闪电的速度是光速吗?

20.06.2014  19:06

     

        闪电,是大自然神秘而壮观的现象之一。它很早就被人类观测到并记录下来,如我国古代的《周易》就记录了发生在公元前1078年的一次球形雷,这也是世界上最早的雷电记录。 1749年,富兰克林用风筝实验证实了闪电其实是大气中发生的火花放电现象。当发生闪电时,会放出大量的光和热,沿途空气被强烈加热、水滴迅速气化、体积骤然膨胀而产生冲击波,使空气产生猛烈的震动,由此产生的声音就是雷鸣。闪电和雷鸣都是常见的自然现象。
      有关学者通过对多个闪电精细的科学观测,发现闪电的速度并不等于光速。美国能源部给出的闪电平均速度为1.45×108米/秒,大致为光速的一半。佛罗里达大学的学者通过研究,得出闪电的速度为1.0×105 ~1.4×106米/秒, 平均速度为4.4×105米/秒。虽然这些数据不一定十分准确,但是可以确定的是:闪电的速度远低于光速,同时又远高于雷声的速度。之所以很多人认为闪电的速度就是光速,主要是把闪电发出的光传播到我们眼中的速度当成了闪电本身的速度。
      闪电和雷声同时发生,但闪电的光传播到我们眼中的速度要比雷声传播到我们耳朵中的速度快得多。这也是为什么我们总是先看到闪电,后听到雷声的原因。光在空气里差不多每秒钟要走30万千米,用这样的速度,1秒钟可以围绕地球的赤道跑7圈半。而声音在空气中每秒钟约走340米,差不多只有光速的90万分之一。
      由此,利用它们的速度差,就可以判断自己与闪电的大致距离了。方法如下:从看到闪电时开始计时,听到声音后停止计时。得到的秒数乘以声速(在空气中约为340米/秒)得到的数据就是闪电与你的大致距离。例如,在看到闪电发出的光束3秒钟后,听到了雷声,那么雷电发生位置大约在附近1000米处。根据前后两次估计的距离的大小变化,就可以知道雷雨是在靠近你还是远离你了。