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Ulises y la Ciencia

Desde abril de 1995, el profesor Ulises nos ha ido contando los fundamentos de la ciencia. Inspirado por las aventuras de su ilustre antepasado, el protagonista de la Odisea, la voz de Ulises nos invita a visitar mundos fascinantes, sólo comprendidos a la luz de los avances científicos. Con un lenguaje sencillo pero de forma rigurosa, quincenalmente nos cuenta una historia. Un guión de Ángel Rodríguez Lozano.

Olas, mareas, tsunamis y ondas solitarias.

Macareo

Escuchen la música que nace del tañido de una cuerda de guitarra o al pulsar una tecla del piano, un Do, por ejemplo. El sonido, inicialmente fuerte y claro, se propaga por el aire a velocidad constante y se aleja. Si seguimos escuchando a medida que el sonido avanza, la nota musical, es decir, la frecuencia de la vibración, permanece, sigue siendo un Do. La intensidad del sonido, sin embargo, disminuye poco a poco hasta hacerse inaudible.

Arrojen una piedra en un estanque. Se forman ondas que van perdiendo altura a medida que se extienden en círculos concéntricos, cada vez mayores, alejándose del lugar del impacto.

Un conjunto de olas se desplaza por el océano. La velocidad es constante hasta que las aguas comienzan a perder profundidad, entonces, a medida que el espesor del agua disminuye, la ola cambia, frena. El frente de la ola llega primero a las aguas menos profundas y pierde velocidad; el resto, todavía sobre aguas más profundas, es más rápido y le va dando alcance. El agua se va agolpando en el frente, ganando altura. La distancia entre dos crestas sucesivas -la longitud de onda- disminuye. Al contrario de lo que sucede en la propagación de la nota musical, la ola cambia de frecuencia y aumenta su intensidad. En un momento dado, la cresta, que avanza más deprisa por tener más agua bajo ella, supera al frente y la ola se rompe en un mar de espuma.

La tierra tiembla bajo el océano, se abre una falla y el suelo se rasga como un vestido viejo. Una gran extensión de fondo oceánico se hunde, otra se eleva. El agua situada encima cede imitando al suelo y se forma una ola, pequeña en altura, apenas un metro, pero de varios kilómetros de ancho y, a veces, de cientos de kilómetros de largo. La ola comienza a moverse, se desplaza por el océano a 700 km por hora. Los barcos que encuentra en su camino ni siquiera la notan, una ola de un metro de altura y varios kilómetros de ancho no es nada. La perturbación puede avanzar así miles de kilómetros sin cambiar apenas. Al acercarse a tierra, la ola "siente" la pérdida de profundidad, el frente se retrasa y va siendo alcanzado por el resto. La altura crece a medida que el ancho se reduce. Al llegar a la playa se ha convertido en una enorme ola que puede alcanzar hasta 40 metros de altura. Un tsunami destructor que arrasa todo lo que encuentra a su paso.

Otro escenario. Un río desemboca en un estrecho canal de aguas profundas y calmas. La marea sube. El flujo de agua dulce que llega a la desembocadura se encuentra con el agua del océano que va ganando altura por la atracción de la Luna y el Sol. Ambas corrientes chocan y se forma una ola que comienza a remontar la corriente, río arriba. Es una ola que avanza durante mucha distancia, hasta 800 km en el Amazonas, sin disiparse. De su comportamiento, los físicos han extraído un modelo de onda que se comporta como un ente sólido, como una partícula indeformable. Una onda solitaria. Un solitón.

Todas estas posibilidades nos ofrece la Naturaleza. Son distintos modos de comportamiento de las ondas. Ondas que nos hablan de música, de viento, de calma, de tempestad o de cambio súbito. Ulises nos habla hoy de olas, mareas y ondas solitarias. (Escuchar a Ulises).


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