Theoretische Vorläufer: Watson, Larmor und die Wellenleitertheorie

Bereits vor Schumann legten zwei britische Forscher die mathematischen Grundlagen zur Beschreibung der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen um die Erdkugel. G. N. Watson erarbeitete 1918 die Mathematik der Wellenausbreitung um eine leitfähige Kugel (Erde), und J. Larmor trug zur Theorie der Wellenausbreitung in einem von leitfähigen Schichten begrenzten Raum bei.

Ihre Arbeiten schufen den theoretischen Rahmen für die Vorstellung des Wellenleiters Erde–Ionosphäre — eines Raums, in dem sich elektromagnetische Wellen zwischen der leitfähigen Erdoberfläche und der leitfähigen Ionosphäre ausbreiten und reflektieren können. Dieses Wellenleiterkonzept ist eine unabdingbare Voraussetzung für die Entstehung von Resonanzen: Erst in einem gut definierten Hohlraum mit leitfähigen Wänden können stehende Wellen und damit Resonanzmoden entstehen. Schumann (#9) baute auf diesen Grundlagen auf, als er für den Hohlraum Erde–Ionosphäre die konkrete Resonanzbedingung herleitete.