، بينما مع زيادة التردد، يصبح الرنين أقل وضوحًا، ويضعف تمامًا تقريبًا عند الترددات التي تزيد عن 60-70 هرتز. الحد الأقصى لإشارة الرنين عند الترددات التوافقية المركزية فوق الخلفية صغير. وهذا نتيجة لعامل الجودة المنخفض لمرنان الغلاف الأيوني الأرضي، والذي يؤدي إلى طمس الأطياف التوافقية عبر نطاق تردد واسع إلى حد ما. اتساع الإشارة، تمامًا مثل الترددات التي تمت مناقشتها أعلاه، غير مستقرة مع مرور الوقت. يتغير أيضًا عرض الطيف (عامل الجودة) للإشارات. يظهر في الشكل نوع الخصائص الطيفية النموذجية للتوافقيات وأمثلة على الرسوم البيانية لسعاتها. 1.7.

لا يوجد اتصال بالخادم انتظر قليلاً أو حاول مرة أخرى لاحقًا

لا يوجد اتصال بالخادم انتظر قليلاً أو حاول مرة أخرى لاحقًا

الشكل د.1. البيانات من محطة المراقبة التابعة لجامعة ولاية تومسك (RF)

الإطار العلوي عبارة عن مخطط طيفي، الترددات F، السعات A، عوامل الجودة Q.
للعرض بمقياس أكبر، حرك مؤشر الماوس فوق الإطار المطلوب، ثم انقر بزر الماوس الأيمن وحدد خيار "فتح الصورة".

لا يتم توفير نشر بيانات الرصد المؤرشفة. لا يتم أيضًا تناول المعلومات حول خوارزميات ومعلمات معالجة الإشارات. في وقت كتابة هذه المراجعة، كانت محطة جامعة ولاية تومسك هي محطة المراقبة الرسمية الوحيدة في العالم التي توفر بيانات رنين شومان الحالية عبر الإنترنت.

A. A. Derevyannykh، S. A. Kolesnik. الأنماط الموسمية اليومية لمعلمات رنين شومان في مناطق مختلفة من الأرض. أخبار الجامعات، الفيزياء، المجلد 55، العدد 8، 2012.

تعد المحطة الجيوفيزيائية "ليكتا" جزءًا من هيكل قسم الأبحاث الجيومغناطيسية التابع لفرع إزميران في سانت بطرسبرغ. تقع في قرية ليختا بجمهورية كاريليا، على بعد 350 كم شمال بتروزافودسك. يوفر قياس كهربائي عمودي ومكونات مغناطيسية أفقية في نطاق التردد 4 - 40 هرتز. مصممة لدراسة البيئة الكهرومغناطيسية وانتشار الموجات الراديوية. البيانات ليست متاحة للجمهور.

أرز. د.2. محطة ليشتا

على اليسار يوجد مبنى المحطة، في الوسط الموقع الجغرافي، على اليمين الرسم الهيكلي للمرحلة الأولية

منشورات مختارة عن الأبحاث التي أجريت: . أ.ميلنيكوف، سي.برايس، جي.ساتوري، م.فوليكروج. تأثير الممرات الفاصلة الشمسية على معلمات رنين شومان. . كارل نيل كابلر. المراقبة الكهرومغناطيسية طويلة المدى في باركفيلد، كاليفورنيا.

تعد محطة المرصد الجيوفيزيائي موشيري واحدة من أقدم المحطات في العالم. ينتمي المرصد إلى معهد ISEE (معهد أبحاث بيئة الفضاء والأرض، جامعة ناغويا، اليابان). ويقع في الجزء الشمالي من هوكايدو، بعيدًا عن مصادر التدخل البشري، وهو مصمم لمراقبة الغلاف الجوي والغلاف الأيوني والغلاف المغناطيسي. تم إجراء القياسات التجريبية الأولى لرنين شومان على ظهرها في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي. في التسعينيات، تم تقديم معالجة الإشارات الرقمية في المحطة، وفي عام 2005 تم إجراء ترقية كاملة، بما في ذلك. مع استبدال الهوائيات المغناطيسية العملاقة (60 × 43 م) بأجهزة استشعار حثية وهوائي كهربائي عمودي بهوائي كروي. في عام 2017، وبسبب التدهور المادي للمباني والهياكل، من المخطط إغلاق المحطة مع نقل المعدات وأجهزة استشعار المراقبة الكهرومغناطيسية إلى محطة ريكوبيتسو، الموجودة أيضًا في هوكايدو.

