¿De dónde procede el sonido que escuchamos dentro de una concha marina?
Es una experiencia inolvidable escuchar el susurro del mar cuando acercamos a la oreja una hermosa caracola que encontramos en la playa. Sin dudas es fascinante y enigmático… hasta que se descubre el fundamento físico que lo explica.
Mis recuerdos me llevan a una niña curiosa de poco más de tres años que intentaba hurgar con sus deditos dentro de aquella caracola de interior liso y brillante, intentando encontrar a quien cantaba dentro.
Para compartirles la respuesta al enigma del “sonido del mar dentro de la concha marina”, comencemos por describir la familia de los gasterópodos. Son moluscos con un exoesqueleto, un área cefálica (cabeza) y una zona musculosa ventral. Pueden tener hábitats terrestres o marinos.
Dentro de los gasterópodos se incluyen especies tan populares como las pertenecientes a la familia Strombidae, que reciben el nombre común de caracoles marinos o caracolas.
Se denomina concha marina a la cobertura rígida y dura de las caracolas. Tiene forma espiralada, está constituida por carbonato de calcio, y puede ser de colores vivos y brillantes, y es la que asociamos al fenómeno sonoro que describiremos.
El murmullo proviene del ambiente
Nuestros oídos captan una gran cantidad de ondas sonoras que provienen no solo del exterior, sino también del interior de nuestro cuerpo. El cerebro es capaz de “interpretar” como sonidos las señales eléctricas en que se convierten las vibraciones que se propagan por el aire y llegan hasta el tímpano.
Lo que conocemos como “ruido blanco” –es decir, la mezcla de todos los sonidos ambientales– rebota dentro de la concha marina (donde hay presencia de aire) y producen ondas de resonancia, que chocan continuamente con las paredes interiores. Algunas de estas ondas se “silencian” o anulan y otras se amplifican, en dependencia de la forma y tamaño del área en que impactan. Estas ondas son las que salen de la concha marina y entran en nuestros oídos, y son las que nuestro cerebro interpreta como el rumor de las olas del mar.
La física de la resonancia en pocas palabras
En física, la resonancia se describe como el incremento de amplitud de una onda que sucede cuando la frecuencia de una fuerza aplicada periódicamente es igual a la frecuencia del sistema sobre el cual actúa.
A finales del siglo XIX, el físico alemán Hermann Helmholtz enunció su teoría conocida como “latido del viento” o resonancia de Helmholtz, que describe el efecto de la resonancia del aire dentro de una cavidad.
Basados en el principio conceptualizado por el científico germano, veamos qué es un resonador de Helmholtz, el artefacto capaz de seleccionar frecuencias específicas de un sonido complejo y amplificarlas.
Resonador de Helmholzt
Consiste en un recipiente de material rígido y de forma casi esférica, con un cuello que consta de un orificio en su parte superior, y una apertura más grande en el otro lado.
Cuando se coloca en el oído la apertura del cuello del resonador, la mayoría de los sonidos presentes en el aire circundante se amortiguarán y otros se amplificarán.
La concha marina de los gasterópodos funciona como un resonador de Helmholtz. Ha quedado entonces revelado el misterio del mar dentro de la caracola.