Relámpago y lámpara son dos palabras que tienen un origen común

Un relámpago es un fenómeno meteorológico que consiste en un resplandor o destello intenso e instantáneo que se produce por una descarga eléctrica —o rayo— entre cargas opuestas. Puede suceder: a) dentro de la nube o entre dos nubes, algo así como el 75-80% del total; b) entre la nube y el suelo, como el 20-25% —según las condiciones de cada lugar— del total, ya sea de la nube a la tierra —la forma más común— o viceversa, casi siempre desde la base de la nube, entre 1-4 km de alto; c) de la nube al aire y otras raras variantes.

Aunque se manejan distintas estimaciones —por cierto muy dispares—, unas 240 000 personas en todo el mundo son alcanzadas por un rayo anualmente, de las cuales mueren alrededor del 6,25%, es decir, unas 15 000.

En cambio, BBC NEWS da un dato muy distino: mueren unas 24 000 personas al año a causa de los rayos.

En sentido figurado, ‘relámpago’ es algo que sucede con rapidez y brevedad —como un relámpago— y a veces de forma inesperada. Ayer hice una visita relámpago. Una guerra relámpago. Una intervención relámpago

Relampagueante es un adjetivo que significa ‘que relampaguea’. Las tormentas relampagueantes interrumpen la negrura de la noche.

Relampaguear es un verbo intransitivo e impersonal que quiere decir ‘haber o producirse relámpagos’. ¿Ves esas nubes lejanas? Relampaguearán apenas se oculte el sol. ‘Brillar mucho y de manera intermitente’. Estaba tan furiosa, que sus ojos relampagueaban. 

Etimología de la palabra relámpago

‘Relámpago’ es una palabra que procede del latín *relampadare, un vocablo medieval no atestiguado, con: 

A) El prefijo latino inseparable re- o red-  que da la idea de: a) ‘intensificación’ (resecar, remojar), b) ‘repetición’ (reabrir, recordar, renacer, reordenar, reacomodo), c) ‘hacia atrás, detrás de’ (reflujo), e) ‘negación, oposición’ (reprobar).

B) Lampas, sustantivo latino de origen griego, que en latín significa ‘antorcha’, ‘cierto tipo de meteoro o fenómeno atmosférico luminoso’

C) el sufijo -ago —probablemente de origen celta y, por lo tanto, indoeuropeo— formador de sustantivos y que indica relación o pertenencia. Que no debemos confundir con el verbo latino ago, agere que significa, entre otras cosas, ‘llevar’, ‘conducir’, ‘dirigir’, como en la expresión “agere iter”, ‘seguir su camino’, ‘caminar’. 

Disección del término ‘relámpago’

Por lo tanto, “relámpago” es un fenómeno atmosférico (-ago, ‘que forma sustantivos’), que consiste en un vivísimo o muy intenso (re-, ‘intensidad, repetición’) destello (lampa-, lampas, ‘meteoro luminoso’) producido por una chispa eléctrica en o desde una nube de tormenta, la mayoría de las veces —no siempre— un cumulonimbo (del latín moderno cumulonimbus), ‘nube de desarrollo vertical que indica condiciones de tronada o tormenta eléctrica’, caracterizada por una densa elevación, que puede atravesar los límites superiores de la troposfera (10-13 km). Sin duda, uno de los espectáculos naturales que me encanta contemplar y más me arrebatan.

 Un análisis etimológico más pormenorizado

Para la formación de *relampadare se unió el prefijo re- ya citado, con el verbo del bajo latín o latín medieval lampadare, que el lingüista francés Du Cange cita en su Glossarium Mediæ et infimæ latinitatis (año 1678), en el que dice que lampadare es un verbo que significa ‘colocar lámparas encendidas a los lados’, como una forma muy cruel de tortura, con la que los paganos —gente que se resistía a abandonar el politeísmo de la antigüedad— castigaban a los mártires del cristianismo. A veces se usaba el mismo término para referirse a ‘colgar a alguien en la horca y quemarlo’. En toda la historia de la humanidad se han cometido, por desgracia, muchas atrocidades.

