Yıldırım ve gök gürültüsünün uğultulu sesi, yüzyıllar boyunca insanları hem büyülemiş hem de meraklandırmıştır.
Antik Yunanlılar, gök gürültüsünü yıldırımların tanrısı Zeus’un silahı olarak görürdü. İskandinav mitolojisinde ise Thor, gök gürültüsünün tanrısı olarak kabul edilirdi. Hindu mitolojisinde gökyüzü ve gök gürültüsü tanrısı olarak İndra öne çıkar. Görüldüğü gibi, çok eski zamanlardan beri gök gürültüsü kutsal ve büyülü bir olay olarak algılanmıştır.
Ancak günümüzde, bilimin ilerlemesiyle birlikte gök gürültüsünün neden oluştuğunu ve kendine özgü ses katmanlarını kesin olarak anlayabiliyoruz. Şimdi, korkutucu ama bir o kadar da etkileyici olan gök gürültüsü sesinin ardındaki bilimi birlikte keşfedelim.
Yıldırım ve Şimşek Arasındaki Fark Nedir?
Yıldırım ve şimşek kelimeleri çoğu zaman birbirinin yerine kullanılmaktadır. Ancak teknik olarak farklı anlamlara gelir. Şimşek, negatif yüklü bulutlar ile pozitif yüklü bulutlar arasında gerçekleşen elektrik boşalmasıdır. Yani bu olay, bulutların kendi içinde veya bulutlar arasında gerçekleşir. Bu yüzden, bazı zamanlar yağmur yağmasa da gökyüzünde şimşekler görebilirsiniz.
Yıldırım ise, yeryüzündeki pozitif yüklerle buluttaki negatif yükler arasında gerçekleşen elektrik boşalmasıdır. Bu boşalma yeryüzüne ulaşır. Genellikle iki nokta arasındaki en kısa mesafenin düz bir çizgi olduğunu düşünürüz.
Yağmurlu bir havada yere ulaşan yıldırım, düz değil, zikzaklı bir biçimde ilerler ve zaman zaman dallanır. Bunun nedeni, atmosferin yalnızca saf gazlardan oluşmaması; içinde toz, kirleticiler, su buharı ve başka birçok parçacık barındırmasıdır. Yıldırım bu karmaşık karışımın içinden geçerken en kısa değil, iç direnç açısından en verimli yolu izler. Bu da yıldırımın zikzak şeklinde görünmesine yol açar.
Yıldırım Nedir Ve Nasıl Oluşur?
“Yıldırım nedir?” sorusunu tam olarak anlayabilmek için önce elektriğin ne olduğunu bilmek gerekir. Maddenin temel yapıtaşları olan atomlar ve bu atomların oluşturduğu moleküller; elektron, proton ve nötron adı verilen parçacıklardan oluşur. Elektronlar negatif (–), protonlar ise pozitif (+) elektrik yüküne sahiptir. Nötronların herhangi bir elektriksel yükü yoktur.
Elektrik yüküne sahip iki cisim birbirine yaklaştığında aralarında görünmez bir kuvvet oluşur. Eğer cisimlerin yükleri aynıysa, birbirlerini iterler. Yükleri zıt ise birbirlerini çekerler. Doğada gerçekleşen en etkileyici olaylardan biri olan yıldırım da bu elektriksel çekim ve itme kuvvetleri sayesinde ortaya çıkar.
Yıldırım ve şimşek, bulutların içinde farklı bölgelerin elektriksel olarak yüklenmesi sonucu meydana gelir. Ancak bu olayın gerçekleşebilmesi için önce bulut içindeki yüklerin birbirinden ayrılması gerekir.
Bulutun negatif (eksi) yüklü alt tabakası, yeryüzündeki negatif yüklü parçacıkları iterken, pozitif (artı) yüklü parçacıkları çeker. Bu durum, bulutun alt kısmı ile yer yüzeyi arasında bir kutuplaşma oluşturur. Ardından, bu iki bölge arasında bir elektrik alanı meydana gelir ve bu alan, çevredeki daha fazla elektrik yükünü kendine çeker.
Bu süreçte, bulutun altındaki negatif yüklü elektronlar yer yüzeyine doğru ilerlemeye başlar. Aynı anda, yeryüzündeki pozitif yüklü parçacıklar da buluta doğru yükselir. Bu öncü kollar buluştuğunda, elektriksel bağlantı tamamlanır ve devre kapanır.
Negatif yüklü öncü kollar, yere doğru saatte yaklaşık 400 kilometre hızla ilerler. Bu hareketin hemen ardından, yer yüzeyindeki pozitif yükler, saniyede 150 bin kilometre gibi çok daha yüksek bir hızla, aynı yoldan buluta doğru akar. Saniyenin sadece 10 binde biri kadar süren bu yük geçişi sırasında, yıldırım olarak gördüğümüz parlak ışık meydana gelir.
Yıldırım çaktığında, genellikle bulutun içindeki tüm elektrik boşalmaz. Bu nedenle, kısa bir süre sonra aynı yolu izleyen ikinci veya üçüncü yıldırımlar oluşur. Ancak bu ardışık boşalmalar arasındaki zaman farkı çok kısa olduğu için gözümüze birleşik, tek bir uzun yıldırım gibi görünür.
Gök Gürültüsü Nedir?
