夕立の空がピカッと光って、少し遅れてゴロゴロと鳴る。
子どものころから見てきた光景です。まぶしくて、少し怖い。でも、あの光が何度あるのかは考えたことがありませんでした。
約3万度です。太陽の表面より熱いんです。
太陽の表面の、5倍
稲妻が通り抜けるとき、そこにある空気は一気に熱せられます。その温度が、およそ3万度とされています。
比べてみましょう。
| 温度 | |
|---|---|
| 太陽の表面 | 約6000度 |
| 稲妻が通った空気 | 約3万度 |
5倍です。空に浮かぶ太陽より、目の前で光っているほうが熱い。
なぜ、そこまで熱くなるのか。
理由は通り道の細さにあります。とてつもない量の電気が、空気という細い一本の道に一気に流れ込む。押し込まれた電気が抵抗にぶつかって、熱に変わります。
ただし、続く時間が違います。稲妻が光っているのは1000分の1秒ほど。まばたきよりずっと短い一瞬です。
長く燃え続ける太陽と、一瞬だけ超高温になる空気。熱さの種類がまるで違うわけですね。
数字が、どれもおかしい
温度以外の数値も、日常の感覚から外れています。
| 項目 | おおよその値 |
|---|---|
| 電圧 | 数百万ボルトから1億ボルト規模 |
| 電流 | 数千から20万アンペア |
| 放電の長さ | 数キロメートル |
| 進む速さ | 秒速10万キロメートルに達することも |
資料によって幅がありますが、桁の大きさは共通しています。
とくに驚いたのが速さです。秒速10万キロメートルといえば、光の速さのおよそ3分の1。あの一撃は、光にそこそこ近い速度で駆け下りてきています。
コンセントの電圧が100ボルトですから、雷はその数万倍から百万倍。家庭の電気とは、まったく別の現象だと分かります。
稲妻がちらちらして見えることがありますよね。あれは気のせいではなく、短い放電が続けざまに何度も起きているためだと説明されています。1本に見える光の中で、実は何往復もしているわけです。
おまけ：ゴロゴロは、空気が破裂した音
では、あの音は何なのか。
3万度に熱せられた空気は、行き場を失って一気に膨張します。その急激なふくらみが周囲を押しのけ、衝撃となって伝わる。
つまり雷鳴は、空気の爆発音です。
光は一瞬で目に届きますが、音は秒速およそ340メートルでしか進めません。だから遅れて聞こえる。光ってから音までが3秒なら、およそ1キロ先という計算になります。
なお、雷の音が聞こえたら建物の中へ。ここから先は気象庁などの案内に従ってください。
数えるのは、安全な場所に入ってからにしましょう。
明日、こう話せる
雷が鳴っている日や、天気の話題が出たときに使えます。
「雷って何度あるか知ってる？」
たいてい「熱そうだよね」くらいで止まります。
「3万度。太陽の表面が6000度だから、その5倍。ただし光ってるのは1000分の1秒だけ」
そして最後にこれを足します。
「ゴロゴロって音も、その熱で空気が一気に膨らんで破裂した音なんだって」
窓の外で実演が始まることもあります。そのときは、話を切り上げて中に入るのが正解です。