Lampadare deriva a su vez de lampada, acusativo singular de lampăs (Gaffiot p. 777), genitivo lampădis, ‘antorcha’, ‘lámpara’, ‘hacha’ (pero con el sentido de vela o mecha para alumbrar); ‘antorcha nupcial’, ‘brillo’, ‘luz’, ‘el resplandor de los astros’. Nona lampade significa en latín ‘en el día noveno’; prima lampas, ‘primeras nupcias’; secla vitai lampăda tradunt (Lucrecio) ‘las generaciones van pasándose unas a otras la antorcha de la vida’ ¡Bonita frase! 

Lampo, lampāre significa ‘brillar’.

Lampădārĭus era el que llevaba una antorcha delante del magistrado.

Lampābĭlis es un adjetivo que quiere decir ‘brillante’.

Lampădĭfer, ‘el que lleva una antorcha’.

Lampădĭon, así le decían a los niños que eran ‘vivos como una centella’.

Lampădĭus, era un nombre de persona; algo así como lo que significa Fulgencio (de fulgens, fulgentis (brillante, resplandeciente).

Lámpara 

Obviamente ‘lámpara’ deriva del latín medieval lampăda, el acusativo de lămpas, ădis recién explicado, a su vez del griego antiguo lampás, lampádos.

Finalmente relámpago y lámpara son palabras cuyos más lejanos orígenes son griegos

Lampăs es un derivado del antiguo griego λαμπάς = lampás, que también significa ‘antorcha’, ‘la luz de una antorcha que se usaba en las procesiones’, ‘luz de un faro’, ‘una lámpara’, ‘luz del sol’ y, por supuesto, ‘un meteoro luminoso’ y ‘la luz de un relámpago (en escritos aristotélicos); también ‘brillante’, ‘luminoso’ como el sol o las estrellas; y en otros sentidos: ‘agua clara y limpia’, ‘voz clara y sonora’; en sentido figurado ‘alguna cosa o hecho claro o evidente’, ‘una persona bien conocida por todos’; algo así como en latín clarus (resplandeciente, claro, luminoso) o splendidus (resplandeciente, brillante, limpio, ilustre, glorioso). El término griego lampás (λαμπάς) deriva del verbo lámpo (λάμπω), lámpein (λάμπειν), ‘brillar’, ‘centellar’, ‘resplandecer’. 

Relación indoeuropea

Todos estos términos están asociados a la raíz indoeuropea *lā[i]p-, *lǝip-, *lǝp- (quemar, brillar). También λαμπρός = lamprós ‘brillante’, ‘radiante’, ‘manifiesto’, ‘claro’; λαμπτήρ = lamptér, ‘emparrillado con fuego para iluminar un cuarto’; λαμπαδηδρομία = lampadedromía, que era ‘la carrera con antorchas’ (nótese el elemento δρομία relacionado con dromedario y las carreras).

NUMERALIA

1425 millones por año

Según mediciones más avanzadas, se calcula que  en promedio se producen unos 45 relámpagos por segundo alrededor del mundo, lo que equivale a unos 3,9 millones cada 24 horas ¡Alrededor de 1425 millones por año!

La frecuencia de las tormentas eléctricas varía en cada región de la tierra

Los rayos no caen con la misma frecuencia en todo el planeta: son prácticamente nulos en la Antártida, muy escasos en los polos y regiones muy desérticas, mucho menos frecuentes en el mar (excepto en las playas) que en los continentes. Se calcula que un 70 % se producen en las regiones tropicales y ecuatoriales, donde prevalece un ambiente cálido y húmedo, y en la medida que se avanza a latitudes mayores, la incidencia decrece, aunque no de manera uniforme.  

Los lugares del mundo donde caen más rayos

El primer lugar en el número de relámpagos parece ocuparlo el Lago Maracaibo, Venezuela (250 rayos por km² al año, con unos 300 días anuales de tormenta eléctrica, que produce hasta 28 relámpagos por minuto; el segundo, el Parque Nacional Kahuzi-Biega en la República Democrática del Congo (otros mencionan la villa de Kifuka) y el tercero, Shabunda en el mismo país. En estos y otros lugares con la más alta incidencia de relámpagos, se producen entre 160-250 por km² al año, mientras que la media anual ronda entre 5-7.

Las principales regiones más golpeadas por los rayos son: el centro de África, noroeste de Venezuela, norte de Colombia, la cordillera de los Himalayas, el Valle de Brahmaputra al noreste de India, el sureste asiático, Florida, Estados Unidos, las regiones limítrofes entre Paraguay, Brasil y Argentina. 

