ظاهرة البرق
البرق هو ظاهرةٌ تظهر جلياً في أيام الشتاء الباردة، وهي انبعاث ضوءٍ قويٍ من السماء يسبق الرعد؛ لأن البرق ضوءٌ والرعد صوتٌ، وكما نعلم فإن سرعة الضوء أكبر بكثيرٍ من سرعة الصوت، ولذلك نرى الضوء قبل أن نسمع الصوت، وأيضاً لأن البرق سببٌ في تشكل الرعد، وتَشكُّل البرق ناتجٌ عن اصطدام أي سحابتين في الجو مختلفتين في الشحنات الكهربائية؛ واحدة ٌ مشحونةٌ بالشحنة الموجبة والأخرى مشحونةٌ بالشحنة السالبة.
وهنا ينتج شرارٌ قويٌّ يكون على شكل ضوءٍ وهو ما نراه بالعين المجردة، وتصل سرعة البرق مئات الكيلومترات في الثانية، ولكنها ليست بسرعة الضوء تماماً؛ حيث تكون سرعة الضوء المغادر إلى الأرض أكثر من غيره، ولكنها أقل بكثيرٍ من سرعة الضوء.
خصائص ظاهرة البرق
- تصل قوة الصاعقة السالبة إلى الثلاثين كيلو أمبيراً وتحمل طاقة للأرض حوالي الخمسمئة جول، وإذا كانت الصاعقة قويةً جداً يمكن أن تصل قوتها إلى المائة وعشرين أمبيراً.
- الصاعقة الموجبة تصل قوتها إلى ما يقارب عشرة أضعاف الصاعقة السالبة.
- نمو وتوالد البرق يحتاج بشكلٍ أساسيٍ للحقول الكهربائية المحيطة، التي هي إحدى القيم الرئيسية له.
- يصل متوسظ علوّ مخرجات الطاقة الكهربائية للصاعقة الواحدة حوالي التيرا واط وتستمر لمدة 30 مايكروثانية.
- تسبب الصاعقة ارتفاع درجة الحرارة للأماكن الملاصقة لها بحوالي 20,000 °م (36,000 °ف، مما يؤدي إلى إنتاج صدمةٍ صوتيةٍ سريعةٍ وهي ما يعرف بالرعد؛ ولذلك يكون الرعد لاحقاً للبرق.
- يختلف متوسط ضربات البرق حسب اختلاف التيارات والجهود الكهربائية التي تختلف باختلاف المنطقة.
أنواع البرق
- البرق من السحابة إلى الأرض.
- البرق من الأرض إلى السحابة.
- البرق من السحابة للسحابة.
- البرق الخرزي.
- البرق الشريطي.
- البرق الشريطي.
- البرق المتقطع.
- البرق المتفرع.
- البرق الورقي.
- البرق الحراري.
- البرق الجاف.
- البرق الصاروخي.
- البرق الموجب.
- كرة البرق.
- برق الغلاف الجوي العلوي.
- برق الأشباح.
- برق النفاثات الزرقاء.
- برق الأقزام.
بحوث حول البرق
أول من قام باختبار نظرية تشابه الشرار مع البرق هو العالم بنيامين فرانكلين، واستخدم البرج الذي بني في فيلادلفيا، واستخدم طائرةً ورقيةً خلال العواصف لاختبارها، ولم يكن فرانكلين أول من خاض هذه التجربة؛ فقد جرّبها في فرنسا كلٌّ من توماس فرانسوا ديلابارد وديلورس، قبل تجربة بنيامين لها بعدة أسابيع.
وقد جرّب الكثير بعدَ ذلك تجربةَ فرانكلين والفرنسيين، ولكن هذه التجارب خطيرةً وقد تُوصل صاحبها للموت، وهذا ما حدث مع العالم جورج ريتشمان الذي مات أثناء التجربة بسبب اصطدام كرة برقٍ في رأسه، ولذلك يحذر من التجارب المشابهة لمن ليس لديه العلم والقدرة الكافيين على القيام بهذا.