أرز. د.5. محطة المشيري ومثال على بياناتها مقارنة ببيانات المحطات الأخرى

مصادر التوضيح: الموقع الإلكتروني لمختبر البيئة الشمسية والأرضية. جامعة ناغويا والمنشور الثاني من القائمة المختارة أدناه

تم استخدام البيانات التي قدمتها المحطة في عدد من الدراسات، بما في ذلك. في دراسة نشاط العواصف الرعدية العالمية باستخدام طريقة المحطات الثلاث، في دراسة إمكانية استخدام رنين شومان كمقدمة للزلازل، وكذلك في دراسة تأثير عوامل الطقس الفضائي على معلمات الرنين. البيانات ليست متاحة للجمهور.

منشورات مختارة عن الأبحاث التي أجريت: . A.P.Nickolaenko، E.I.Yatsevich، A.V.Shvets، M.Hayakawa، Y.Hobara. يسجل رنين شومان في ثلاثة مراصد وتغيرات التوقيت العالمي والمحلي ULF. . A. نيكولاينكو، A. Shvets، M. Hayakawa. الاختلافات الزمنية العالمية والمحلية مستمدة من سجلات رنين شومان المتزامنة في ثلاثة مراصد منفصلة على نطاق واسع.

تعمل المحطة منذ أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. في البداية، تم قياس مكونين مغناطيسيين أفقيين فقط (انظر الشكل 1). وصف موجز لأجهزة الاستشعار)، ولكن مع مرور الوقت تمت إضافة جهاز كهربائي عمودي أيضًا (انظر صورة المستشعر قيد التشغيل الشكل 2.6). قدمت المحطة وصولاً مفتوحًا عبر الإنترنت إلى بياناتها على عنوان IP 147.175.143.11، لكن الوصول مغلق حاليًا.

أرز. د.6. محطة رنين شومان كجزء من مرصد مودرا

مصدر الرسم التوضيحي: موقع مرصد AGO Modra

منشورات مختارة عن الأبحاث التي أجريت: . A. Ondraskova، S. Sevcik، L. Rosenberg، P. Kostecky، L. Turna، I. Kohut. الكشف عن مكون المجال المغناطيسي لأنماط شومان الذاتية باستخدام مجسات ملف البحث في مرصد مودرا. A. Ondraskova، P. Kostecky، S. Sevcik، L. Rosenberg. ملاحظات طويلة المدى لرنين شومان في مرصد مودرا.

من أقدم المحطات، تعمل منذ عام 1993. يقع على بعد 10 كم من مدينة سوبرون كجزء من المرصد الجيوفيزيائي التابع لأكاديمية العلوم المجرية. يوفر مراقبة كهربائية عمودية ومكونين مغناطيسيين أفقيين.

أرز. د.7. معدات محطة Nagycenk

مصدر التوضيح: تقارير المرصد الجيوفيزيائي لمعهد البحوث الجيوفيزيائية والجيوفيزيائية التابع للأكاديمية المجرية للعلوم (الأعوام 2005 -2006). مرصد ناجيسينك الجيوفيزيائي. سوبرون 2007.

يتم تسجيل بيانات الرصد في قاعدة البيانات الكهرومغناطيسية الأرضية الموحدة للوكالة الفيدرالية لإدارة الطوارئ (FEMA) في مرصد ناجيسينك، ولكن لا يتم نشرها علنًا عبر الإنترنت.

منشورات مختارة عن الأبحاث التي أجريت: . جي ساتوري، إي آر ويليامز، بي زيكجر، آر بولدي، إس هيكمان، كيه روثكين. مقارنات سجلات رنين شومان طويلة المدى في أوروبا وأمريكا الشمالية.

أحد الأمثلة على المحطات التي تم تشغيلها مؤخرًا هي محطات جامعة يوانينا الموجودة في كالباكي ونيوخوري (اليونان). يتم عرض بيانات الأرشيف المختارة من هذه المحطات على الصفحة محطات الرنين شومانالموقع الإلكتروني لمختبر الإلكترونيات والاتصالات بجامعة يوانينا. شاهد المزيد وصف موجز لجهاز الاستشعار .

أرز. د8. جزء من البيانات الأرشيفية من محطة جامعة يوانينا في كالباكي، اليونان

المحطة تابعة لجامعة تل أبيب (إسرائيل). تقع في صحراء النقب بالقرب من مستوطنة متسبيه رامون بالقرب من حفرة رامون. لقد تم تشغيله منذ أواخر التسعينيات ويوفر قياس مكون كهربائي رأسي ومكونين مغناطيسيين أفقيين. يتم استخدام البيانات التي حصلت عليها المحطة بشكل نشط من قبل مجموعات مختلفة من الباحثين، ولكن لا يتم إتاحتها للجمهور عبر الإنترنت.

أرز. د9. أجهزة استشعار للمكونات الكهربائية والمغناطيسية لمحطة متسبيه رامون

مصدر الرسم التوضيحي هو المنشور الأول من القائمة المحددة أدناه.

