Woher kommen die Geräusche, die wir im Inneren einer Muschel hören?

Es ist ein unvergessliches Erlebnis, das Flüstern des Meeres zu hören, wenn man eine schöne Muschel, die man am Strand gefunden hat, an sein Ohr hält. Es ist zweifelsohne faszinierend und rätselhaft... bis man die physikalische Grundlage entdeckt, die es erklärt.

Muschelklang — Schon als Kinder haben wir das Geräusch einer Muschel gehört und geglaubt, es sei das Geräusch der sich am Strand brechenden Wellen.

Ich erinnere mich an ein neugieriges kleines Mädchen von knapp über drei Jahren, das versuchte, seine kleinen Finger in die Muschel mit ihrem glatten, glänzenden Inneren zu stecken, um herauszufinden, wer darin singt.

Um die Antwort auf das Rätsel des"Meeresklangs in der Muschel" zu geben, sollten wir zunächst die Familie der Schnecken beschreiben. Das sind Weichtiere mit einem Exoskelett, einem Kopf und einer Bauchmuskulatur, die sowohl auf dem Land als auch im Meer vorkommen können.

Zu den Gastropoden gehören beliebte Arten wie die der Familie Strombidae, die auch unter den Namen Schnecke, Wellhornschnecke, Schnecke oder Muschel bekannt sind.

Die harte, starre Hülle der Muscheln wird als Concha bezeichnet. Sie ist spiralförmig, besteht aus Kalziumkarbonat, kann leuchtend gefärbt sein und ist das, was wir mit dem hier beschriebenen Klangphänomen in Verbindung bringen.

Das Rauschen kommt aus der Umwelt

Unsere Ohren nehmen eine große Anzahl von Schallwellen auf, die nicht nur von außen, sondern auch aus dem Inneren unseres Körpers kommen. Das Gehirn ist in der Lage, die elektrischen Signale, die die Schwingungen, die sich in der Luft ausbreiten und das Trommelfell erreichen, umwandeln, als Schall zu "interpretieren".

Um auf die Schale zurückzukommen, muss man zunächst einmal verstehen, dass sich das Innere der Schale, das verdreht ist und eine gläserne Innenseite hat, wie ein Resonanzraum verhält.

Was wir als "weißes Rauschen" kennen - also die Mischung aller Umweltgeräusche - prallt im Inneren der Schale (wo Luft vorhanden ist) ab und erzeugt Resonanzwellen, die ständig auf die Innenwände treffen. Einige dieser Wellen werden "zum Schweigen gebracht" oder ausgelöscht, andere werden verstärkt, je nach Form und Größe des Bereichs, auf den sie auftreffen. Diese Wellen sind diejenigen, die die Schale verlassen und in unsere Ohren gelangen, und sie sind das, was unser Gehirn als Meereswellengeräusch interpretiert.

Die Physik der Resonanz in einer Nussschale

In der Physik wird Resonanz als die Zunahme der Amplitude einer Welle beschrieben, die auftritt, wenn die Frequenz einer periodisch wirkenden Kraft gleich der Frequenz des Systems ist, auf das sie einwirkt.

Das Phänomen der Resonanz wurde erstmals im 17. Jahrhundert von Galileo Galilei beschrieben und tritt bei allen Arten von Schwingungen oder Wellen in der Natur auf.

Ende des 19. Jahrhunderts stellte der deutsche Physiker Hermann Helmholtz seine als "Windschlag" oder Helmholtz-Resonanz bekannte Theorie vor, die den Effekt der Luftresonanz in einem Hohlraum beschreibt.

Auf der Grundlage des von dem deutschen Wissenschaftler erdachten Prinzips wollen wir uns ansehen, was ein Helmholtz-Resonator ist, ein Gerät, das in der Lage ist, bestimmte Frequenzen eines komplexen Klangs auszuwählen und zu verstärken.

Helmholtz-Resonator

Es besteht aus einem fast kugelförmigen Behälter aus starrem Material mit einem Hals, der oben ein Loch und auf der anderen Seite eine größere Öffnung aufweist.

Wenn die Halsöffnung des Resonators im Ohr platziert wird, werden die meisten Töne in der Umgebungsluft gedämpft, andere werden verstärkt.

Die Schneckenmuschel funktioniert wie ein Helmholtz-Resonator. Das Geheimnis des Meeres im Inneren der Schale wurde dann gelüftet.