ในเทพนิยายของกรีกในโลกตะวันตกนั้นกล่าวว่า สายฟ้าคือ อาวุธของเทพเจ้าซุส (Zeus) ซึ่งเป็นเจ้าแห่งเทพเจ้าทั้งหมด (ถ้าลองเปรียบเทียบกับเทวดาในนิยายของไทย เทพเจ้าซุสคงเป็นพระอินทร์ของเรานี้เอง) ส่วนความเชื่อของชนเผ่าไวกิ้ง (Viking) กล่าวว่า สายฟ้าเกิดจากการที่เทพเจ้าเธอร์ (Thor) เอาค้อนตีแท่งตีเหล็กเวลาขับรถม้าบนก้อนเมฆ ส่วนชนเผ่าอินเดียแดงมีความเชื่อว่าสายฟ้าเกิดจากนกที่ชื่อว่า มิส ติค (Mystical bird) ส่วนของไทยเราก็มี เรื่องราวเกี่ยวกับยักษ์ รามสูรและนางเมขลาที่เรารู้จักกันดี ปัจจุบันความรู้ทางวิทยาศาสตร์ของเราได้ถูกพัฒนาไปไกลมาก เรารู้ว่าความเชื่อเหล่านี้ไม่ถูกต้อง
แต่ ว่าเรารู้เกี่ยวกับปรากฏการณ์นี้แค่ไหนหรือ มันเกิดได้อย่างไร คุณลองตอบคำถามนี้ดูสิ แล้วจะรู้ว่าความรู้ของคุณเกี่ยวกับปรากฏการณ์ฟ้าผ่ามีอยู่น้อยมากหรือแทบจะ ไม่รู้อะไรเลย
เรารู้ดีว่าปรากฏการณ์ฟ้าผ่าเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอย่าง หนึ่ง มันอยู่ใกล้ตัวเรามาก จะพบเห็นได้แทบทุกครั้งที่มีฝนตก อีกทั้งเรายังได้ฟังข่าวว่ามีคนได้รับอุบัติเหตุโดนฟ้าผ่าอยู่บ่อยๆ ที่บางครั้งมีการเสียชีวิตก็มี เฉพาะที่อเมริกาแห่งเดียวมีคนถูกฟ้า ผ่าตายราว 200 คนทุกปี แม้นว่าฟ้าผ่าจะอันตรายใกล้ตัวเรา แต่การศึกษาในเรื่องนี้มีอยู่ไม่มากนัก ที่แล้วมาการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับฟ้าผ่าที่โด่งดังที่สุดคงจะเป็นของ เบนจามิน แฟรงคลิน (Benjamin Franklin) ในช่วงศตวรรษที่ 18 โดยใช้ว่าวกับแผ่นทองแดงไปล่อฟ้าผ่านั้นเอง ทำให้เรารู้ว่าฟ้าผ่าเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากการไหลของประจุไฟฟ้าจากที่ที่ มีศักย์ไฟฟ้าสูงไปยังที่ที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ำ ปรากฏการณ์ นี้มันเป็นน่าสนใจมากเนื่องจากกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในช่วงที่เกิดฟ้าผ่ามี ค่าสูงมาก อยู่ในระดับของหมื่นแอมแปร์เลยทีเดียว ถ้าอยากรู้ว่าสูงแค่ไหนก็ลองเปรียบเทียบกับกระแสไฟฟ้าที่ใช้ตามบ้านดู
โดยปกติกระแสไฟฟ้าที่ใช้ตามบ้านของเรามีค่าอยู่ที่ 15 ถึง 30 แอมแปร์แค่นั้นเอง ดังนั้น กระแสไฟฟ้าในช่วงฟ้าผ่าจึงถูกเป็นพันเท่าของกระแสไฟฟ้าที่ใช้ตามบ้าน จะเห็นได้ว่ามันสูงมาก เนื่องจากปริมาณกระแสไฟฟ้าที่สูงนี้เองฟ้าผ่าจึงสามารถทำอันตรายต่อทุกสิ่ง ที่มันได้สัมผัสได้ รวมถึงตัวคนเราด้วย
