ฟ้าร้อง
ฟ้าร้อง คือเสียงที่เกิดจากเหตุการณ์ฟ้าแลบ ซึ่งขึ้นอยู่กับลักษณะของฟ้าแลบและระยะห่างของผู้สังเกตด้วย โดยอาจเป็นเพียงเสียงแหลมบางเหมือนของแตก ไปจนถึงเสียงคำรามต่ำๆ ยาวๆ ทั้งนี้เนื่องจากฟ้าแลบทำให้ความดันและอุณหภูมิของอากาศเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลัน ทำให้อากาศรอบๆ บริเวณนั้นเกิดการขยายตัวอย่างรวดเร็ว และทำให้เกิดคลื่นโซนิคซึ่งสร้างเสียงฟ้าร้องขึ้น
ศัพทมูลวิทยา แก้
ฟ้าร้อง ในภาษาอังกฤษตรงกับคำว่า "Thunder" (ทันเดอร์) โดยมีรากศัพท์มาจากคำว่า "Thor" (ทอร์) ซึ่งเป็นเทพเจ้าแห่งสายฟ้า และเป็นหนึ่งในเทพเจ้าสูงสุดตามเทพปกรณัมนอร์ส[1]
ต้นเหตุ แก้
ต้นเหตุของฟ้าร้องนั้นเป็นประเด็นที่มีการถกเถียงกันมานานนับศตวรรษ ทฤษฏีแรกที่ถูกบันทึกไว้นั้นเขียนขึ้นโดยนักปราชญ์ชาวกรีกโบราณ อาริสโตเติล โดยสันนิษฐานแรกๆนั้น สงสัยว่าการเกิดจากการชนกันของก้อนเมฆ ต่อมามีหลายทฤษฏีด้วยกันที่ถูกตั้งขึ้น ภายในกลางศตวรรษที่ 19 ทฤษฏีที่เป็นที่ยอมรับคือ ทฤษฏีที่ว่าฟ้าร้องเกิดขึ้นจากการที่ฟ้าแลบสร้างสุญญากาศ
ในศตวรรษที่ 20 ความคิดเห็นของคนส่วนใหญ่โน้มไปในทางที่ว่าฟ้าร้องเริ่มจากการขยายตัวอย่างรวดเร็วของความร้อนจากพลาสมาขณะฟ้าแลบทำให้เกิดคลื่นกระแทกในอากาศ[2] อุณหภูมิถายในฟ้าแลบนั้นเปลี่ยนไปเรื่อยๆในระยะเวลา 50 ไมโครวินาที ที่เกิดฟ้าแลบ โดยเพิ่มขึ้นจากประมาณ 20,000 เคลวิน(K)ไปจนถึง 30,000 เคKจากนั้นจึงลดลงเหลือประมาณ 10,000 เคKอุณหภูมิเฉลี่ยอยู่ใกล้กับ 20,400 K (20,100 °C; 36,300 °F)[3] ความร้อนที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดการขยายตัวอย่างรวดเร็ว และกระแทกกับอากาศรอบๆที่เย็นกว่าในความเร็วเหนือความเร็วที่เสียงเดินทาง ส่งผลให้เกิดคลื่นกระแทกเป็นจังหวะ[4] หลักการนี้คล้ายกับคลื่นกระแทกที่เกิดจากการระเบิดหรือข้างหน้าของเครื่องบินที่มีความเร็วเหนือเสียง
การทดลองโดยการเลียนแบบฟ้าแลบได้ให้ผลในทางเดียวกับต้นแบบนี้ แม้ยังมีข้อถกเถียงเกี่ยวกับกลไกในการเกิดที่แน่นอน[5][2] นอกจากนี้ยังมีต้นเหตุอื่นๆที่ถูกเสนอบนฐานของผลกระทบจากพลศาสตร์ไฟฟ้าของกระแสขนาดใหญ่กับพลาสมาในฟ้าแลบ คลื่นกระแทกในฟ้าร้องนั้นเพียงพอที่จะทำให้เกิดการบาดเจ็บต่อบุคคลที่อยู่ใกล้ เช่น การฟกช้ำภายใน[6]
การคำนวณระยะทาง แก้
ฟ้าแลบที่เกิดก่อนฟ้าร้องเสมอ เป็นตัวชี้ว่าเสียงนั้นเดินทางช้ากว่าแสงอย่างชัดเจน เพราะงั้น เราจึงสามารถประมาณระยะห่างระหว่างเรากับฟ้าแลบ โดยการจับเวลาระหว่างการที่เราเห็นฟ้าแลบและการได้ยินเสียงฟ้าร้อง ความเร็วของเสียงในอากาศแห้งอยู่ที่ประมาณ 343 m/s หรือ 1,236 km/h ใน 20 °C[7] ซึ่งเปลี่ยนเป็นประมาณ 3 วินาทีต่อกิโลเมตร[8]
ความเร็วของแสงนั้นเยอะพอที่จะมองว่าไม่มีที่สิ้นสุดในการคำนวณนี้ ด้วยความสั้นของระยะทางที่ใช้คำนวณ ดังนั้นทุกๆ 3 วินาทีระหว่างแสงของฟ้าแลบและเสียงของฟ้าร้องนั้นแปลว่าฟ้าแลบนั้นห่างออกไปประมาณหนึ่งกิโลเมตร บางครั้งนั้น เราสามารถได้ยินฟ้าร้องจากระยะทางถึง 20 กิโลเมตร แสงจ้าของฟ้าแลบที่เห็นเป็นร้อยบอกได้ว่าฟ้าผ่านั้นอยู่ไม่ไกลออกไป
อ้างอิง แก้
- ↑ หน้า 3, เทพสายฟ้า ผู้พิชิต. "ชักธงรบ" โดย กิเลน ประลองเชิง. ไทยรัฐปีที่ 67 ฉบับที่ 21303: วันพฤหัสบดีที่ 19 พฤษภาคม พ.ศ. 2559 ขึ้น 14 ค่ำ เดือน 6 ปีวอก
- ↑ 2.0 2.1 Rakov, Vladimir A.; Uman, Martin A. (2007). Lightning: Physics and Effects. Cambridge, England: Cambridge University Press. p. 378. ISBN 0-521-03541-4
- ↑ Cooray, Vernon (2003). The lightning flash. London: Institution of Electrical Engineers. pp. 163–164. ISBN 0-85296-780-2.
- ↑ "Thunder". Encyclopædia Britannica. Retrieved 2008-09-12.
- ↑ MacGorman, Donald R.; Rust, W. David (1998). The Electrical Nature of Stomrs. Oxford University Press. pp. 102–104. ISBN 978-0195073379. Retrieved 2012-09-06.
- ↑ Fish, Raymond M (2004). "Thermal and mechanical shock wave injury". In Nabours, Robert E. Electrical injuries: engineering, medical, and legal aspects. Tucson, AZ: Lawyers & Judges Publishing. p. 220. ISBN 1-930056-71-0.
- ↑ Handbook of Chemistry and Physics, 72nd edition, special student edition. Boca Raton: The Chemical Rubber Co. 1991. p. 14.36. ISBN 0-8493-0486-5.
- ↑ http://www.dmi.dk/laer-om/temaer/vejr/lyn-og-torden/lynhurtige-facts/
แหล่งข้อมูลอื่น แก้
- The science of thunder เก็บถาวร 2007-10-15 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน (อังกฤษ)