안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 천둥과 번개는 대기의 전하 차이로 인해 발생하는 현상입니다. 대기 안에서 양성자와 음성자가 만나면 전하가 충돌하여 분리되고, 이렇게 분리된 전하가 다시 합치면서 전기적 방전이 일어납니다. 이때 방전에 의해 발생하는 광선이 번개이며, 이 광선이 일으키는 소리가 천둥입니다.
번개가 발생하는 원리는 대기 내의 전기장이 높아져서 일어납니다. 일반적으로 지표면과 대기 사이에는 전기적으로 균형이 유지되지만, 대기 내부의 일부 지역에서는 양성자와 음성자의 밀도 차이가 생겨 전기장이 형성됩니다. 이 전기장이 극도로 높아지면 대기 내부에서 전기 방전이 발생하게 되고, 이것이 번개입니다.
또한, 천둥이 울리는 원리는 번개의 광선이 대기를 폭발적으로 가열시키면서 대기가 폭발하는 소리가 발생하기 때문입니다. 번개는 매우 높은 온도를 발생시키기 때문에 대기를 가열시켜서 물방울을 형성하게 되고, 이러한 물방울이 폭발하면서 천둥 소리가 발생합니다.
이와 같은 원리로 천둥과 번개가 발생하게 되며, 이러한 현상은 일반적으로 번개와 천둥이 거의 동시에 일어나지만, 번개가 멀리 떨어져 있으면 천둥 소리가 늦게 들리는 경우도 있습니다.
