¿Como se crea un relámpago y como un rayo?

A mucha gente le da miedo el relámpago y el rayo. Pues en cierto modo llevan razón ya que constituyen dos fenómenos asombrosos y a la vez extraordinarios.... y poco predecibles.

Vamos a ver que se creía en la antigüedad:

Desde la antigüedad, tanto el relámpago como el trueno provocaban el miedo y el temor a los humanos y por eso fueron deificados por varios pueblos como los griegos, los romanos, los noruegos, los mayas y cada uno de ellos los incluyó en su mitología. Los griegos habían asociado los relámpagos con la ira del dios Zeus, los romanos con dios Júpiter, los noruegos con dios Thor etc... todos creían que su Díos estaba fuera de sí con los humanos y así expresaba su temperamento hacia ellos. ¿Convincente?

A ver que dice ahora el tío Franklin:

El poder del relámpago, fue destronado por el físico de origen americana Benjamín Franklin en 1752 (que era el menor de los 17 hermanos) y lo clasificó entre los demás fenómenos físicos entonces explicados. La siguiente historia no sabemos si es verdadera pero se dice mucho entre los círculos de los científicos. Franklin quería comprobar si los relámpagos creaban fuego eléctrico. Un día lluvioso en Pensilvania, Franklin salió a pasear en un parque llevando su cometa improvisado y una llave de cobre atada a la cuerda. La hipótesis era muy simple. Si de verdad el rayo era una fuente de electricidad (todavia no se usaba esta palabra) el "fuego eléctrico" se propagaria a traves de la cuerda mojada (sabía que el agua era buen conductor de la corriente)... algo deberia notar en la llave. Pues dejó que la cometa volara mientras hubo tormenta y se dio cuenta de que salían chispas de la llave salían unas chispas. Por lo tanto el fenómeno del rayo... fue desmitificado por el cometa más famoso del mundo. Usando este principio experimental inventó el primero pararrayos que nos salva cada vez que el cielo expresa sus malos modales. Los pararrayos (echad un vistazo) se instalan preferiblemente en edificios altos. La historia que os acabo dd contar no sabemos si es verdadera pero está incluida en la correspondencia con un compañero suyo llamado Joseph Priestley (el descubridor del oxígeno)

Vamos a explicar un poco el fenómeno de arriba.

En la lengua de física ambos fenómenos son una evacuación eléctrica o más simple, una descarga eléctrica entre las nubes, la tierra y el aire.

Una cosa importante: si os han dicho en los colegios que el aire es un aislante... os engañaron, lo siento. Prácticamente ningún material es aislante sino todos los materiales tienen una propiedad que se llama "permisividad eléctrica". El aire tiene poca permisividad, hecho que significa para que recorra la corriente el vacío necesita excesivamente muchos voltios... Pues el fenómeno es simple (no es 100 % explicado porqué no hemos explicado 100% su mecanismo.)

Vamos a aproximar la manera de la que se crea un rayo.

Las nubes no son nada más que agua vaporizada. Pues ahí arriba, la temperatura está muy baja, cosa que hace que se congelen las gotas en pequeños trocitos de hielo. Mientras se mueven en un estado de desorden, se frotan entre si y se encargan negativamente. Este fenómeno hace que la nube se separe en dos partes: la parte inferior  que está cargado negativamente y la parte superior que está cargado positivamente. (Todavia no hemos comprendido el mecanismo de esa inducción interna. Queda mucho por aprender sobre la física de los rayos)

También, cuando hay lluvia y una atmósfera calurosa, hay movimiento de electrones (carga negativa) iones de la tierra hasta las nubes. Por consiguiente ya que la tierra pierde electrones, se carga positivamente, y las nubes que reciben electrones se cargan negativamente hasta que el voltaje (diferencia potencial) llegue a unos billones de voltios. Entonces, en algún momento la atmósfera no aguanta más la "voluntad" de los electrones que quieren regresar a la tierra, y se supera el "aguante eléctrico" y se realiza la descarga eléctrica y vemos el fenómeno asombroso que se llama relámpago. Para daros cuenta de la intensidad del fenómeno, la ignición del coche exige 20.000 voltios para arrancar...

En la imagen de abajo mirad la separación eléctrica en una nube.

El relámpago no es un estado líquido, gaseoso o solido. Es plasma! Esencialmente es la ruta visible que siguen los electrones cuando penetran al aire y se recupera de nuevo el equilibrio entre las nubes y la tierra... El aire se convierte de un aislador en un conductor eléctrico.

Según observaciones realizados por satélites, se ven 100 relámpagos en toda la tierra cada segundo.

Durante el relámpago, son liberados millones de julios pero desafortunadamente de momento, no se ha encontrado ninguna manera de almacenar esta enorme cantidad de energía.

Unos me han preguntado porque el relámpago tiene esta forma extraña? La respuesta es que la forma está determinada por la ruta a la que considera mejor para llegar de las nubes a la tierra. El relámpago (corriente) seguirá el camino con la menos resistencia posible.  El sabrá... La intensidad de corriente que se produce es más o menos de 50.000 a 100.000 amperios y la temperatura media que se desarrolla está a 40000 grados, 7 veces mayor que la de la superficie del Sol. Te achichararia  seguramente. Una cosa tremenda más es que el te pega donde no lo esperas... Dura unos pocos milisegundos.

El más famoso relámpago fue aquel que iba a pegar al Apolo 12, el 1959 sin provocar al final daños.

¿Y que hay de los truenos?

El trueno es el resultado de una onda de presion-choque osea, una perturbación en las moléculas de aire. La temperatura alta de 40000C provoca la excitación de las moléculas las cuales chocan con las moléculas frías que hay a su alrededor produciendo ondas sonoras que se propagan por el aire.

El sonido como viaja a velocidad más lenta que la luz, lo percibimos después de ver el brillo. No olvidéis. Primero ver y luego escuchar. Podemos calcular aproximadamente a cuanta distancia pega un relámpago. Desde el momento que lo vemos calculamos el tiempo que pasa hasta que escuchemos el trueno y luego lo multiplicamos por 3. (Una calculacion más precisa sería multiplicarlo por 3,4)

Bueno.

"Perdona Zeus... No me guardes rencor."

Franklin.

Gracias por leer

¡Hasta la próxima!