منشورات مختارة عن الأبحاث التي أجريت: . كولن برايس. الموجات الكهرومغناطيسية ELF من البرق: رنين شومان.

تقع محطة Martovaya في القرية. (مارتوفايا في منطقة خاركوف في أوكرانيا). وهو جزء من المرصد منخفض التردد التابع لمعهد خاركوف لعلم الفلك الراديوي. يشتمل على قناتين لقياس المكونات المغناطيسية الأفقية وقناة واحدة للمكونات الكهربائية الرأسية (انظر الرسم البياني في الشكل D10) في نطاق 0.5 - 40 هرتز.

أرز. د10. رسم تخطيطي لمجمع VLF لمحطة Martovaya

يحتوي موقع المعهد على الوصول المفتوح المخططات الطيفية اليومية للمكونات المغناطيسية، و الرسوم البيانية اليومية للتغيرات في وتيرة الوضع الأولصدى شومان. وتظهر أمثلة على هذه البيانات في الشكل. د11.

أرز. د11. مثال على المخططات الطيفية اليومية والتغيرات في تردد رنين شومان من محطة مارتوفايا

تعتبر المناطق القطبية مواقع مثالية لرصد رنين شومان نظرًا لبعدها الكبير عن العواصف الرعدية، فضلاً عن كونها مصادر للتداخل من صنع الإنسان. في وقت نشر هذه المراجعة، أشهرها ثلاث محطات قطبية لمراقبة رنين شومان:

محطة القطب الجنوبي في جامعة ستانفورد (الولايات المتحدة الأمريكية).

تقع على مرتفعات الوصول في الطرف الجنوبي الغربي من جزيرة روس على أراضي محطة الطقس ماكموردو المملوكة لنيوزيلندا. لقد تم تشغيله للأبحاث الجيوفيزيائية منذ أوائل التسعينيات. تم استخدام بيانات مراقبة رنين شومان من هذه المحطة على نطاق واسع في العديد من الدراسات.

يشار إلى أن المحطة تقع عند النقطة المقابلة لشبه جزيرة كولا، حيث يوجد جهاز إرسال ZEUS VLF المحلي للتواصل مع الغواصات. منذ أواخر الثمانينات، تم استخدام المحطة لمراقبة إشارة جهاز الإرسال هذا. وتم نشر محطات مماثلة لنفس الغرض في جرينلاند (سوندرسترومفيورد)، ونيوزيلندا (دنيدن)، واليابان (كوتشي). لمزيد من المعلومات حول استخدام راديو VLF للاتصالات مع الغواصات، راجع منشورًا منفصلاً.

محطة معهد خاركوف لعلم الفلك الراديوي (أوكرانيا). تقع في محطة القطب الجنوبي الأوكرانية Akademik Vernadsky. يوفر قياس مكونين مغناطيسيين أفقيين في نطاق 0.01 - 300 هرتز. مع تقسيم التردد إلى قناتين متداخلتين. تعمل المحطة منذ عام 2002.

محطة القطب الشمالي لمرصد هورنسوند (بولندا). تقع في أرخبيل سبيتسبيرجين (النرويج). يوفر قياس المكونات الكهربائية الرأسية واثنين من المكونات المغناطيسية الأفقية. تعمل منذ عام 2004. تستخدم المحطة نفس المعدات المستخدمة في محطة Martovaya التابعة لمعهد خاركوف لعلم الفلك الراديوي. يتم نشر المخططات الطيفية اليومية للمكونات المغناطيسية والرسوم البيانية لتغيرات التردد لوضع الرنين الأول على الموقع الإلكتروني لمعهد خاركوف لعلم الفلك الراديوي إلى جانب بيانات من محطة Martovaya على نفس الصفحات (انظر أعلاه).

أرز. د12. الهوائي الكهربائي لمحطة هورنسوند (يسار) وإحصائيات من المراقبة طويلة المدى لتردد رنين شومان في محطة وصول هايتس (يمين)

مصادر التوضيح هي منشورات من القائمة المحددة أدناه.

منشورات مختارة عن الأبحاث التي أجريت: . ك. شليغل، م. فوليكروج. تتغير معلمة رنين شومان أثناء هطول الجسيمات عالية الطاقة. . A.V.Koloskov، N.A.Baru، O.V.Budanov، V.E.Paznukhov، Yu.M.Yampolsky. رصد ذو موقعين (أنتاركتيكا وأوكرانيا) للأصداء الكهرومغناطيسية العالمية للأرض. . إم.نيسكا، جي.ساتوري، جيه.سيندروي، جي.ماريانيوك، ك.نوفوزينسكي، إس.تومكزيك. رصد رنين شومان في المحطة القطبية البولندية في سبيتسبيرجين والمرصد الجيوفيزيائي المركزي في بيلسك.

