يعتبر البرق من الظواهر الطبيعية الجميلة والخطيرة في آن معًا، والتي تترافق عادة مع الأمطار والعواصف الهوجاء، ولكن هل خطر يومًا في بالكم كيف يمكن حساب بعد البرق عن مكان وجودنا؟
ما هو البرق
البرق هو ضوء ساطع يظهر في السماء في الأيام العاصفة، يعقبه صوت شديد يسمى الرعد، ويفصل بين ظهور ضوء البرق وسماع صوت الرعد بعض الوقت، نظرًا لكون سرعة الضوء أكبر من سرعة الصوت، فنرى البرق أولًا، ثم نسمع صوت الرعد، ويزداد هذا الوقت كلما كنا بعيدين عن مكان حدوث البرق، وهو ما يمكن استخدامه في حساب بعد البرق عن مكان وجودنا.
كيف يتشكل البرق
كثيرة هي الدراسات والمحاولات التي تمت عبر التاريخ لفهم طريقة وأسلوب تشكل البرق، وتكوّن هذه الشحنات الكهربائية الهائلة.
ففي العصور القديمة، كان البشر يظنون أن البرق هو نتيجة لغضب الآلهة، ولذلك كانت بعض الحضارات تعبد البرق وآلهته، وتقدم لهم القرابين لتجنب غضبهم.
ومع تطور العصور بدأت محاولات فهم هذه الظاهرة بطرق علمية، ودراستها بشكلٍ منطقي، بعيدًا عن الخرافات.
ومن أبرز من درس ظاهرة تكون البرق، بنجامين فرانكلين، ونيكولا تسلا، وجورج ريتشمان، الذي توفي خلال تجربته، ما يؤكد على خطورة البرق، وعلى ضرورة الحذر الشديد عند التعامل معه.
واجتمعت أغلب النظريات على أن الشحن الكهربائي يحدث نتيجة احتكاك قطرات المطر والثلج مع بعضها البعض ضمن الغيوم، فينتج عنه قطرات مشحونة بشحنات سالبة، وأخرى مشحونة بشحنات موجبة، تتزايد هذه الحالة وتبدأ الشحنات بالتجمع، حتى تصل إلى مرحلة التفريغ، فتنجذب فجأة لبعضها محدثة هذه الشرارة الكهربائية المسماة البرق.
أشكال البرق
تختلف أشكال البرق وفقًا لشكل وطبيعة التفريغ الحاصل، فقد يحصل التفريغ بين الغيوم نفسها نتيجة وجود غيمة مشحونة بشحنات سالبة وأخرى مشحونة بشحنات موجبة، وعند اقترابهما من بعضهما يحدث تفريغ الشحنات الكهربائية بين الغيوم، ويظهر البرق بشكل خطوط لامعة بين الغيوم نفسها، ويسمى عندها بالبرق بين السحب.
وقد يحدث التفريغ بين الغيمة والأرض أو العكس، فيظهر البرق بشكل خط لامع يصل الأرض بالسماء، وتسمى عندها بالصاعقة، وهو شديد الضرر إذا أصاب الإنسان أو الحيوانات، وعادةً ما تسبب الموت، نظرًا للجهد الكهربائي العالي الذي تحمله، وقد يسبب الحرائق إذا أصاب الأشجار أو المنازل، لذلك تستخدم مانعات الصواعق لتفريغ الشحنات الكهربائية بالأرض، ويسمى عندها بالبرق من السحاب إلى الأرض، أو من الأرض إلى السحاب.
لماذا نسمع صوت الرعد
عند حدوث البرق، ونتيجة التيار الكهربائي الهائل، يحدث تسخين مفاجئ للهواء المحيط بالبرق أو الصاعقة، قد يصل إلى ما يزيد عن ثلاثة آلاف درجة مئوية، فيحدث معه تمدد سريع ومفاجئ للهواء في المنطقة، ينتهي هذه التمدد وتعود درجات الحرارة للانخفاض بسرعة أيضًا مع انتهاء الصاعقة.
هذا التمدد والتقلص المفاجئين يسببان تغيرًا مفاجئًا في الضغط الجوي، ينتج عنه هذا الصوت القوي المسمى الرعد، والذي ينتشر بسرعة أبطأ من سرعة البرق، فنرى البرق أولًا ثم نسمع صوت الرعد،
وتختلف شدة هذا الصوت حسب المسافة بيننا وبين مكان حدوث البرق، فيتدرج من صوت يشبه صوت الانفجار العنيف إلى القرقعة الخفيفة.
وهذا ما نستفيد منه لحساب بعد البرق عنا والاحتماء منه في حال الخطر.
كيفية حساب بعد البرق
عادة ما نرى البرق فورًا عند حدوثه، وسبب ذلك أن البرق ينتقل بسرعة الضوء، والذي يعادل تقريبًا ثلاثمئة ألف كيلو متر في الثانية الواحدة.
أما صوت الرعد فينتقل بسرعة أبطأ من ذلك بكثير، فتبلغ سرعة الصوت تقريبًا ثلاثمئة وثلاثة وأربعون مترًا في الثانية.
لذلك إذا أردنا أن نحسب كم نبعد عن مكان حدوث البرق، فالطريقة سهلة للغاية، وتتلخص فقط بحساب الوقت بين رؤيتنا للبرق وسماعنا لصوت الرعد الناتج عنه، وذلك ممكن باستخدام ساعة توقيت، وفي حال عدم وجودها نعتمد على العد بشكل عادي، وذلك يعطينا نتيجة قريبة من الواقع.
ولتطبيق ذلك عمليًا كل ما علينا حساب الوقت الفاصل ثم تطبيقه ضمن المعادلة التالية:
المسافة بالمتر = 343 (سرعة الصوت) * الوقت بين رؤية البرق وسماع صوت الرعد
وبالتالي إذا كان الوقت هو ثلاث ثواني مثلًا، فعندها تكون المسافة بيننا وبين مركز البرق أو الصاعقة هي ألف وثلاثون مترًا تقريبًا.
وكلما قل الزمن، كلما كنا أقرب إلى الخطر، ووجب علينا الاحتماء في مكان بعيد عن المسطحات المكشوفة، والأماكن العالية، تجنبًا لتعرضنا لأي خطر قد يكون قاتلًا.
فوائد البرق
رغم كل ما ذكر عن خطورته، إلا أن البرق مفيد جدًا وخاصة للزراعة.
فهو وبمساعدة المطر، ينقي الهواء من الشوائب والغبار، فنلاحظ بعد انحسار العاصفة نقاءً مميزًا في الجو ونظافة في الهواء.
كذلك يساعد البرق على تحويل عنصر النتروجين، وبعض العناصر الأخرى الموجودة في الهواء، إلى عناصر مفيدة للتربة، تسقط عادة مع المطر، وتعمل كأسمدة طبيعية للتربة.
كذلك عادة ما تترافق العواصف الرعدية مع تساقط كثيف للأمطار، وعادة ما تكون مياه الأمطار عندها نظيفة ونقية نظرًا لتعرضها للبرق، ما يعني ري الأرض بشكل طبيعي، بمياه نقية ونظيفة، تسهم في قتل الآفات، والتخلص من الجراثيم الضارة.
