Áp vỏ ốc vào tai nghe tiếng biển: thật ra ta đang nghe thấy gì

"Tiếng biển" trong vỏ ốc thật ra là tiếng ồn xung quanh ta, đã được khoang rỗng của vỏ ốc lọc và khuếch đại ở một vài tần số. Lòng vỏ ốc cộng hưởng như một cái chai nhỏ, làm nổi lên những âm nó "ưa" và tạo ra tiếng ù ù trầm bổng giống sóng xa. Một chiếc cốc, một bàn tay khum hay một ống giấy cuộn cũng cho tiếng tương tự.

Thấy ở đâu, lúc nào

Hầu như ai lớn lên ở Việt Nam cũng từng nhặt một chiếc ốc trên bãi biển Sầm Sơn, Cửa Lò, Nha Trang hay mua ở chợ hải sản khô, áp vào tai và nghe "biển rì rào". Nhiều nhà vẫn để một chiếc ốc tù và hay ốc gai trên tủ làm kỷ niệm. Người lớn thường kể cho trẻ con rằng "ốc giữ tiếng biển ở trong".

Nếu để ý, bạn sẽ thấy vài điều lạ:

• Ốc to cho tiếng trầm, ốc nhỏ cho tiếng cao hơn.
• Trong phòng ồn, "tiếng biển" to; trong phòng rất yên, nó nhỏ đi hẳn.
• Xê dịch ốc ra xa tai một chút, tiếng đổi giọng.
• Một con ốc nhặt ở sông, thậm chí một cái cốc nhựa, cũng "chứa biển".

Những manh mối này đủ để lật tẩy câu chuyện lãng mạn kia.

Cơ chế: một khoang cộng hưởng chọn lọc tiếng ồn

Quanh ta luôn có tiếng ồn nền dù ta không để ý: tiếng quạt, tiếng xe xa, tiếng gió, tiếng tủ lạnh, tiếng người. Tiếng ồn ấy là hỗn hợp của rất nhiều tần số, từ trầm tới cao, lộn xộn và đều đều.

Lòng vỏ ốc là một khoang không khí xoắn ốc có miệng mở. Không khí trong khoang có những tần số dao động riêng, như cột không khí trong ống sáo hay trong chai. Khi tiếng ồn bên ngoài lọt vào, những thành phần trùng với tần số riêng của khoang sẽ được tăng cường nhờ cộng hưởng; những thành phần khác bị giảm nhẹ. Kết quả là ta nghe một tiếng ồn đã "nhuộm màu": không còn là tiếng xì đều đều, mà là tiếng ù ù có giọng, lên xuống theo những biến đổi nhỏ của tiếng ồn bên ngoài và của tư thế tay cầm. Não ta, vốn quen gán ý nghĩa cho âm thanh, nhận ra ngay sự giống nhau với tiếng sóng vỗ xa xa.

Vì sao lại giống tiếng biển đến thế

Tiếng sóng biển nghe từ xa cũng là một loại tiếng ồn rộng dải, có phần trầm nổi bật và lên xuống từng đợt. Tiếng ồn đã qua bộ lọc của vỏ ốc có tính chất tương tự: ồn, trầm, lúc to lúc nhỏ. Khi đã được kể trước "đây là tiếng biển", tai ta càng dễ nghe ra biển.

Tai bị bịt cũng góp phần

Áp vật gì kín vào tai, ta còn nghe rõ hơn những âm trầm truyền qua xương sọ của chính mình: tiếng nhai, tiếng nói, tiếng cơ hàm cử động. Hiện tượng này gọi là hiệu ứng bịt tai. Bình thường các âm ấy thoát ra ngoài qua ống tai mở; khi bịt lại, chúng bị giữ lại và nghe to hơn. Đây là lý do khi nhét nút tai rồi nói, giọng mình nghe ồm ồm. Một phần nhỏ của "tiếng biển" có thể đến từ đây, nhưng phần chính vẫn là tiếng ồn bên ngoài.

