Kilat Dahulu, Guruh Kemudian

Guruh ialah bunyi yang dihasilkan oleh kilat itu sendiri. Apabila kilat menyambar, ia memanaskan udara di sepanjang laluannya dengan sangat pantas (suhu saluran kilat boleh mencapai sekitar 30,000 °C, jauh melebihi suhu permukaan Matahari, walau hanya untuk tempoh yang sangat singkat), menyebabkan udara itu mengembang secara mendadak dan menghasilkan gelombang kejutan yang kita dengar sebagai guruh. Kilat dan guruh berlaku pada masa dan tempat yang sama, cuma cahaya kilat sampai ke mata kita jauh lebih pantas, manakala bunyi guruh mengambil masa untuk sampai ke telinga kita.

Kenapa cahaya sampai dahulu, bunyi kemudian

Cahaya merambat pada kelajuan kira-kira 300,000 kilometer sesaat, jadi pada jarak sejauh mana pun kilat itu berlaku dalam lingkungan pandangan kita, cahayanya sampai ke mata kita dalam tempoh yang terlalu singkat untuk dirasai manusia. Bunyi pula merambat jauh lebih perlahan, kira-kira 343 meter sesaat di udara pada suhu bilik, hampir sejuta kali lebih perlahan daripada cahaya. Jadi walaupun kilat dan guruh dihasilkan serentak, cahaya kilat sampai dahulu, dan bunyi guruh baru sampai beberapa saat kemudian, bergantung kepada jauh mana kilat itu berlaku daripada pemerhati.

Kaedah anggaran jarak ini bukan sekadar untuk kilat sahaja. Prinsip yang sama (bandingkan masa ketibaan isyarat yang bergerak pada kelajuan berbeza) digunakan dalam pelbagai bidang sains, termasuk menentukan jarak episentrum gempa bumi menggunakan perbezaan masa ketibaan gelombang seismik P dan S, yang bergerak pada kelajuan berbeza.

Jika guruh dapat didengar, ribut sudah cukup dekat untuk membawa risiko kilat. Segera berlindung di dalam bangunan yang kukuh atau kenderaan bertutup. Sela masa antara kilat dan guruh boleh digunakan untuk menganggar jarak, tetapi bukan untuk menentukan sama ada selamat berada di luar.

Mengapa guruh berpanjangan dan bergemuruh?

Guruh juga tidak semestinya berbunyi sebagai satu dentuman pendek: saluran kilat boleh memanjang dan bercabang sejauh beberapa kilometer, dan tidak semua bahagiannya berada pada jarak yang sama daripada pendengar. Bunyi daripada bahagian terdekat tiba dahulu, diikuti bunyi daripada bahagian yang lebih jauh dan daripada bahagian-bahagian lain di sepanjang saluran. Perbezaan masa ketibaan ini memanjangkan bunyi guruh, manakala atmosfera menyerap frekuensi tinggi dengan lebih cepat sehingga bahagian guruh yang datang dari jarak lebih jauh cenderung kedengaran sebagai gemuruh bernada lebih rendah.

Bolehkah kita mendengar guruh tanpa melihat kilat?

Guruh dihasilkan oleh kilat, jadi guruh tidak terbentuk tanpa nyahcas kilat yang menghasilkannya. Namun kita boleh melihat kilat tanpa mendengar guruh apabila kilat itu terlalu jauh dan bunyinya telah menjadi terlalu lemah sebelum sampai kepada kita. Suhu udara, angin, bentuk muka bumi dan bunyi persekitaran juga boleh mempengaruhi sejauh mana guruh dapat didengar.

Bagaimana kita mengetahui hal ini?