กระแส ไฟฟ้าอันมากมายที่เกิดขึ้นในช่วงที่ฟ้าผ่ามาจากไหน เป็นคำถามที่หลายคนคงอยากจะรู้ ถ้าจะดูรายละเอียดการเกิดขึ้นของฟ้าผ่าคงจะต้องเริ่มจากการเกิดขึ้นของเมฆ ก่อนที่จะเกิดพายุฝนความชื้นที่มีอยู่ในอากาศจะรวมตัวกัน เมื่อปะทะกับอากาศเย็นก็จะกลายไปเป็นก้อนเมฆที่เราเห็นบนท้องฟ้า เมฆแบบนี้เรียกว่า เมฆคูมูลัส (Cumulus) เมฆชนิดนี้จะรวบ รวมไอน้ำในอากาศแล้วมีขนาดใหญ่มากขึ้นเรื่อยจนกระทั่งมันเริ่มตกลงมาเป็นฝน แต่ ระหว่างที่มันรวบรวมไอน้ำนี้เอง ก้อนน้ำแข็งเล็กๆ ในเมฆจะเสียดสีกับอากาศระหว่างที่เมฆถูกลมพัด การเสียดสีนี้เองที่จะนำไปสู่การเกิดขึ้นของไฟฟ้าสถิต โดยที่เมฆจะทำหน้าที่เป็นตัวเก็บประจุไฟฟ้าเหล่านี้ เนื่องจากมีสนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจากความต่างศักย์ของชั้นบรรยากาศระดับสูง ที่เรียกว่า ชั้นไอโอโนสเพียร์ (Ionosphere) และพื้นดิน โดยทั่วไปความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างชั้นไอโอโนสเพียร์และพื้นดินจะอยู่ที่ ประมาณ 200,000 V ถึง 500,000 V ความต่างศักย์ไฟฟ้านี้เองทำให้ประจุไฟฟ้าในเมฆแยกโดยที่ประจุบวกจะอยู่ บริเวณด้านบนของเมฆและประจุลบจะอยู่ที่ด้านล่าง ประจุไฟฟ้าลบที่อยู่ด้านล่างของเมฆจะเหนี่ยวนำให้เกิดประจุไฟฟ้าบนพื้นดิน
เมื่อ ประจุมารวมตัวกันมากๆ การเคลื่อนที่ของประจุก็จะเกิดขึ้นซึ่งนำไปสู่ปรากฏการณ์ฟ้าแลบและฟ้าผ่าใน ที่สุด ถ้าเกิดการถ่ายเทประจุลงสู่พื้นดินก็จะเรียกว่า ฟ้าผ่า ถ้าเกิดการถ่ายเทประจุระหว่างเมฆด้วยกันก็จะเป็น ฟ้าแลบ ดังที่เห็นในรูปข้างล่างนี้
การถ่ายเทประจุที่ทำให้เกิดฟ้าผ่านั้นน่าสนใจมาก มันต้องผ่านหลายขั้นตอนทีเดียว เป็นที่ทราบกันดีแล้วว่าอากาศเป็นฉนวนไฟฟ้า มันจะไม่ยอมให้ประจุต่างๆเคลื่อนที่ผ่านมันได้โดยง่าย ดังนั้น เมื่อประจุไฟฟ้าบนเมฆจะเคลื่อนที่ลงสู่พื้นดินมันจะต้องมีปริมาณที่สูงมาก โดยประจุเหล่านี้จะสร้างความต่างศักย์ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะทำให้อากาศซึ่งเป็น ฉนวนไฟฟ้าแตกตัวเป็นไอออนชั่วคราว โดยที่อากาศที่แตกตัวนี้จะลักษณะ เป็นท่อผอมๆ ยาวๆ โดย ทั่วไปจะมีความยาวประมาณ 50 เมตร เมื่อท่อนี้เกิดขึ้นประจุก็จะมีการถ่ายเทไปอีกจุดหนึ่ง เมื่อถ่ายเทเสร็จแล้วก็จะทำให้เกิดการแตกตัวของอากาศที่ใหม่ซึ่งมีลักษณะ คล้ายๆ เดิมที่เป็นท่อเล็กๆ มีความยาวประมาณ 50 เมตร ดังนั้น การเกิดขึ้นของฟ้าผ่าจะเป็นไปในลักษณะทีละขั้นๆ โดยแต่ละขั้นจะใช้เวลาประมาณ 0.000005 วินาที เนื่องจากแต่ละขั้น เกิดขึ้นเร็วมากเราจึงเห็นการเกิดขึ้นของฟ้าผ่าเป็นเหตุการณ์ต่อเนื่องและ เกิดขึ้นเร็วมาก
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น