تم ذكر المحطات الأكثر ذكرًا في المنشورات العلمية أعلاه. منذ أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، تزايد الاهتمام بدراسة رنين شومان وتطبيقاته الجيوفيزيائية، وامتلكت العديد من المنظمات العلمية محطات مراقبة خاصة بها. بعضها (محطة مرصد مودرا، محطة متسبيه رامون، محطات جامعة يوانينا، محطة معهد خاركوف لعلم الفلك الراديوي ومحطة هورنسوند في سبيتسبيرجين) سبق ذكرها أعلاه، والبعض الآخر مذكور في الملحق ب ( محطة مقاطعة جونسون) و ج ( محطة سييرا نيفادا). يمكنك إضافة محطات إلى المحطات المسماة بيلسك(بولندا)، إسكداليميور(اسكتلندا)، المحطات الهندية في كولكاتا، الخامس أغراوفي القارة القطبية الجنوبية (محطة مايتري)، محطة كريمشينا(RF، كامتشاتكا)، محطة القطب الجنوبي اليابانية ايواوعدد آخر. كما يتم إنشاء محطات مؤقتة للرصد المستهدف في مناطق جغرافية معينة، بالإضافة إلى محطات وشبكات محطات متخصصة لتسجيل العفاريت وغيرها من الظواهر البصرية في طبقة الأيونوسفير.

صدى شومان

صدى شومانهي ظاهرة تكوين الموجات الكهرومغناطيسية الدائمة ذات الترددات المنخفضة والمنخفضة للغاية بين سطح الأرض والأيونوسفير.

الأرض وغلافها الأيوني عبارة عن مرنان كروي عملاق، يمتلئ تجويفه بوسيط موصل للكهرباء ضعيف. إذا كانت الموجة الكهرومغناطيسية التي تنشأ في هذه البيئة بعد الدوران حول الكرة الأرضية تتزامن مرة أخرى مع مرحلتها الخاصة (تدخل الرنين)، فيمكن أن تكون موجودة لفترة طويلة.

نموذج رياضي

لنفكر في مرنان حجمي يتكون من كرتين موصلتين متحدة المركز. ويمثل المجال الداخلي سطح الأرض، ويمثل المجال الخارجي الغاز المتأين للغلاف الأيوني، الموجود على ارتفاع حوالي 80 كم فوق الأرض.

لنفترض أن موجة كهرومغناطيسية، نوبمجرد أن ينعكس بالتناوب من سطح الأرض والغلاف الأيوني، فإنه يدور حول الكرة الأرضية. إذا كان عدد صحيح من الانعكاسات مناسبا لمحيط الأرض، فسيحدث الرنين، ويمكن أن توجد مثل هذه الموجة لفترة طويلة. بافتراض أن الموجة تنتقل بسرعة الضوء مع= 300000 كم/ث، ومحيط الأرض هو ل= 40.000 كم نحصل على تردد تذبذب يساوي

بالنسبة للتوافقيات الخمسة الأولى، تعطي هذه الصيغة نطاقًا من الترددات 7.5 - 15.0 - 22.5 - 30.0 - 37.5 ... هرتز. وبمقارنة الترددات النظرية مع الترددات التي تم الحصول عليها تجريبيا (7.83 - 14.1 - 20.3 - 26.4 - 32.4... هرتز) نلاحظ أنه مع التطابق الجيد لتردد التوافقي الأول يزداد الخطأ نيزيد.

في عمله الأصلي، قام شومان بتحليل الاهتزازات التي تحدث في مرنان التجويف الكروي. وفي الوقت نفسه، أخذ في الاعتبار أن سطح الأرض لديه موصلية ثابتة تبلغ حوالي σ = 10 −3 S/m، وأن موصلية الغلاف الأيوني على ارتفاعات 70-90 كم تختلف ضمن النطاق σ = 10 −5 -10 −3 ثانية/م. وبسبب هذا فإن متوسط ​​سرعة انتشار الموجة الكهرومغناطيسية الخامس(σ) أقل بنسبة 20% تقريبًا مما هي عليه عندما تنعكس من كرة ذات موصلية لا نهائية. للتردد نحصل شومان على التوافقيات العشر

والتي تعطي للتوافقيات الخمس الأولى 8.5 - 14.7 - 20.8 - 26.8 - 32.9 هرتز.

أسباب الموجات

هناك عدة فرضيات حول حدوث الموجات الكهرومغناطيسية في تجويف الأرض الأيونوسفير.

فرضية "العاصفة الرعدية".

