La física de los rayos y sus consecuencias
Física y la mecánica cuántica
Los rayos nunca caen a tierra, siempre van de la tierra hacia las nubes. Y entonces, ¿por qué los vemos caer? Aquí te lo explico de forma sencilla y clara.
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16/3/2025 ― Sobre los rayos se sabe muy poco; únicamente conocemos que se trata de una descarga eléctrica entre dos puntos de la atmósfera o entre las nubes y la Tierra. En mi teoría científica de los campos magnéticos del átomo ofrezco una explicación técnica sobre la física de los rayos, incluyendo cómo se producen y su dinámica. Sin embargo, en este apartado no profundizaré en esos aspectos, sino que pretendo desmitificar ciertos tabúes sobre el fenómeno y clarificar las ideas, aunque ello implique «romper algunas neuronas» de los lectores.
Los truenos, relámpagos y la verdadera física de los rayos
Habitualmente se dice —y yo también lo expreso de manera coloquial—: «ha caído un rayo en esa casa». No obstante, los rayos jamás caen; en realidad, se desplazan desde la Tierra hacia las nubes. Esto no es una teoría, es un hecho que te voy a demostrar.
Lo primero que debes tener en cuenta es que el efecto luminoso se produce en sentido contrario al fenómeno físico. Recuerda, por ejemplo, que las hélices de un avión, al ser filmadas o vistas bajo luz alterna, parecen girar en sentido contrario. Así, aunque visualmente parezca que los rayos caen hacia la Tierra, en realidad se desplazan de la Tierra a las nubes.
Es un error creer que los rayos caen, jamás lo hacen
Se sabe que la corriente eléctrica recorre siempre el camino más corto entre dos puntos de distinto potencial, aunque puede desviarse por campos magnéticos o, en el medio terrestre, por corrientes de aire. Surge entonces la pregunta: ¿cómo es posible que un rayo originado en las nubes tenga la precisión para acertar en el centro del conducto de una chimenea? Además, hay que tener en cuenta que las chimeneas siempre succionan el aire del interior de la casa hacia arriba, lo que hace difícil que un rayo viaje en contracorriente.
Descripción práctica y análisis de la trayectoria de los rayos
La explicación es sencilla: existe una diferencia de potencial eléctrico entre la atmósfera y el suelo; la descarga, al intentar salir de la Tierra, es conducida por la corriente de aire que ingresa por la ventana, se dirige hacia la chimenea y es expulsada a la atmósfera. La interpretación visual se invierte respecto al fenómeno real.
Si analizas los pararrayos, comprenderás por qué se instalan en la parte más alta de los edificios, acompañados de un conducto que se extiende desde la Tierra; esto se hace precisamente para que, al originarse en la Tierra la diferencia de potencial, el rayo sea conducido lo más cercano posible hacia la atmósfera.
A pesar de lo expuesto, continuaré utilizando la expresión «ha caído un rayo», ya que una frase coloquial no exige la aceptación científica de su significado. Si te encuentras en el campo durante una tormenta y sientes los pelos de punta, tírate al suelo, porque está a punto de «caerte un rayo». Pero ahora que conoces la física de los rayos prefieres un término científico: está a punto de salir un rayo a través de tu cuerpo.
Diferencia entre rayo y relámpago y trueno
En meteorología se emplean tres términos para describir diferentes aspectos de un mismo fenómeno: rayo, relámpago y trueno. El rayo es la descarga eléctrica propiamente dicha, que ocurre cuando se establece un flujo de electricidad entre dos puntos con diferencias de potencial, ya sea entre nubes o entre la Tierra y las nubes. Este proceso físico es responsable de generar campos electromagnéticos intensos en la atmósfera.
El relámpago es la manifestación visual del rayo. Se trata del destello de luz que se observa en el cielo durante la descarga. La rapidez con que se transmite la luz permite que veamos este brillo casi de forma instantánea, lo cual contribuye a la espectacularidad del fenómeno.
