質問

雷は概ね上から下に落ちるのが目視できます。この雷が落ちる速度が光の速度と同じと考えてよいのでしょうか? もし同じであれば光の速度は目視できるってことでしょうか?

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回答 (3件)

No.2です。
だいたいの流れはお考えの通りだと思います。
雷が発生すると、その放電により空気が高温に熱せられて光を発します。その光が光速で(例えば)5km離れた本人の目に届くことにより「見えた」となるわけです。
No.1さんやNo.2に私が書いた内容は、雷において地面と雷雲との間を電気が流れる速さであって、それは光よりも遅いというわけです。その内容が目に届く速さは光の速さです。
なお、光がどうやって伝わるのか、何かが飛んでくるのかという話は、我々が普段の生活で持っている感覚からはなかなか理解しにくい難しい話になります。
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4292874.html
ご参考までに。

No.1さんのおっしゃるように、最初に電気の通り道が形成される過程(ステップトリーダ)は休み休み進んでくるので、だいたい150km/秒~200km/秒と光速に比べるとかなり遅い速度です。
電気の通り道が形成されると、そこを使って物凄い速度で電気が流れます。これを帰還雷撃(リターンストローク)と言い、こちらは光速の数分の一程度の速さがあります。
リターンストロークでは大電流が流れるため、大きな光や音が発生し、我々が普段目にするのもこちらのリターンストロークの方です。ですので、いくらがんばっても一瞬にしか見えません。
http://www.pluto.dti.ne.jp/~suzuki-y/tokai/tokai …
http://www.acelion.co.jp/kaminari/meca/meca.html
http://www1.gifu-u.ac.jp/~eng/ja/square/2004syou …

ちなみに、日本で夏に起こる雷では、一般的に上から下へ電気の通り道が形成された後、リターンストロークが下から上に流れます。

http://www.shoe-g.com/2008/08/lightning_strike_s …

この回答へのお礼

agthreeさん、具体的な数値をもっての回答有難うございました。
KonnaMondeからの回答も踏まえて私なりに理解できたことは、雷の放電があり、その雷光から(例えば)5km離れて見ている本人までの距離を雷光として人間の目が捉える何か(光、波長?)が飛ぶ(適切な表現ではないかも?)。それが光の速度でしょうか。目には見えなくても実際にその何かが空気中を伝わっているのでしょうか。

>この雷が落ちる速度が光の速度と同じと考えてよいのでしょうか?

違います。 空気中を放電する時の速度です。

>光の速度は目視できるってことでしょうか?

出来ません。
雷は、1回の放電で上から下まで届くのではありません。 1回の放電で進む距離はそんなに長くはありません。 数十回の放電を繰り返しているのです。

一度放電すると、その場所はしばらくの間、電気が通りやすくなります。 次の放電では、前回の放電の先端から新たな放電が始まります。 この時の方向は、前の放電の方向とは無関係で、どこに向かって放電するかは分かりません。

また、上から下へ放電するか、下から上へ放電するかは、帯電した雲の電荷がプラスかマイナスかで異なります。
また、上から放電が続いていても、半分位を過ぎたあたりで、下から上に向かって放電することもあります。

これらの、放電の繰り返しが、あたかも、稲妻が伸びてきているように見え、これが 「雷が落ちる速度」 ということになります。 光の速度と比較できないくらい遅いものです。

光の速度は、真空中で秒速約30万キロメーターです。 地球1周が約四万キロメートルですので、1秒間で、地球を7周半回ります。 比較してみてください。

この回答へのお礼

KonnaMondeさん
早速の回答有難うございました。光の速度が秒速約30万キロメーターは知識として持っておりましたが、雷→電気→光 と単純に思ってしまいました。 有難う御座います。

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