هل الضوء أسرع من الصوت؟
يتشكّل الصوت من تصادم الجزيئات المنتقلة في وسط معين، وبسبب اصطدام الجزيئة الأولى بالحاجز تتغير سرعة تحرُّك الجزيئات فتدفع بعضها البعض، وينشأ من هذا التصادم موجات ضغط تنتقل عبر الأوساط المختلفة، وبذلك يتكون الصوت، وبما أنَّ الموجات جسم متحرك فهذا يعني أنَّ لها سرعةً محددةً تتحرك فيها، وتعتمد سرعة الموجات على عدة عوامل منها؛ نوع الوسط الذي تنتقل فيه، فينتقل الصوت بسرعة أعلى في الأوساط السائلة والصلبة، وأقل سرعةً في الهواء، ولا يمكن أن ينتقل الصوت في الفراغ، إذ لا بدَّ له من وسيط ينقل موجاتها، أمّا الضوء فيتكون من جسيمات تدعى الفوتونات، وهي موجات كهرومغناطيسيّة لا تحتاج إلى وسط لتنتقل فيه، أي أنّها تنتقل في الفراغ بسرعة عالية، وبسبب الخصائص المختلفة للضوء والصوت، فإنّ الضوء يتحرك بسرعة أعلى من الصوت.
وهذه الظاهرة من أكبر الأمثلة على أنَّ الضوء أعلى سرعةً من الصوت؛ إذ نرى في الأيام الشتوية العاصفة لمعان البرق في السماء، ثمَّ نسمع صوت الرعد بعد ذلك، ويعود السبب لاختلاف سرعتهما في الهواء رغم تكونهما في نفس الوقت..
ويُعرّف الرعد على أنّه ارتفاع الضغط ودرجات الحرارة بنسب كبيرة داخل السحب التي تحمل الشحنات الإلكترونية، وعند حدوث تفريغ للشحنات المتعاكسة الأقطاب ترتفع درجات الحرارة داخل السحابة، كما تزيد نسبة الضغط بطريقة مفاجئة، فينتج عن ذلك صوت عالٍ وهو ما يسمى بالرعد، كما أنّ صوت الرعد يشبه صوت الانفجار الكبير، وهو عادةً ما ينذر بسقوط الأمطار، كما تختلف حدة ارتفاع صوت الرعد بناءً على حجم التفريغ الذي حدث والمسافة بين الشخص والسحابة التي حدث الرعد فيها، فقد يكون الصوت عالٍ جداً فيصم الآذان، أو قد يكون صوتاً خافتاً مكتوماً. كما يُعرّف البرق على أنّه الضوء الذي يظهر بشكل مفاجئ في السماء خلال الأيام التي تكون فيها الأحوال الجوية سيئة ومهيأة لهطول الأمطار، وينشأ البرق بسبب تصادم سحابتين تحمل واحدة منهما شحنات كهربائية سالبة، والثانية تحمل شحنة كهربائية موجبة، حيث يؤدي هذا التصادم فيما بينهما إلى إحداث شرارة قوية تظهر على شكل ضوء وتتم رؤيته فجأة وترتبط رؤية البرق بسماع صوت الرعد لاحقاً ويُطلق على حدوث البرق والرعد اسم الصاعقة، كما أنّ هناك أنواع متعددة للبرق منها البرق الذي يكون خرزياً وشريطياً يحدث بشكل متقطع ومتفرّغ بين السحابة والأرض، أو العكس بمعنى أنّه يحدث من الأرض إلى السحابة، بالإضافة إلى أنّ هناك البرق الحراري، والبرق الجاف، والبرق الصاروخي.
وهذه الظاهرة من أكبر الأمثلة على أنَّ الضوء أعلى سرعةً من الصوت؛ إذ نرى في الأيام الشتوية العاصفة لمعان البرق في السماء، ثمَّ نسمع صوت الرعد بعد ذلك، ويعود السبب لاختلاف سرعتهما في الهواء رغم تكونهما في نفس الوقت..
ويُعرّف الرعد على أنّه ارتفاع الضغط ودرجات الحرارة بنسب كبيرة داخل السحب التي تحمل الشحنات الإلكترونية، وعند حدوث تفريغ للشحنات المتعاكسة الأقطاب ترتفع درجات الحرارة داخل السحابة، كما تزيد نسبة الضغط بطريقة مفاجئة، فينتج عن ذلك صوت عالٍ وهو ما يسمى بالرعد، كما أنّ صوت الرعد يشبه صوت الانفجار الكبير، وهو عادةً ما ينذر بسقوط الأمطار، كما تختلف حدة ارتفاع صوت الرعد بناءً على حجم التفريغ الذي حدث والمسافة بين الشخص والسحابة التي حدث الرعد فيها، فقد يكون الصوت عالٍ جداً فيصم الآذان، أو قد يكون صوتاً خافتاً مكتوماً. كما يُعرّف البرق على أنّه الضوء الذي يظهر بشكل مفاجئ في السماء خلال الأيام التي تكون فيها الأحوال الجوية سيئة ومهيأة لهطول الأمطار، وينشأ البرق بسبب تصادم سحابتين تحمل واحدة منهما شحنات كهربائية سالبة، والثانية تحمل شحنة كهربائية موجبة، حيث يؤدي هذا التصادم فيما بينهما إلى إحداث شرارة قوية تظهر على شكل ضوء وتتم رؤيته فجأة وترتبط رؤية البرق بسماع صوت الرعد لاحقاً ويُطلق على حدوث البرق والرعد اسم الصاعقة، كما أنّ هناك أنواع متعددة للبرق منها البرق الذي يكون خرزياً وشريطياً يحدث بشكل متقطع ومتفرّغ بين السحابة والأرض، أو العكس بمعنى أنّه يحدث من الأرض إلى السحابة، بالإضافة إلى أنّ هناك البرق الحراري، والبرق الجاف، والبرق الصاروخي.
يعود السبب وراء رؤية البرق قبل سماع صوت الرعد إلى أنّ سرعة الضوء أسرع بكثير من سرعة الصوت، لهذا يصل الضوء الذي ينشأ عن تفريغ الشحنات الكهربائية بشكل أسرع من الصوت الناتج عن تفريغها، فالضوء يصل إلى الأرض بسرعة آنية، بينما يحتاج الصوت لثوانٍ معدودة ليصل، وتقدر سرعة الصوت بما يقارب 343 متراً في الثانية في الهواء، كما أنّ بعض العلماء الذين يفسرون رؤية البرق قبل سماع صوت الرعد أيضاً بفكرة أنّ الإنسان يرى الأشياء قبل أن يسمع الأصوات.