안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
천둥과 번개는 번개가 발생하는 자연 현상의 결과물입니다. 이 두 가지 현상은 서로 관련되어 있으며, 번개가 칠 때 천둥 소리가 발생합니다.
번개는 대기 속에서 전기 방전이 발생할 때 일어납니다. 일반적으로 번개는 구름 간 또는 구름과 지표 간의 전하 차이로 인해 발생합니다. 대기 속에서의 부채꼴 모양의 구름 내부나 구름과 지표 사이에서 전기적인 방전이 일어나면, 이러한 방전을 번개라고 합니다.
번개의 발생은 대기 중의 이온화된 입자들 사이에서 전기적인 에너지가 해방되는 과정입니다. 이 때 발생하는 강력한 전기 방전은 주로 대기의 분자들을 이온화시키고 분자들 사이를 전기적으로 확장시키는 역할을 합니다. 이러한 과정에서 많은 양의 열이 생성되며, 이 열에 의해 주변 공기가 급격하게 팽창하여 폭발음이 발생합니다.
천둥은 번개가 일어나면서 발생하는 고온 고압의 확장음파로 인해 발생합니다. 번개가 칠 때 발생하는 폭발음은 음속을 초과하는 속도로 확산되기 때문에 천둥 소리로 들리게 됩니다.