البرق عملية تفريغ كهربائية

ما قد لا نعرفه عن البرق أنه عملية تفريغ كهربائية طبيعية، وأن المشكلة الأساسية تكمن في عدم معرفتنا كيف تحصل السحابة الرعدية على الشرر اللازم لإصدار صاعقة برق ولا تزال بداية تكوين البرق موضع جدل ونقاش بين العلماء، وعلى الرغم من الاتفاق على تعريف علمي للبرق على أنه ذلك الضوء المبهر الناتج عن تصادم سحابتين إحداهما تحمل شحنة كهربائية سالبة والأخرى موجبة، وتنتج عن التصادم شرارة قوية تظهر ثم تختفي، ويعقب الضوء صوت عال يسمى الرعد ويطلق على الاثنين معاً اسم "الصاعقة" .
ظهرت منذ عقود نظريات وفرضيات مختلفة عن كيفية تكوين البرق منها فرضية "الحث كهروسكوني"، و"الاستقطاب الميكانيكي"، ونظرية "التكوين المرشد"، و"الصاعقة المعاكسة"، وفرضية "التفريغ" وفرضية "أشعة جاما"، ونظرية "هروب الانكسار"، ولا ننسى نظرية العالم الروسي ألكسندر جوريفيتش حول "هروب الانكسار" .
وفي مقابلة مع مجلة "نيو ساينيست" تحدث عالم الفيزيائي جوريفتيش من معهد ليبيدوف للفيزياء في موسكو، وهو عضو في الأكاديمية الروسية للعلوم، عن نظريته "هروب الانكسار" حول بدايات نشوء البرق التي قدمها منذ عقدين من الزمن وبالتحديد في ،1992 حيث رأى أن صعقات البرق تطلق بواسطة أشعة كونية هي التي تقوم بتأيين الذرات (التأين: هي العملية الفيزيائية لتحويل الذرة أو الجزيء إلى أيونات بإضافة أو إزالة جسيمات مشحونة مثل الإلكترونات أو أيونات أخرى)، ما تصدر عنه إلكترونات تتسارع بوساطة الحقول الكهربائية التي تؤين بدورها جزيئات الهواء، ما يجعل الهواء موصولاً بوساطة انكسار الهروب عندها تقوم "ببذر" أو بداية إنشاء صاعقة البرق .
وبحسب العالم الروسي فإن الأشعة الكونية عبارة عن جسيمات ذات طاقة عالية تأتي من الفضاء وتصطدم بأعالي الغلاف الجوي للأرض و 90% من الأشعة الكونية هي عبارة عن بروتونات، ونحو 9% منها هي عبارة عن جسيمات ألفا (أي أنوية ذرات هيليوم) ونحو 1% جسيمات بيتا (إلكترونات) .
وعندما يصطدم جسيم ذو طاقة عالية آت من أعماق الكون بذرات الهواء في طبقات الجو العليا، تتحطم الذرة وتتشتت منها أجزاء، بعضها من مكونات نواة الذرة مثل البروتونات والنيوترونات والميزونات، وأجزاء من غلاف الذرة مثل الإلكترونات، وفوق ذلك أشعة تحمل طاقة خالصة مثل أشعة "جاما" . وتشكل ما يسمى ب"السيل" أو شلالاً من الجسيمات والأشعة . ويصل بعض تلك الجسيمات والأشعة إلى سطح الأرض ويمكن قياسها بالعدادات المعملية، ومن خلال دراسة الأشعة الكونية نستطيع أن نزيد معرفتنا عن الكون الخارجي، وكذلك معرفة تفاعلات الجسيمات الأولية مع ذرات الهواء .
ويقول ألكسندر: "الأشعة الكونية موجودة باستمرار وتصيب كل الأحياء على الأرض، ولكن قدرها قليل ولا يهدد الحياة على الأرض، فهي في صحبتنا دائماً منذ الخليقة . وتقل هذه الأشعة عند اختراقها لطبقات الأرض حيث تمتصها الأرض والأحجار، حتى تختفي عند أعماق تحت الأرض تقدر بنحو ألف متر" .
وعلى سبيل المثال أثناء رحلتنا بالطائرة يصيبنا قدر أكبر من الأشعة الكونية عندما نكون على سطح الأرض، ذلك لأن الغلاف الجوي يحمينا إلى حد ما منها . وبازدياد الارتفاع في الجو يزداد تأثير الأشعة الكونية فينا، لهذا يجب ألا يبقى رواد الفضاء طويلاً في رحلاتهم الفضائية . كذلك الطيارون الذين يعملون لأوقات طويلة في الجو معرضون لهذه الأشعة أكثر من الشخص العادي الذي يعيش ويمرح على الأرض، ولهذا تختبر صحة الطيارين من حين لآخر للاطمئنان على سلامتهم، وتنظم خطط العمل، بحيث لا يتعرضون إلى قدر كبير لتلك الأشعة حفاظاً على صحتهم .