يُعتقد أن تفريغات البرق هي المصدر الطبيعي الأساسي لإثارة رنين شومان. يتصرف البرق مثل أجهزة الإرسال الضخمة التي تبعث طاقة كهرومغناطيسية بترددات حوالي 100 كيلو هرتز. إنها السبب في إثارة التذبذبات الكهرومغناطيسية في نطاق واسع من الترددات. تفسر هذه الظاهرة، في رأي معظم الخبراء، وجود تذبذبات مستقرة منخفضة التردد للغاية، والتي لا تضعف عمليا ولها ترددات ثابتة.

صفات

وبعد العديد من الدراسات والفحوصات المزدوجة، تم تحديد تردد رنين شومان بدقة - 7.83 هرتز. بسبب العمليات الموجية للبلازما داخل الأرض، يتم ملاحظة القمم بشكل واضح عند ترددات حوالي 8، 14، 20، 26، 32 هرتز. بالنسبة للتردد الأساسي الأدنى، من الممكن وجود اختلافات ضمن 7-11 هرتز، ولكن في معظم الأحيان خلال النهار، يقع انتشار ترددات الرنين عادة ضمن ±(0.1-0.2) هرتز. الكثافة الطيفية للاهتزازات هي 0.1 مللي فولت/م.

تعتمد شدة اهتزازات الرنين وتردداتها على:

تاريخ البحث

تم اكتشاف وتحليل تأثير الموجات المستقرة لأول مرة بواسطة نيكولا تيسلا. وبعد أكثر من خمسة عقود، تمت دراسة هذا التأثير بالتفصيل لحالة الغلاف الأيوني وأصبح يعرف فيما بعد باسم "رنين شومان". تم الافتراض حول وجود رنين للموجات الكهرومغناطيسية في الفضاء الأيوني للأرض من قبل أستاذ جامعة ميونيخ V.O. شومان في عام 1952. ولم يعلق أي أهمية على هذا الافتراض، بل نشر عنه ثلاث مقالات. وبعد مراجعتها، لاحظ الطبيب هربرت كونيج أن تردد الموجة الذي حسبه شومان يتطابق مع نطاق موجات ألفا للدماغ البشري. اتصل بشومان وواصلوا بحثهم. وفي نفس عام 1952، أكدوا تجريبيًا وجود مثل هذه الأصداء الطبيعية.

واصل الدراسة فولفغانغ لودفيج، الذي أجرى تجارب في البحر المفتوح وفي المناجم تحت الأرض. نشر V. Ludwig كتابًا عن صدى شومان "الطب المعلوماتي".

ترجع الصعوبات في دراسة موجات شومان إلى أن استقبالها يتطلب معدات خاصة وحساسة للغاية وبيئة مناسبة: فحتى حركة الأشجار أو الحيوانات أو الأشخاص بالقرب من جهاز الاستقبال يمكن أن تؤثر على قراءاتها.

توجد محطات المراقبة المستمرة لرنين شومان:

• روسيا، تومسك، جامعة تومسك الحكومية. يتم تحديث البيانات الموجودة على الموقع كل ساعتين؛
• سلوفاكيا، مودرا، المرصد الجيوفيزيائي.

يذكر

• يلعب رنين شومان دورًا مهمًا في شرح التكنولوجيا في سلسلة الخيال العلمي تجارب لين.
• في إحدى حلقات مواسم X-Files 3x03 (D.P.O.) ، يذكر العميل مولدر صدى شومان.

ملحوظات

1. كريستيان شليغل، مارتن فوليكروج: Weltweite Ortung von Blitzen: 50 Jahre Schumann-Resonanzen. الفيزياء في unserer Zeit 33(6)، S.256-261 (2002)، ISSN 0031-9252. الترجمة الإنجليزية: 50 عامًا من صدى شومان
2. Schumann، W. O.، Über die strahlungslosen Eigenschwingungen einer leitenden Kugel، die von einer Luftschicht und einer Ionosphärenhülle umgeben ist، Z. Naturforsch. 7أ، 149، (1952)
3. فولاند، ه.الديناميكا الكهربائية في الغلاف الجوي. - سبرينغر-فيرلاغ، برلين، 1984.
4. جرازينا فوسارو فرانز بلودورفالانتقال إلى عصر الترددات (باللغة الإنجليزية).
5. في بعض المصادر - في عام 1949.
6. دبليو. شومان، Über die strahlungslosen Eigenschwingungen einer leitenden Kugel، die von einer Luftschicht und einer Ionosphärenhülle umgeben هي 7 أ، 1952، س.س. 149-154
7. دبليو. شومان، فوق المثبط الكهرومغناطيسي لأنظمة الطاقة الحرارية الأرضية – الهواء – الأيونوسفير, Zeitschrift und Naturfirschung 7 أ، 1952، س.س. 250-252
8. دبليو. شومان، في نهاية عملية الإمداد بالكهرباء، في إشارة للهجمات الخاطفة، الاسمنت الجديد 9 ، 1952، ص. 1116-1138. دوى:10.1007/BF02782924
9. رنين شومان
10. صدى شومان
11. دراسة مصورة بشكل جيد من جامعة أيوا
12. (الإنجليزية) (16 نوفمبر 2011). تم الاسترجاع 30 نوفمبر، 2011.
13. اكتشف العلماء تسرب موجات البرق إلى الفضاء (الروسي) (30 نوفمبر 2011). مؤرشفة من الأصلي في 9 فبراير 2012. تم الاسترجاع 30 نوفمبر، 2011.