Basitçe söylemek gerekirse, gök gürültüsü yıldırımın ürettiği sestir. Yıldırımın açığa çıkardığı muazzam ısı, çevresindeki havayı aşırı derecede ısıtır. Bu ısı etkisiyle hava molekülleri şiddetle titreşir ve aniden genleşir. Bu ani genişleme, havada bir şok dalgası oluşturur. İşte bu şok dalgası, kulaklarımız tarafından gök gürültüsü olarak algılanır.
Ancak iş burada bitmez… Eğer daha önce gök gürültüsünü dinlediyseniz, onun net bir başlangıcı ve sonu olan tek bir ses olmadığını fark etmişsinizdir. Gök gürültüsünün yankılanan sesi, farklı frekansların birleşiminden oluşur. Bu da onu tahmin edilemez ama doğada kolayca ayırt edilebilen bir ses haline getirir.
Yıldırımın zikzak şeklindeki yapısı, gök gürültüsünün uğultulu duyulmasının nedenlerinden biridir. Yıldırım tek bir düz çizgi halinde ilerlemediği için, farklı noktalarından çıkan sesler kulağımıza farklı zamanlarda ulaşır. Bu nedenle net ve keskin bir patlama sesi yerine, daha sürekli ve dalgalı bir ses duyarız. Bu da gök gürültüsüne karakteristik uğultulu yapısını kazandırır.
Ayrıca, bir yıldırım çakması yalnızca tek bir ses patlamasından oluşmaz. Yapılan bir araştırmaya göre, ortalama bir yıldırım çakması 1 ila 3 saniye içinde gerçekleşen 3 ila 7 ayrı gök gürültüsü darbesinden oluşur. Bu gibi durumlarda, bu darbelerden çıkan sesler üst üste biner ve kulaklarımız bir dizi çatlama ve uğultuyu tek bir yoğun ses patlaması gibi algılar. Bu da gök gürültüsünün hem karmaşık hem de etkileyici duyulmasına neden olur.
Yıldırım Hakkında Yaygın Olarak Duyduğumuz Bazı Efsaneler
Dışarıdaysanız yere düz yatın:
Eskiden açık havada yıldırımlı bir fırtına sırasında yere uzanmanın en güvenli yöntem olduğu düşünülürdü. Ancak bu yaklaşım artık terk edildi. Eğer açık alandaysanız, en doğru davranış, metal gibi iletken maddelerden uzak durmak ve olabildiğince küçük bir hedef oluşturmaktır.
Eğer saçlarınızın elektriklendiğini hissediyorsanız, bu, yakınlarda yıldırım oluşabileceğinin işaretidir. Bu durumda, ayaklarınızı birleştirerek yere çömelmeniz, çarpılma riskinizi azaltır. Kalabalık bir grupla dışarıdaysanız, herkesin birbirinden uzak durması daha güvenlidir. Ormanlık bir alandaysanız, yüksek ağaçlardan değil, alçak ağaçların bulunduğu bölgeden uzaklaşmadan beklemek gerekir.
Yıldırım asla aynı yere iki kez düşmez:
Kulağa hoş gelen bu ifade gerçekleri yansıtmaz. Yıldırım, aynı noktaya birden çok kez düşebilir. Özellikle yüksek yapılar, kuleler veya antenler gibi sivri yapılar yıldırımı tekrar tekrar çekebilir. Bu nedenle bu efsane bilimsel olarak yanlıştır.
Evlerimizde güvendeyiz:
Bu düşünce kısmen doğrudur. Günümüzde yüksek binalarda yıldırımdan korunmak için paratoner sistemleri kullanılır. Paratoner, yer ile bulut arasındaki elektrik boşalmasının binadan ziyade iletken bir metal çubuk üzerinden gerçekleşmesini sağlar. Ancak bazı yıldırımlar dallanarak farklı yönlere sapar. Bu da daha alçak binaların dahi etkilenmesine yol açar. u tür havalarda, elektrikli cihazları kapatmak ve tesisat borularından, özellikle su borularından uzak durmak önerilir.
Arabamızın lastik tekerlekleri bizi korur:
Bir fırtına sırasında açık alanda kalmaktansa arabanın içinde olmak daha güvenlidir. Ancak bu güvenliği sağlayan unsur lastik tekerlekler değildir. Aynı şekilde, spor ayakkabılarının lastik tabanları da sizi yıldırımdan korumaz. Asıl koruyucu etken, aracın metal gövdesidir. Yıldırım araca çarptığında, elektrik yükü aracın dış yüzeyinden geçerek yere aktarılır. Bu nedenle kapalı ve metal gövdeli araçlar güvenli bir sığınaktır.
Sonuç Olarak;
Siz bu satırları okurken, yeryüzünde yaklaşık 2000 elektrik fırtınası meydana geldi ve her saniye 100’e yakın yıldırım düştü. Bu da yıldırımın nadir değil, aslında oldukça sık rastlanan bir doğa olayı olduğunu gösterir. Bu nedenle, panik yapmaya gerek yoktur.
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- How Humans Perceived Lightning Throughout Time; Yayınlanma tarihi: 23 Mayıs 2022; Bağlantı: https://www.discovermagazine.com/
- Why Does Thunder Sound The Way It Does?; yayınlanma tarihi: 16 Ocak 2022; Bağlantı: https://www.scienceabc.com/
Matematiksel