Bảng: vật nào cũng "chứa biển"

Các giả thuyết khác và vì sao chúng sai

"Đó là tiếng máu chảy trong tai"

Đây là giải thích phổ biến thứ hai. Nếu tiếng biển là tiếng máu, thì nó phải to như nhau trong phòng ồn hay phòng yên, vì máu ta vẫn chảy như thế. Thực tế thì tiếng giảm mạnh trong phòng yên. Ngoài ra, chạy bộ cho tim đập nhanh rồi nghe lại, tiếng biển không dồn dập lên theo nhịp tim. Một số người có thể nghe tiếng mạch đập trong tai khi rất yên, nhất là khi tai bị bịt, nhưng đó là một hiện tượng khác, rất nhỏ và có nhịp rõ.

"Ốc ghi lại tiếng sóng nơi nó sống"

Vỏ ốc là canxi cacbonat và chất hữu cơ, không có cơ chế nào ghi và phát lại âm thanh. Ốc nước ngọt, ốc mua ở chợ, ốc nhựa đồ chơi đều cho tiếng giống nhau, chỉ khác giọng theo hình dạng.

"Không khí chạy trong vỏ ốc"

Không có luồng gió nào chạy trong ốc khi ta áp nó vào tai. Thứ dao động là áp suất không khí, không phải dòng khí đi qua.

Họ hàng của hiện tượng

• Tù và: chính chiếc vỏ ốc ấy, khi được khoét đỉnh làm miệng thổi, trở thành nhạc cụ báo hiệu ở nhiều vùng ven biển và miền núi. Lúc này môi người thổi rung lên, và khoang ốc chọn ra những tần số cộng hưởng của nó, giống hệt cách nó chọn lọc tiếng ồn khi áp vào tai.
• Ống nghe của bác sĩ: dùng một khoang và ống dẫn để thu âm trầm từ tim, phổi, nhưng mục đích là dẫn âm, không phải lọc tiếng ồn.
• Tiếng ù trong tai: một số người nghe tiếng ù, tiếng rít liên tục ngay cả trong phòng yên mà không áp gì vào tai. Đó là ù tai, có thể liên quan tới tổn thương thính giác, tiếp xúc tiếng ồn lớn hoặc bệnh lý khác, không phải hiện tượng vỏ ốc. Nếu kéo dài, nên đi khám tai mũi họng.

Tự quan sát / tự thử an toàn

Đây là một thí nghiệm khoa học trọn vẹn: đặt giả thuyết, đổi một yếu tố, quan sát kết quả.

1. So sánh nơi ồn và nơi yên: nghe vỏ ốc cạnh quạt đang chạy hoặc trong bếp lúc nấu nướng, rồi vào phòng ngủ đóng cửa, tắt quạt. Ghi lại tiếng to hay nhỏ.
2. So sánh vật thay thế: thử lần lượt vỏ ốc, cốc nhựa, cốc sứ, chiếc bát nhỏ, bàn tay khum. Mỗi vật cho một "giọng biển" khác nhau.
3. Ống giấy đổi chiều dài: cuộn tờ giấy A4 thành ống, nghe; rồi cuộn ống ngắn hơn, nghe lại. Ống dài nghe trầm hơn, ống ngắn nghe cao hơn. Đó là bằng chứng rõ nhất về cộng hưởng của cột khí.
4. Thử nhịp tim: nhảy dây một phút cho tim đập nhanh, rồi nghe vỏ ốc. Tiếng biển có dồn dập theo nhịp tim không? Thường là không.
5. Ghi âm: đặt micro điện thoại vào miệng vỏ ốc, ghi vài giây, rồi ghi tiếng ồn trong phòng không có ốc. Dùng ứng dụng phân tích phổ âm miễn phí để so: bản có ốc sẽ có vài "đỉnh" tần số nổi lên.

Lưu ý an toàn:

• Áp vỏ ốc nhẹ vào vành tai, không nhét vào ống tai. Không dùng que, bút hay vật nhọn trong tai.
• Rửa sạch vỏ ốc nhặt ngoài biển, phơi khô trước khi áp vào tai. Kiểm tra mép ốc không sắc.
• Không thử cạnh nguồn ồn quá lớn như máy khoan, loa công suất. Áp vật vào tai không làm giảm tác hại của tiếng ồn lớn.
• Khi nhặt ốc ở bãi biển, chỉ lấy vỏ rỗng, không lấy ốc còn sống và tuân theo quy định của khu bảo tồn nếu có.