Les secrets de la foudre

Bonjour ici sur ce topic on parle de la foudre ce phénomène qui m'impressionne, je me suis interessé aux feux du ciel quand la nuit d'un mardi soir alors que je venais de passé ma première journée de brevet un violent orage s'annoncait quand vers 8 heure du soir BOUM un coup trés sourd m'a fait sursauté de mon canapé l'éclair a explosé à 10 mètres devant chez moi. Sous le choc j'ai réalisé que mon frère qui utilisait son ordinateur portable a eu beaucoup de chance car la foudre aurait pu lui griller sa carte mère. Pour l'info la foudre peut griller la carte mère d'un ordinateur à 100 mètres de l'impact.

Mais d'abord on entend quoi par la foudre ? Pour certains c'est un zigzag lumineux venu droit des sombres nuages en altitude et qui frappe le sol. En faite La foudre est un phénomène naturel de décharge électrostatique disruptive qui se produit
lorsque de l'élèctricité s'accumule entre des
nuages d'orage
ou entre un tel nuage et la terre.

Voila actuellement on ne sait pas trop comment fonctionne précisèment le système de la foudre mais la théorie la plus génèralement admise est la suivante :
Dans un nuage qui se développe les particules à la base sont chaude donc elles tendent à remonter, tandis que les particules au sommet du nuage se refroidissent quand elles entrent en collision à la vitesse de 25 m/s les particules ascendante et descendante génère de la triboélectricité où biensur les charges négatives s'installent à la base du nuage tandis que les positives remontent vers le sommet :
Dans les zones à fortes turbulences, les particules lourdes (grésil ou
grêlons) se heurtent aux cristaux infimes de glace. Lorsque ces chocs se
produisent à une température inférieure à une limite critique (autour
de 15 °C), les grains de grésil se chargent négativement et
positivement si cette température est supérieure à ladite limite. Comme
les grains tombent plus rapidement que les cristaux ils transportent
depuis les zones supérieures du nuage, où les températures sont
inférieures à 15 °C des charges négatives vers le bas. Le seuil des
15°C dépassé, celles-ci deviennent positives.

Il y a donc déséquilibre entre les charges électriques à l'intérieur du nuage ainsi qu'à l'extérieur c'est à dire celle venant du sol, entre la base négative du nuage et le sol positif. Or comme charge positive et négative s'attire Quand les charges accumulées deviennent trop importantes, et surtout lorsqu'il y a opposition directe entre ces charges, il y a décharge électrique "ionisation" (éclair) et un orage éclate.

La plus-part des coups foudre qui ont lieu se produisent entre nuages.
Toutefois, s'il y a assez de charges dans l'air, la décharge
s'effectuera entre un nuage et le sol. Seul un coup de foudre sur quatre
frappe le sol. 90% des éclairs nuage/Terre s'allument dans la couche
chargée négativement. Si celle-ci est chassée par le vent, des éclairs
nuage/Terre peuvent également s'échapper de la zone supérieure, qui est
de charge positive. Mais des éclairs peuvent aussi se précipiter vers un
nuage en partant de points élevés d'un relief. L'intensité du courant
augmente à la puissance cinq en fonction de l'importance de l'orage. Les
gros orages peuvent déclencher plus de 100 éclairs à la minute.

Différents noms d'éclairs

• Fulminants: en sillons qui ne
  sont ni rectilignes ni en zigzag, mais courbés avec des arrondis
  graduels.
  
• Ramifiés: lorsqu'ils se
  subdivisent en plusieurs branches.
  
• Sinueux: lorsqu'ils ont de
  nombreux traits et segments assez apparents.
  

caractéristique de la foudre :

La longueur des éclairs peut aller de 100 m à
20 km dans le cas de l'éclair sinueux. Sa vitesse atteint 40000
km/s, donc un peu plus d'un dizième de la vitesse de la lumière.

Sont épaisseur est d'environ 3 cm.
la puissance de la foudre: un courant de 30000
ampères correspondant à une tension de 100 millions de volts.

La température de l'air est très élevée, environ 30000 degrés (5 fois la
température du soleil!) le long du trajet de l'éclair. (L'air traversé
par l'éclair est "grillé"!). Cette brusque dilatation de l'air par la temperature de l'éclair est responsable du tonnerre que l'on entend bien après le zizag lumineux car la dilatation fait en sorte de percuter les atomes violemment entre eux d'où l'onde de choc.

Comme les étoiles la lumière de l'éclair nous informe sur la composition chimique du milieu qu'il parcourt :

Un éclair rouge indique de la
pluie dans l'air, Un éclair bleu la présence de
grêle, Un éclair jaune est un signe
d'une quantité importante de poussière dans l'atmosphère, Un éclair blanc est signe d'un
air très sec.

En comptant le nombre de secondes qui séparent la vision de l'éclair et
le bruit du tonnerre et en multipliant ce nombre par 340 ou 338, on aura la
distance nous séparant de l'orage en mètres.

Pour l'info En france il y a 40 morts foudroyés par an.

Bon voila pour la foudre en espérant vous avoir apprit quelque chose.

Juste j'ai une question qui m'echappe si quelqu'un aurait la volonté d'y répondre :
Les particules à la bases du nuage sont négative tandis que les positives sont au sommet mais pourquoi ?
Selon moi si il y a gain d'electron les atomes serait plus "massif" et donc descendraient non ?

Cela doit dépendre de la nature des particules ascendantes et descendantes. Les différences entre ces deux populations sont suffisamment marquées pour que la règle veuille que les descendantes prennent les électrons aux ascendantes.

L'excès de masse représenté par les électrons est négligeable, en fait.

J'ai entendu récemment que la foudre était provoquée par des particules cosmiques la plupart issu de residu de supernova mais en entrant dans l'atmosphére comment ils agissent ?

Provoquée est un bien grand mot ; on va juste dire que les rayons cosmiques peuvent, en principe, favoriser un coup de foudre. L'énergie apportée par le rayon cosmique (qui, malgré son nom, est une particule) lors d'une collision avec une molécule d'air va donner un coup de pouce à l'ionisation d'un tube d'air - l'éclair - par lequel va transiter le courant électrique pendant la décharge. A la relativement basse altitude où se produisent les orages, le rayon cosmique est normalement secondaire, c'est-à-dire qu'il est plutôt une particule produite par la collision entre le rayon cosmique de départ et un atome ou une molécule située plus haut dans l'air. Il est fréquent que les rayons cosmiques donnent lieu à des gerbes de particules, quand l'énergie qu'ils contiennent du fait de leur grande vitesse se convertit en matière et permet l'apparition de nouvelles particules lors des chocs.

Ok mais le méson pi est il la vecteur de l'interaction nucléaire ou un composant du rayonnement cosmique ?
Le muon est il issu du meson pi (neutre positif ou négatif)

Le pion n'est vecteur d'aucune interaction, même si c'est un boson. Il s'agit d'un assemblage d'un quark et d'un antiquark, comme tous les mésons d'ailleurs.

Les muons proviennent des pions chargés. Le pion neutre, lui, se désintègre en photons.

c'est quoi le pion

L'autre nom du méson pi.