Ondas electromagnéticas estacionarias alrededor del planeta

Las resonancias de Schumann son, físicamente, ondas electromagnéticas estacionarias (standing waves) que se cierran alrededor de todo el planeta. Surgen de la superposición de ondas que se propagan por la cavidad Tierra-ionosfera en ambos sentidos a lo largo del perímetro de la Tierra.

Una onda estacionaria surge cuando la onda que avanza, tras recorrer el planeta, regresa al punto de partida en fase consigo misma e interfiere de forma constructiva. Entonces se establece en la cavidad un patrón fijo de puntos con amplitud máxima y mínima, que no «se mantiene» por azar, sino que viene dado por la geometría del resonador. Las frecuencias para las que se cumple esta condición son precisamente los distintos modos de Schumann.

A diferencia de una cuerda o una cavidad idealizada y sin pérdidas, el resonador terrestre está fuertemente amortiguado: la ionosfera absorbe parte de la energía en cada reflexión, de modo que las ondas, sin una excitación constante, se extinguirían rápidamente. Por eso es necesaria una «fuente» continua: la actividad global de los rayos, que aporta energía a la cavidad y mantiene las ondas estacionarias. El resultado es un campo electromagnético de extensión planetaria, débil pero medible, que oscila en las frecuencias características de la RS Sentman 1995Price 2016. Esta imagen coincide con la consideración teórica original de Schumann sobre las oscilaciones propias de una esfera conductora Schumann 1952.