剖析雷击，从闪光到轰隆

大多数闪电只是在起源云层内反弹。但逃逸的闪电足以让观察者眼花缭乱，激发敬畏和恐惧（这是公平的——每年在美国，闪电确实会杀死几十人），并产生一些壮观的雷声。典型的云地击雷仅持续几分之一秒。闪电短暂而辉煌的生命周期就是这样的。

电子反弹

这场表演从雷雨云开始，冰粒子以极快的速度碰撞，相互撞击电子。正电荷悬在云层顶部附近，而负电荷则聚集在中间。

排放出现

能量在相反电荷之间快速流动，形成闪电。如果积累足够多，电流就会以一系列长约 160 英尺的级联分支从云层中逸出；每 50 百万分之一秒就会形成一个新的分支。

路径连接

当负电荷从云层中射出时，它们会排斥电子，留下带正电的气柱从地面、建筑物和树顶向上伸展。当其中一个气柱与闪电的分支相连时，合并便设定了闪电的路径。

笔画返回

汇合处在空中形成一条导线，将电子发射到地面，并承载约 30,000 安培的电流（足以为 2,000 个墙壁插座供电）。闪电看起来像是瞬间的闪光，但实际上以光速的三分之一沿其路径传播。

质子冲击

更为罕见的是，云层带正电的上部区域会与地面上的负粒子接触。这种撞击可携带 300,000 安培电流，而且强度极高，可登陆距离风暴本身 25 英里远的地方。

电荷形成

轰隆声如下：主冲程将空气加热到 50,000 华氏度左右，导致气体膨胀并产生冲击波。这种力量在传播过程中减弱为可听见的声音，最终以雷声的形式传到你的耳朵里。

秒速通过

闪电瞬间就出现了，但雷声的速度——你猜对了——是 1 马赫。计算距离的这个熟悉技巧确实有效：看到闪光时开始计数，听到轰隆声时停止计数。每五秒钟，雷声就会从一英里外传来。

这个故事最初发表在《大众科学》杂志2019 年冬季刊《噪音》上。