أنظر أيضا

Zaubergesänge der Erde (ألمانية): تسجيلات صوتية لرنين العناصر والعواصف الرعدية والضباب الكهربائي لشومان.

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

لكن في الحقيقة ترددات رنين شومان لا تزيد بل تتناقص. وهنا بعض الرسوم البيانية:

2007 التوافقي الرابع يتوافق (كما هو متوقع) مع 26 هرتز.

2010 انخفض التوافقي الرابع (في المتوسط) إلى 24.5 هرتز

2014 التوافقي الرابع (في المتوسط) هو 25 هرتز

ولكن ليس 26 هرتز - كما ينبغي أن يكون! ووفقا لتوقعات السنوات السابقة، ينبغي أن تزيد هذه الترددات.

لذلك، إذا كان كوكب الأرض والفضاء المحيط به، جنبا إلى جنب مع نجمنا، في سياق العمليات الطبيعية، زاد من الترددات (وبالتالي، توافقيات صدى شومان)، فإن شخصا ما أو شيء ما "أبطأ" هذه العملية. وفي التوافقيات الأعلى، المسؤولة عن يقظة الشخص وطاقته طوال اليوم (هذا على الأقل، وربما نظهر التخاطر) - أدى ذلك إلى انخفاض في الترددات.
لدي نسخة تكون فيها التثبيتات هي المسؤولة عن هذا الأمر، وأشهرها HAARP:

تم إطلاق المشروع في ربيع عام 1997 في جاكونا، ألاسكا.

في بداية مايو 2013، بسبب انتهاء العقد، توقف عمل HAARP. ومن المتوقع أن يتم إبرام عقد جديد، ربما مع وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة الأمريكية (DARPA) كعميل. ومن المتوقع إجراء عدد من الدراسات في خريف 2013 – شتاء 2014.

وهذا ليس سلاحًا مناخيًا أو مشروعًا لدراسة الأضواء الشمالية. وهذا تركيب لتغيير ترددات رنين شومان بدقة، والتي تؤثر على وضوح العقل وذكاء سكان الكوكب. أولئك. يبدو أننا جميعًا في حالة نصف نائمة، ولا توجد رؤى وأفكار مشرقة وتطلعات، نعم، ببساطة لا توجد رغبة في التحرك.
وهذا تأكيد آخر لكلامي:

في مايو 2014، قال المتحدث باسم القوات الجوية الأمريكية ديفيد ووكر إن الأمر لم يعد يدعم التثبيت، وسيتم تطوير طرق أخرى للتحكم في الغلاف الأيوني، والتي كان من المفترض أن تدرسها HAARP، في المستقبل. سيتم إغلاق المحطة في يونيو 2014 بعد الانتهاء من المشروع البحثي الأخير لبرنامج DARPA.

ملحوظة: "... طرق أخرى للتحكم في الأيونوسفير " وأتساءل هل توقفوا عن العمل أم استمروا في الإشعاع؟ لكن على الأرجح، وجدوا طريقة أخرى للتأثير على الأيونوسفير، على سبيل المثال، من الأقمار الصناعية يمكن القيام بها بشكل أكثر كفاءة ولا تجذب انتباه الجمهور والعقول الفضولية.

هناك ثلاث منشآت معروفة:
HAARP (ألاسكا) - من المفترض أن تصل إلى 3600 كيلووات (الطاقة الدقيقة غير معروفة)
إيسكات (النرويج، ترومسو) - 1200 كيلوواط
الرمح (النرويج، لونجييربين) - 288 كيلوواط

وحتى لو تم تجميد أحدهما، فإن قدرة الآخرين تكون هائلة أيضًا.