Por otro lado, el trueno es el sonido que se produce como consecuencia de la descarga eléctrica. Cuando ocurre un rayo, la energía liberada calienta el aire circundante a temperaturas extremadamente altas en una fracción de segundo. Este calentamiento provoca una rápida expansión del aire, generando una onda de choque que se percibe como un retumbo o estruendo. Dado que el sonido viaja mucho más despacio que la luz, se puede escuchar el trueno con un retraso respecto al relámpago, lo que a menudo permite calcular la distancia a la que se encuentra la tormenta. El sonido se transmite a 340 metros por segundo. Por ejemplo, si entre el relámpago y el trueno hay una diferencia de unos 3 segundos sabemos que el rayo se ha producido a un kilómetro aproximadamente.
En resumen, el rayo es el fenómeno eléctrico, el relámpago su manifestación luminosa y el trueno el resultado sonoro de esa descarga.
Qué se percibe primero, el trueno o el rayo
Durante una tormenta se observa siempre que el relámpago aparece antes que el trueno. Esto se debe a la diferencia en la velocidad de la luz y del sonido. La luz se desplaza a aproximadamente 300.000 kilómetros por segundo, esta particularidad permite que el destello del rayo se perciba casi de forma instantánea. En cambio, el sonido viaja a unos 340 metros por segundo, lo que provoca un retraso en su llegada al observador. Por ello, cuando se produce una descarga eléctrica, vemos primero el rayo y, segundos después, escuchamos el trueno. Este desfase temporal también resulta útil para calcular la distancia de la tormenta, ya que, a mayor intervalo, mayor es la lejanía del fenómeno.
Por qué los árboles atraen los rayos
Los árboles atraen los rayos debido a su altura. Al ser estructuras elevadas en el paisaje, actúan como los puntos más altos y, por ello, son puntos perfectos para sufrir descargas eléctricas durante tormentas. Además, la elevada humedad presente en la madera y en la savia incrementa notablemente su capacidad de conducción, facilitando la formación de un canal de descarga entre el suelo y la atmósfera. Estos factores hacen que el robusto árbol se comporte como un pararrayos natural, atrayendo la descarga. Este efecto se potencia en zonas sin otros objetos altos. Así, cuando se genera una diferencia de potencial eléctrico en la atmósfera, el árbol se convierte en un punto de escape natural del rayo, incrementando el riesgo de impacto.
El mito de los rayos
Según un antiguo mito, el lugar más seguro durante una tormenta es justamente donde ya ha caído un rayo. Esta creencia se basa en un razonamiento estadístico: es altamente improbable que un rayo impacte dos veces en el mismo sitio. De forma similar, en contextos bélicos se dice que el sitio donde ya ha caído una bomba resulta menos peligroso, pues es improbable que coincida un nuevo impacto.
Desde mi punto de vista científico, puedo añadir un argumento que tiene cierto fundamento. Cuando un rayo impacta, descarga la energía acumulada en esa zona, disminuyendo la diferencia de potencial eléctrico entre el suelo y la atmósfera. Al haberse igualado los potenciales, se reduce significativamente la probabilidad de que se produzca una segunda descarga en el mismo lugar. Aunque este fenómeno es poco común, no es completamente imposible, por lo que siempre es recomendable tomar precauciones adicionales durante condiciones meteorológicas adversas.
Sobre los rayos y la cultura popular
En muchas civilizaciones, los rayos han sido vistos como manifestaciones divinas o señales sobrenaturales. Por ejemplo, en la mitología griega, Zeus utiliza el rayo como arma y símbolo de poder, mientras que en otras tradiciones se interpreta como la respuesta de la naturaleza ante acciones humanas o incluso como un castigo divino. Estos mitos, aunque carecen de base científica, reflejan el misterio y la admiración que genera este fenómeno tan imponente. En resumen, el mito de los rayos es una forma de dar sentido a la fuerza y la imprevisibilidad de la tormenta, canalizando el temor y la fascinación de la humanidad hacia lo inexplicable.
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