אור מבזיק בשמים

יום חורף. לפתע מופיע ברק בשמים ומסלולו ארוך, מפותל, מרצד ומסנוור. הברקים ליוו אותנו מאז ומתמיד. ולמעשה היו קיימים כבר מיליונים רבים של שנים לפני היות האדם. לפי השערה רווחת, לברקים היה אף תפקיד חשוב ביותר בהיווצרות החיים על פני כדור-הארץ.

ההשערה גורסת שברקים שהיו קיימים בכדור-הארץ הקדום, גרמו לפירוק מולקולות באטמוספרה שלו. מולקולות אלה התפרקו לאטומים ואלה יצרו תרכובות חדשות שחלקן אורגניות. התרכובות התמוססו במי הגשמים והאוקיינוסים ויצרו את הסביבה שממנה נוצרו החיים. ברקים מופיעים בשמי כדור-הארץ כל העת, במקומות שונים בעולם. על-פי הערכה 100 ברקים נוצרים בכל שנייה.

בנג'מין פרנקלין היה הראשון שהראה כי הברק הינו תופעה חשמלית. בשנת 1752 הוא העיף עפיפון לתוך ענן שבו נוצרים ברקים. החוט המחבר את העפיפון לידו של פרנקלין, היה מחובר למפתח מתכת. כשהופיע ברק, בקעו מן המפתח ניצוצות.

הברק נוצר כאשר זרם חשמלי בעוצמה אדירה עובר בתוך ענן או בין ענן לענן. עוצמת הזרם מגיעה ל 10,000 אמפרים. לשם המחשה, הזרם העובר במכשירי חשמל ביתיים איננו עולה על כמה אמפרים או כמה עשרות אמפרים. בתנור חשמלי, למשל, עובר זרם חשמלי שעוצמתו 20-5 אמפר ובקנקן חשמלי 10-5 אמפר.

במעברו באוויר גורם הזרם להתחממות עצומה של האוויר. הטמפרטורה במסלול מעברו של הזרם מגיעה לאלפי מעלות, עד ל-30,000 מעלות צלזיוס (פי מאה יותר מהטמפרטורה בתנור אפיה). התחממותו העצומה של האוויר גורמת להארת המסלול בו הזרם עובר. נוצר אור עז שהוא הברק הנראה לעינינו.

ההתחממות גורמת גם לעלייה גדולה מאוד בלחץ האוויר מסביב למסלול הברק, דבר הגורם להיווצרותו של קול עז - הרעם המוכר לנו. למרות שהברק והרעם נוצרים באותו הרגע, אנחנו יודעים מנסיוננו שתחילה אנו רואים את הברק ורק לאחר זמן מה את הרעם.

מה הסיבה לכך?

האור נע במהירות של 300,000 קילומטרים לשנייה. זוהי מהירות עצומה. אילו יכולנו להקיף את כדור-הארץ עם אלומה של אור, הייתה האלומה מקיפה אותו כשבע הקפות בשנייה אחת. הקול, לעומת זאת, נע במהירות של כ-300 מטרים לשנייה בלבד, איטי פי מיליון מן האור. עקב מהירותו העצומה של האור, אנחנו רואים את הברק כמעט מיד ברגע היווצרו. הפרש הזמן בין היווצרותו לבין זמן הגעתו אלינו כה קצר עד שניתן למעשה לומר שהברק נראה לעינינו ברגע היווצרו בשמים. קולו של הרעם, לעומת זאת, נע הרבה יותר לאט מהברק (במהירות הקול). לכן, חולף זמן רב בהרבה עד שהוא מגיע לאוזנינו.

השפעת הברק עלולה להיות הרסנית ואף קטלנית. ברקים עלולים לגרום לפציעה ואף למוות של בני אדם ובעלי חיים כשהם פוגעים בהם ומדי שנה אכן נהרגים עשרות בני אדם מפגיעות ברק. נזקי הברקים עלולים לגרום לשריפות יער ולפגיעה במבנים, במערכות אספקת אנרגיה ועוד.

כליא הברק הוא מתקן המאפשר להתגונן מפגיעת ברקים. זהו מוט מתכת מוארך שמניחים אותו במקום גבוה. כליא הברק גורם לכך שהברק יעשה את מסלולו בין הענן לבינו וכך נמנעת פגיעה של הברק בסביבה. את רעיון כליא הברק הגה לראשונה בנג'מין פרנקלין בשנת 1749 והוא הוכנס לשימוש בצרפת ובצפון אמריקה כבר בשנת 1752.

ברקים אינם נחלתו הבלעדית של כדור-הארץ. בכוכב הלכת הענק צדק התגלו ברקים וכבר בשנת 1979 גילתה החללית וויאג'ר ברקים בכוכב לכת זה. עוצמתם הייתה גדולה פי 1,000 מהברקים החזקים ביותר של כדור-הארץ. ברקים נוצרים גם בכוכבי לכת אחרים כגון נוגה ושבתאי.