لكن هذا مجرد تخميني، ولست متأكدًا من ذلك بنسبة 100٪. ولكن هناك بالفعل صورة واضحة وفهم واضح: لماذا أهدأ ببساطة بسبب التوهجات الشمسية؟ وليس أنا فقط. بعد تحليل كل هذه المعلومات، تتضح الآلية: التدفق الكهرومغناطيسي المتزايد من الشمس، والذي يصل إلى الأرض في ما يزيد قليلاً عن ثماني دقائق، يؤثر على الغلاف الأيوني ويدخل توافقياته وأصداءه في الطيف الكهرومغناطيسي بين الغلاف الأيوني نفسه والغلاف الجوي. على السطح، تتغير ترددات رنين شومان، أو بالأحرى تنخفض (على الرغم من أنه يجب ملاحظة ذلك بوضوح)، فإنه يؤثر على الدماغ - فهو ينام.

ربما أخبرنا بعض المعلمين عن هذا قبل بضع سنوات؟ عن حقيقة أن نظامنا الشمسي يخرج من الذراع المظلمة لمجرتنا إلى منطقة بها طاقات أخرى وهذه الطاقات "ستوقظ البشرية". أولئك. فالإشعاع داخل المجرة سيكون مختلفا وسيؤثر على رنينات شومان ويزيدها. من الواضح أن موظفي ناسا الذين لديهم محطات استكشاف الفضاء الخاصة بهم يعرفون بشكل أفضل ما إذا كان هذا الطيف الكهرومغناطيسي قد تغير أم لا... ولكن إذا تغير، فهم "يجعلوننا ننام" عمدًا.

الإيقاعات الحيوية للأرض
دعونا نلقي نظرة على الإيقاعات الحيوية للأرض خلال النهار من منظور الرسوم البيانية:

هذه هي اتساع التوافقيات الأساسية لترددات رنين شومان. انظروا عندما تتلاشى! يبدأون في التلاشي عند الساعة 20-00، و"يستيقظون" عند الساعة 06-00. على الرغم من أن ساعات النهار عند خط عرض تومسك في هذا الوقت من العام تكون أوسع بكثير من حيث الوقت. الآن تذكر الطبيعة. في معظم الحالات، في الطقس الهادئ، يهدأ كل شيء بعد الساعة الثامنة مساءً (حتى تهدأ الرياح) وتستيقظ الطبيعة بنشاط بعد الساعة السادسة صباحًا. الرسم البياني العلمي والواضح (لكنه غير مفهوم - لماذا يحدث ذلك) - متقاربان!

تظهر أيضًا انخفاضات التردد في الليل

كما يتم ملاحظة بعض الإيقاعات الحيوية للكوكب في مكونات المجال المغناطيسي للأرض

سيقول الكثيرون أنه لا يوجد شيء خارق للطبيعة في كل هذا، والقليل من الأشياء لها مثل هذا التأثير غير المرئي والفعال على الشخص. ولكن هذا ما يقوله أولئك الذين لا يلاحظون أي شيء في تدفق يوم عمل مجنون. لا يبدو الأمر كذلك بالنسبة لي، وأعتقد أن العلم الحديث (وخاصة المغلق والعسكري) يعرف الكثير عن الإنسان والمؤثرات المحيطة به.

اكتشف الفيزيائي ر. بيك أثناء التعرض عن بعد أن موجات الدماغ للوسطاء تتزامن مع تردد رنين شومان. موجات نصفي الكرة الأيمن والأيسر من الدماغ البشري في مثل هذه اللحظات متساوية في التردد ومتعاكسة في السعة، مما يؤدي إلى تكوين موجات دائمة.بفضل الرنين بين موجات شومان الطبيعية والموجات الدائمة في الدماغ، يبدو أن الشخص يحصل على طاقة طبيعية هائلة.

سجل الدكتور ر. بيكر أيضًا ترددًا دماغيًا قدره 7-8 هرتز لجميع المعالجين أثناء جلسات الشفاء. كان هذا التردد مستقلاً عن تقاليدهم الدينية والروحية وكان متزامنًا مع موجات شومان في كل من التردد والطور.تتوافق الأنواع المختلفة من حالات الوعي المتغيرة (ASC) مع مستويات مختلفة من نشاط الدماغ بينما يحتفظ الشخص بالوعي.

يتميز ASC بالنشاط الكهربي الحيوي الفريد للدماغ، مما يعكس حالة من الاهتمام المتعمق ونوع التفكير البديهي وغير الأناني. إنه يمنح الإنسان تجربة جديدة في المجال الفلسفي والفكري، والأهم من ذلك، في المجال غير العقلاني.

