ما الذي يسبب الرعد الذي نسمعه، ذلك الصوت المثير والمذهل الذي يأتي إلينا من أعماق السماء؟ وهي بلا شك إحدى تلك الظواهر الطبيعية التي طالما سعى الإنسان إلى معرفتها وإيجاد تفسير علمي لها وتفسير رموزها التي كانت غير واضحة لديه، لأنها كانت مدعاة للذعر ونذير شؤم لدى بعض الشعوب القديمة.
ما الذي يسبب الرعد؟
يحدث الرعد بسبب البرق، ووفقًا لأستاذ كلية هونولولو المجتمعية ريتشارد بريل، فإنه يحدث بسبب البرق، وهو في الأساس تيار من الإلكترونات يتدفق بين أو داخل أو بين السحابة والأرض، حيث تقوم البيئة بتسخين تيار الإلكترون إلى 50.000 درجة فهرنهايت، وهي أسخن بثلاث مرات من سطح الشمس. عندما يبرد الهواء شديد السخونة، فإنه يشكل أنبوبًا مفرغًا جزئيًا يحيط بمسار البرق. يتوسع الهواء القريب وينكمش بسرعة، مما يتسبب في اهتزاز العمود مثل رأس الأسطوانة الأنبوبية، وعندها تختفي الاهتزازات تدريجيًا، ويتردد الصوت وينتج الصوت الذي نسميه الرعد. يمكننا سماع صوت الرعد على بعد 10 أميال أو أكثر من البرق الذي تسبب فيه. عندما يكون البرق مرئيا، فإننا نراه أولا لأن سرعة الصوت في الهواء أبطأ بكثير من سرعة تدفق الإلكترون، لذلك يتصرف الصوت كموجة صدمية أكثر من موجة صوتية عادية. وتتبع موجة الصدمة مسار الإلكترونات، حيث تكون سرعة الصوت أقل أهمية من سرعة الضوء. يصل إلينا ضوء الوميض في جزء من الثانية، بينما يتأخر الصوت مثل حلزون يتبع صاروخًا بين الكواكب. المشهد السمعي البصري للرعد والبرق هو مزيج من اهتزاز جزيئات الهواء واضطرابات القوى الكهربائية.
ويرتبط الرعد بالبرق
أولاً قبل أن نتحدث عن الرعد علينا أن نعرف أن البرق هو سابق له، وبالتالي فإن الرعد يحدث استمراراً للبرق وبعلاقة مرتبطة وهي:
- يبدأ البرق من شحنات ثابتة داخل سحابة ممطرة.
- وفي الوقت نفسه، يدفع التيار السفلي في السحابة الجليد إلى الأسفل من أعلى السحابة. عندما يلتقي الجليد المتساقط بالماء، يتم تجريد الإلكترونات. الأمر أكثر تعقيدًا بعض الشيء، لكن النتيجة هي قاعدة مشحونة سالبًا وشحنة موجبة عالية. تصبح هذه المجالات الكهربائية قوية بشكل لا يصدق عندما يعمل الغلاف الجوي كعازل بينها في السحابة.
- عندما تتغلب قوة الشحن على الخصائص العازلة للبرق، يحدث ذلك، لكن البرق الذي نهتم به عادة هو البرق الذي ينتقل من السحب إلى الأرض ببطء شديد، ثم عندما يضرب الأرض تنتقل ضربة لامعة نحوها . سحابة وومضات عدة مرات أكثر إشراقا.
- ومع تحرك العاصفة فوق الأرض، تجذب الشحنة السالبة القوية الموجودة في السحابة الشحنة الموجبة الموجودة على الأرض.
- وتنتقل هذه الشحنات الموجبة إلى أعلى الأجسام مثل الأشجار وأعمدة الهاتف والمنازل، وتنحدر الشحنة السالبة تدريجياً من السحابة لتجد طريقها إلى الأرض. عادة ما تكون هذه المرحلة من ضربة البرق سريعة جدًا بالنسبة للعين البشرية، فعندما تقترب الشحنة السالبة من الأرض، تصل الشحنة الموجبة لتلتقي بالشحنة السالبة. تتصل القنوات ونرى صاعقة.
- وقد نشاهد عدة ضربات على نفس المسار مما يؤدي إلى ظهور البرق على شكل وميض قبل اكتمال التفريغ الكهربائي.
- في جزء من الثانية، يقوم البرق بتسخين الهواء المحيط به إلى درجة حرارة لا تصدق تبلغ 54000 درجة فهرنهايت (30000 درجة مئوية). يتوسع الهواء الساخن بشكل متفجر لأنه يضغط الهواء المحيط بسرعة.
- ينقبض الهواء بسرعة عندما يبرد، وبالتالي يستمر عمود الهواء في التذبذب.
عن الرعد
هناك الكثير من المعلومات التي يمكن أن تثري معرفتنا حول الرعد، ومن أهمها:
- ومن الأسماء العربية للرعد (الهزيم).
- يحدث الرعد غالبًا في المناطق الرطبة والحارة، ولكن بشكل أقل في المناطق الباردة والرياح.
- الرعد له أصوات مختلفة. يمكن أن يكون الصوت مرتفعًا وحادًا أو هادئًا ومكتومًا في بعض الأحيان.
- هطول أمطار غزيرة أمر لا مفر منه بمجرد سماع الرعد.
- يمكننا تقدير مسافة البرق من خلال حساب عدد الثواني التي يستغرقها سماع صوت الرعد. يستغرق صوت الرعد حوالي 5 ثوان ليقطع مسافة ميل.
وكما رأينا فإن حدوث الرعد بشكل عام يسبب لوحات فنية رائعة للفلاسفة والكتاب على مر العصور، وأذكر قصة الفيلسوف سقراط الذي استلهم ظاهرة الرعد كما قال عن زوجته. فغضب وسكب عليها الماء الساخن. ثم رعد، ثم أمطرت.