안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.
천둥소리는 번개가 발생할 때 생성되는 자연 현상으로, 번개와 함께 거리에 따라 들리는 소리입니다. 천둥소리의 원리에 대해 간단히 설명드리겠습니다.
1. 번개의 발생: 번개는 구름 안에서 일어나는 전기적인 방전 현상입니다. 구름 내부에서 양성과 음성의 전하 차이가 발생하면, 이러한 전하 차이를 극복하기 위해 고속으로 이동하는 전기적인 방전이 발생합니다.
2. 공기의 급격한 팽창: 번개가 발생할 때, 방전 경로 주위의 공기가 급격하게 가열되고 팽창합니다. 이 가열된 공기는 초음파 파동을 생성하는데, 이 파동이 천둥소리로 들립니다.
3. 초음파 파동의 전파: 가열된 공기에서 생성된 초음파 파동은 번개로부터 일정한 속도로 확산됩니다. 이 파동은 압축과 희박 단계를 반복하면서 주변 공기 분자들을 압축 및 이완시키며 진행합니다.
4. 천둥소리의 인지: 사람들은 초음파 파동을 귀로 인지하여 천둥소리라고 느낍니다. 소리의 진행 속도인 음속(약 340m/s)보다 느린 경우에만 우주 상에서 들릴 수 있으며, 그렇지 않으면 근처에서만 들릴 수 있습니다.
따라서, 천둥소리는 번개와 관련된 자연 현상으로써, 구름 내부에서 발생하는 전기적인 방전으로 인해 생긴 가열된 공기가 초음파 파동을 만들어내고 그 결과로 우주 상에서 들릴 수 있는 소리입니다.