عالم آخر كرس نفسه للبحث في رنين شومان ودوره في الطبيعة هو فولفغانغ لودفيج. حاول دراسة الإشارات الجوية الطبيعية في بيئة صحية. لكن في سياق البحث، اكتشفت أن الغلاف الجوي اليوم، نتيجة للنشاط البشري، يحتوي على الكثير من الإشارات الكهرومغناطيسية التي تعقد القياسات بشكل كبير. لذلك، قرر لودفيج إجراء بحث في البحر المفتوح، ثم في المناجم تحت الأرض. ونتيجة لذلك، تم اكتشاف إشارات كهرومغناطيسية أخرى تحت الأرض، وهي تذبذبات في المجال المغناطيسي للأرض نفسها. تم إجراء تجربة: تم وضع مجموعة من المتطوعين لمدة ثلاثة أسابيع في مخبأ تحت الأرض، حيث كانت هناك عاكسات لإشارات الرنين شومان. وفي غياب هذه الإشارات، أصيب الطلاب باضطرابات عاطفية وصداع نصفي خلال ثلاثة أسابيع. وبعد التعرض قصير المدى لـ f = 7.83 هرتز، تم استعادة صحة الأشخاص.

في الواقع، داخل حدود المدينة الحديثة، من المستحيل دراسة صدى شومان: هذه الموجات مكتومة بالعديد من المواد الحديثة، على سبيل المثال، الخرسانة، وتبطل في مناطق المباني الشاهقة الكثيفة. في الظروف الأرضية، يشعر كبار السن والمصابون بأمراض مزمنة وحساسون نباتيًا بغيابهم بشكل خاص.

تولد الأعاصير والأقسام الأمامية في الغلاف الجوي موجات كهرومغناطيسية أيضًا في نطاق 7-13 هرتز. إنهم، الذين ينتشرون داخل مرنان الأرض والأيونوسفير العالمي، بمثابة نذير عاصفة للعديد من ممثلي المحيط الحيوي.

لاحظت ناسا وTsUP - مركز مراقبة المهمة الروسي - منذ بداية استكشاف الفضاء أن رواد الفضاء ورواد الفضاء عادوا إلى الأرض مكتئبين نفسيًا. كان "مرض الفضاء" لغزا. ثبت اليوم أنه لا توجد موجات شومان في الفضاء المفتوح. وهذا يمكن أن يسبب الصداع، والارتباك، والغثيان، والدوخة، وما إلى ذلك، ولهذا السبب تم تجهيز المركبات الفضائية الحديثة بمولدات موجة شومان.

تدعي تعاليم الصين القديمة أن الصحة وطول العمر يحتاج الشخص إلى طاقتين من البيئة - الأرضية والكونية. في هذه الحالة، يجب أن تكون كلا الطاقات متوازنة. عند مقارنة هذه العبارة بالتجارب، ربط لودفيج الإشارة القوية لرنين شومان مع الطاقة الذكورية يانغوالإشارة المغناطيسية الأرضية الضعيفة ذات طاقة أنثوية يين.

وبناء على نتائج عمله وعمل الدكتور جاكوبي من جامعة دوسلدورف، كتب دبليو لودفيج كتاب "الطب المعلوماتي". يشير المؤلف إلى أن البحث الذي تم إجراؤه يؤكد حقيقة التعاليم الصينية القديمة - من أجل الوجود المتناغم والصحي لجميع الكائنات الحية، من الضروري وجود خلفية طبيعية، بما في ذلك التأثير المتزامن للأرض والسماء، الذي شكل رجل الأرض. ويؤدي التعرض الفردي لأي منها إلى خلل في توازن الجسم، ونقص الحيوية، وفقدان نشاط الدماغ، وبالتالي حدوث مشاكل صحية.لذلك، فإن حقيقة الزيادة في مستوى الخلفية الكهرومغناطيسية في بيئة النشاط البشري، في المنطقة المجاورة مباشرة له، أمر مثير للقلق بشكل خاص.

أظهرت الأبحاث في إيقاعات المحيط الحيوي أنه في عملية التطور، أتقنت الأنظمة الحية الإيقاعات الأساسية للبيئة الخارجية وطورت آلية حساسة للغاية للاستجابة للتغيرات في معالمها. وهذا يضمن التفاعل المتسق لجميع الوظائف داخل الجسم والامتثال المتناغم للكائن بأكمله مع الظروف البيئية الخارجية.

وقد انضم العلماء الذين يعملون على هذه المشكلة إلى الجمعية الدولية للأرصاد الجوية الحيوية. وفي عام 1969، نظمت لجنة لدراسة "التأثيرات البيولوجية للجسيمات السريعة والبطيئة والعوامل خارج كوكب الأرض". وكان من بين أعضائها العلماء ف. براون وجورجي بيكاردي وميشيل جوكويلين. يُقترح أيضًا استخدام موجات شومان كمقياس حرارة "أرضي بالكامل" لرصد ظاهرة الاحتباس الحراري على الكوكب. وترتبط هذه الظاهرة بعلاقة مباشرة بين درجة حرارة الهواء وموصليته الكهربائية: فكلما زادت الموصلية الكهربائية للهواء، زاد تردد رنين شومان.