5. L'ona i la transmissió d'energia

5.1. Introducció

Una ona és la manera de manifestar-se d’un fenomen o una pertorbació de l’espai que es desenvolupa en el temps i que implica un transport d’energia sense transport de matèria. Es tracta d’un fenomen oscil·latori, que va i ve, que puja i baixa, caracteritzat per la propagació d’una pertorbació. No hi ha cap pertorbació que no es desplaci segons el moviment ondulatori.

Parlem de pertorbació d’alguna de les característiques de l’espai: pot ser la densitat, la pressió o el camp electromagnètic. Segons el mitjà en què es propaga, podem parlar d’ones mecàniques o d’ones electromagnètiques. Les ones mecàniques necessiten un mitjà elàstic per a la seva transmissió, per exemple, una corda, l’aigua o el so. Les ones electromagnètiques no necessiten un mitjà material per a la seva propagació.

Segons el mitjà en què es desenvolupi l’ona, la seva velocitat canvia. Per exemple, pot ser de centímetres per segon, en el cas d’ones sobre aigua; pot viatjar a la velocitat del so, en el cas de les ones sonores, o a la velocitat de la llum, en el cas de les ones electromagnètiques.

Distingim entre ones transversals i ones longitudinals. Són transversals quan la direcció de la força que exerceix l’ona és perpendicular al seu moviment. Per exemple, un suro en un estany o un vaixell en el mar no seran transportats per l’ona o per l’ona generada per una pedra: el seu moviment serà de dalt a baix. En canvi, el so es mou en ones longitudinals: l’energia que genera l’ona es mou en la mateixa direcció.

L’estudi matemàtic i físic del fenomen ondulatori va tenir i té implicacions molt importants per al desenvolupament científic i tecnològic. Les ones s’estudien segons la seva longitud (la distància recorreguda per l’ona), freqüència (el nombre d’oscil·lacions en un temps determinat), velocitat de propagació, amplitud, etc. Aquí ens interessaran aquests conceptes només per acostar-nos i sorprendre’ns de la complexitat ondulatòria des d’una perspectiva el més visual possible, per a arribar a establir connexions amb el món de l’art i de la creació.

Seguint l’esquema proposat en la introducció, anirem navegant a través d’exemples visuals que ens permetin il·lustrar tres grans àmbits d’interrelació: el món físic com a pura interacció de forces, el món biològic subjecte a la selecció natural i el món humà o «culte» subjecte al que podem anomenar «selecció cultural». L’emergència d’unes formes i no d’unes altres té sempre una sèrie de condicionants: físics, biològics i culturals.