سر و صدای بزرگ در آسمان

HYPERCUBE

هر لحظه در سراسر جهان 2 هزار رعد و برق رخ می‌دهد و انرژی‌ای در حدود انرژی انفجار 2میلیون تن تی‌ان‌تی، در آسمان آزاد می‌شود.
اما ابرها این همه انرژی را از کجا می‌آورند و چطور می‌توان از این همه انرژی استفاده بهتری کرد؟ یک استفاده‌اش شاید این باشد که کمی به ماهیت این اتفاق و علم الکترواستاتیک فکر کنیم. این اتفاق بهانه خوبی است که به بچه‌ها درباره دنیا بیشتر بیاموزیم.

دانشمندان از اوایل قرن هجدهم به‌رعد و برق توجه کردند، چون کم‌کم متوجه شدند که این هیاهوی آسمانی شباهت زیادی به جرقه‌هایی دارد که موقع شانه‌زدن یا لباس‌کندن پدید می‌آید. اما اولین کسی که جرأت کرد با رعد و برق سر و کله بزند، بنجامین فرانکلین آمریکایی بود که شانس آورد و زنده از این آزمایش بیرون آمد. او بادبادکی ابریشمی را با نخی ابریشمی در یک روز توفانی هوا کرد و به همه جرقه‌هایی را نشان داد که از ابرهای خشمگین روی نخ بادبادک پایین می‌آمدند.

مواد لازم برای ساختن رعد و برق

آزمایش فرانکلین نشان داد که هر بار برق زدن آسمان یعنی تخلیه بارهای الکتریکی بین خود ابرها یا بین ابرها و زمین. این اتفاق در اثر اصطکاک و به‌هم مالیده شدن ذرات بسیار کوچک آب و یخ موجود در ابرها رخ می‌دهد و همان‌طور که مالش شانه و مو، موها را باردار می‌کند، باعث می‌شود ابرها الکتریسیته ساکن پیدا کنند. به دلایلی که هنوز دانشمندان هم از آن سر درنمی‌آورند، ذرات کوچک‌تر بار مثبت و ذرات بزرگ‌تر بار منفی پیدا می‌کنند.

این ذرات کوچک آب و یخ، دائم در حال تکان‌خوردن هستند و جریان هوا ذرات کوچک‌تر و دارای بار مثبت را به سمت بالای ابر می‌برد و ذره‌های سنگین منفی را آن پایین باقی می‌گذارد. دانشمندان فکر می‌کنند که توفان‌های خورشیدی که میلیون‌ها کیلومتر دورتر از زمین رخ می‌دهند و جریان‌هایی از اشعه کیهانی به سوی ما می‌فرستند هم در این اتفاق مؤثر هستند.

یک ماجرای نورانی

حالا یک عالمه بار با فاصله کمی از هم ذخیره شده‌اند و این یعنی یک عالمه اختلاف پتانسیل الکتریکی یا به زبان خودمانی همان دردسر! حالا نیروی میدان الکتریکی آن‌قدر زیاد شده که می‌تواند بر این مسئله که هوا نارساناست، فائق بیاید. حالا یک تخلیه بزرگ و نورانی رخ می‌دهد و انبوهی از انرژی به سوی زمین جاری می‌شود. می‌دانید، حدود يك تا 10میلیون ژول انرژی در فضایی حدود یک سانتی‌متر مربع تولید می‌شود و دمای آن ناحیه را به 20هزار درجه سانتی‌گراد یا 3برابر گرمای سطح خورشید می‌رساند! این‌جوری است که می‌گوییم هر برقی به اندازه انفجار یک تن تی‌ان‌تی قدرت دارد. در واقع هر برقی از 3 تا 12 جرقه پیاپی پدید می‌آید که هر کدام چند هزارم ثانیه طول می‌کشند. برای همین است که احساس می‌کنیم هر برق مثل چند بار فلاش‌زدن است.

یک صدای فوق‌العاده

گرمای باورنکردنی ناحیه‌ای که تخلیه الکتریکی در آن انجام می‌شود، هوای آن را به‌شدت و سرعت منبسط می‌کند. این کار نوعی موج یا شوک بزرگ تراکمی ایجاد می‌کند که ما آن را به شکل صدایی فوق‌العاده بلند یا همان رعد تجربه می‌کنیم. درست مثل وقتی که یک سنگ گنده را در آب رها می‌کنیم، این موج بزرگ با سرعتی حدود 6متر در ثانیه در همه جهات منتشر می‌شود و به ما می‌رسد.

صدا و نور رعد و برق در یک زمان تولید می‌شوند اما هیچ‌کس بدبختانه یا خوشبختانه آن‌قدر به آنها نزدیک نیست که آنها را در یک زمان ببیند و بشنود اما شما دیگر خوب می‌دانید که نور خیلی سریع‌تر از صدا - یعنی با سرعت 300هزار کیلومتر بر ساعت - حرکت می‌کند و برای همین است که اول نور را می‌بینیم و بعد صدا را می‌شنویم.

چرا استفاده نمی‌کنی؟

شاید فکر کنید پس چرا مااین همه انرژی را جمع نمی‌کنیم تا به مصرف مفیدی مثل تامین برق شهری برسانیم؟ باید به اطلاع‌تان برسانم که نمی‌توانیم؛ یعنی این مقدار کافی نیست. هر خانه‌ای در هر ماه، حدودا 500 تا هزار کیلووات برق مصرف می‌کند که می‌شود 8/1میلیون ژول. پس اگر همه انرژی یک رعد و برق را جمع کنیم، فقط کفاف یک ماه یک خانه را می‌دهد. تازه همه انرژی رعد و برق هم که به برق تبدیل نمی‌شود؛ کلی از آن صرف گرم‌کردن هوا می‌شود و هدر می‌رود. پس فکر استفاده از انرژي تندر را فعلا از سرتان بیرون کنید و برای كاهش قبض برقتان یک‌کم صرفه‌جویی کنید!

منبع: همشهري

هواشناس

از مطلب بسيار خوب و مفيدتان تشكر ميكنم.

منجم جوان

جالب بود ممنون .

من شنيده بودم در آينده قراره خازن هاي بزرگي در مناطقي اين واقعه زياد اتفاق مي افته نصب كنند تا اتفاق بيفته حقيقت داره ؟

پيروز باشيد