El trueno es el sonido provocado por el rayo . [1] [2] [3] Dependiendo de la distancia y la naturaleza del rayo, puede variar desde un estruendo largo y bajo hasta un crujido repentino y fuerte. El aumento repentino de la temperatura y, por tanto, de la presión provocado por el rayo produce una rápida expansión del aire en la trayectoria del rayo . [4] A su vez, esta expansión del aire crea una onda de choque sónica , a menudo denominada "trueno" o "trueno". El estudio científico de los truenos se conoce como brontología y el miedo irracional ( fobia ) a los truenos se llama brontofobia .
La d en inglés moderno trueno (del inglés antiguo anterior þunor ) es epentética , y ahora también se encuentra en holandés moderno donder (cf. holandés medio donre ; también nórdico antiguo þorr , frisón antiguo þuner , alto alemán antiguo donar , todos en última instancia descendidos del protogermánico * þunraz ). En latín el término era tonare "tronar". El nombre del dios nórdico Thor proviene de la palabra nórdica antigua que significa trueno. [5]
La raíz protoindoeuropea compartida es *tón-r̥ o * tar- , también encontrada en el galo Taranis . [6]
La causa del trueno ha sido objeto de siglos de especulación e investigación científica . [7] Los primeros pensamientos eran que fue creado por deidades, pero los antiguos filósofos griegos lo atribuyeron a causas naturales, como el viento que golpea las nubes ( Anaximandro , Aristóteles ) y el movimiento del aire dentro de las nubes ( Demócrito ). [8] El filósofo romano Lucrecio sostuvo que se debía al sonido del granizo chocando dentro de las nubes. [8]
A mediados del siglo XIX, la teoría aceptada era que el rayo producía un vacío y que el colapso de ese vacío producía lo que se conoce como trueno. [7]
En el siglo XX se llegó a un consenso de que el trueno debe comenzar con una onda de choque en el aire debido a la repentina expansión térmica del plasma en el canal del rayo. [9] [8] La temperatura dentro del canal del rayo, medida mediante análisis espectral , varía durante sus 50 μs de existencia, aumentando bruscamente desde una temperatura inicial de aproximadamente 20.000 K a aproximadamente 30.000 K, y luego disminuyendo gradualmente hasta aproximadamente 10.000 K. El promedio es de aproximadamente 20.400 K (20.100 °C; 36.300 °F). [10] Este calentamiento provoca una rápida expansión hacia afuera, impactando el aire más frío circundante a una velocidad más rápida de la que viajaría el sonido. El impulso resultante que se mueve hacia afuera es una onda de choque, [11] similar en principio a la onda de choque formada por una explosión o en la parte delantera de un avión supersónico . Cerca de la fuente, el nivel de presión sonora del trueno suele ser de 165 a 180 dB , pero puede superar los 200 dB en algunos casos. [12]
Los estudios experimentales de rayos simulados han producido resultados en gran medida consistentes con este modelo, aunque existe un debate continuo sobre los mecanismos físicos precisos del proceso. [13] [9] También se han propuesto otras causas, basándose en los efectos electrodinámicos de la enorme corriente que actúa sobre el plasma del rayo. [14]
La onda de choque del trueno es suficiente para causar daños a la propiedad [7] y lesiones, como contusiones internas , a las personas cercanas [15] . Los truenos pueden romper los tímpanos de las personas cercanas, provocando una pérdida permanente de audición . [7] Incluso si no, puede provocar sordera temporal. [7]
Vavrek et al. (nd) informó que los sonidos de los truenos se dividen en categorías basadas en el volumen , la duración y el tono . [7] Los aplausos son sonidos fuertes que duran de 0,2 a 2 segundos y contienen tonos más altos. Los repiques son sonidos que cambian de volumen y tono. Los rolls son mezclas irregulares de volumen y tono. Los ruidos son menos fuertes, duran más (hasta más de 30 segundos) y son de tono bajo. [dieciséis]
El trueno de inversión se produce cuando los rayos caen entre las nubes y el suelo durante una inversión de temperatura ; Los sonidos de trueno resultantes tienen una energía acústica significativamente mayor que desde la misma distancia en una condición sin inversión. En una inversión, el aire cerca del suelo es más frío que el aire más alto; Las inversiones a menudo ocurren cuando aire cálido y húmedo pasa por encima de un frente frío. Dentro de una inversión de temperatura, se evita que la energía sonora se disperse verticalmente como lo haría en una no inversión y, por lo tanto, se concentra en la capa cercana al suelo. [17]
Los rayos de nube a tierra (CG) generalmente consisten en dos o más rayos de retorno, desde el suelo a la nube. Los golpes de retorno posteriores tienen mayor energía acústica que los primeros. [18]
El aspecto más notable de los relámpagos y los truenos es que los relámpagos se ven antes de que se escuche el trueno. Esto es consecuencia de que la velocidad de la luz es mucho mayor que la velocidad del sonido . La velocidad del sonido en aire seco es de aproximadamente 343 m/s (1130 pies/s) o 1236 km/h (768 mph) a 20 °C (68 °F; 293 K). [19]
Esto se traduce en aproximadamente 3 s/km (4,8 s/mi); decir "mil uno... mil dos..." es un método útil para contar los segundos desde la percepción de un rayo determinado hasta la percepción de su trueno (que puede usarse para medir la proximidad del rayo). por motivos de seguridad). Por lo tanto, toma los segundos contados y divídelos por cinco, esto producirá la distancia en millas desde el impacto del rayo. [20]
Por lo tanto, un relámpago muy brillante y un "crujido" agudo casi simultáneo de un trueno, un trueno , indican que el rayo estaba muy cerca.
Los rayos cercanos se han descrito primero como un chasquido o un sonido de desgarro de tela, luego un sonido de disparo de cañón o un fuerte chasquido, seguido de un estruendo continuo. [7] Los primeros sonidos provienen de las partes principales del rayo, luego de las partes cercanas del golpe de retorno y luego de las partes distantes del golpe de retorno. [7]