El rayo mide unos 3 cm de diámetro

En los casos de rayo entre nube-tierra, la chispa o descarga eléctrica mide unos 3 cm de diámetro y unos 3-18 km de longitud, según la región de la nube donde se origine. 

Récords de longitud y duración

Los rayos entre nubes, pueden recorrer hasta 768 km, el récord más reciente registrado el 29 de abril de 2020, en el sureste de Estados Unidos. Y en cuanto a su duración, un rayo que se registró entre Uruguay y el norte de Argentina en junio del mismo año, tuvo una duración de casi 17 segundos (Diario ABC España. 3 de febrero de 2022).

Más calientes que la fotosfera

La temperatura de un rayo es de unos 30 000°C, o sea, unas seis veces más caliente que la fotosfera del sol (5500 °C).

10 a 100 millones de voltios

La diferencia de potencial entre la nube y tierra varía entre 10 a 100 millones de voltios, y las corrientes más altas en las carreras de retorno a los líderes negativos (rayos iniciales) pueden alcanzar unos 30.000 amperios (véase más abajo).

Cómo calcular la distancia a una tormenta eléctrica

Como el sonido viaja a unos 340 m/seg y la luz a 300 000 km/seg, es decir unas 882 000 veces más rápido, entonces, el trueno que se produce se escucha después del destello, entre más lejana la tormenta, más tarda en escucharse. Una fórmula muy sencilla para calcular la distancia en kilómetros a la que se produjo un relámpago es dividir los segundos que transcurren desde que se ve el replandor entre tres (divididos entre 5, obtenemos el valor aproximado en millas). Si transcurren 40 segundos, la tormenta está aproximadamente a 13,3 km (unas 8,3 millas) , pero si pasan sólo 9 segundos, se halla a 3 km (1,9 millas).

Distancia máxima a la que se puede escuchar un trueno

La distancia máxima a la que logra escucharse el trueno de un relámpago, raras veces sobrepasa los 25-30 km o unas 15,5-18,6 millas. Todo depende de las condiciones del aire, la orografía y otros factores.

Hasta 1000 relámpagos por minuto

En promedio, una tormenta eléctrica produce entre 5-10 destellos por minuto, cuando la nube se eleva unos 10 km; pero si asciende unos 20 km (hasta la estratosfera), puede producir hasta 1000 por minuto o 17 por segundo. Sencillamente no deja de relampaguear.

Las nubes productoras de relámpagos tienen la característica de que, en el proceso de su desarrollo, se producen en su interior vigorosas corrientes de aire ascendentes y descendentes. Cuando se trata de pequeñas tormentas, su velocidad es de unos 5 metros por segundo, pero si son grandes, con nubes que se elevan hasta los 20 km, alcanzan los 70 m/seg. Esa propiedad es la que precisamente genera la actividad eléctrica.

LA FORMACIÓN DEL RELÁMPAGO

Arriba mencioné que por lo regular los relámpagos se producen en nubes tipo cumulonimbo, pero también pueden producirse: a) en nubes estratiformes, sobre todo del tipo nimbostratus, b) en tormentas de nieve (las he presenciado), c) en tormentas de arena, d) en el polvo y otros materiales despedidos en erupciones volcánicas, e) durante los incendios forestales, de cuyo humo y otras impurezas, mezcladas con el vapor de agua, se forman los llamados pirocumulos capaces de producir rayos (del griego πῦρ, pyr, ‘fuego’, más el latín cumulus, ‘montón’, ‘cúmulo’, o sea, una nube en forma de algo que se amontona (cumulus) y que se forma por los residuos del fuego (πῦρ).

Los rayos se producen cuando en una nube se forman regiones con exceso de carga positiva y o tras con negativa. Regularmente hay un exceso de carga positiva en lo más alto de la nube (4-20 km según el desarrollo que logre) y una gran carga negativa en las regiones inferiores. Estas cargas residen en las gotas de agua, en las partículas de hielo o en ambas.

El proceso inicial

Aún faltan muchas cosas por conocer. Pero, sin entrar en tantos detalles, un relámpago resulta de la creación de cargas eléctricas opuestas dentro de la nube cumulonimbo. Al parecer, los cristales de hielo —más ligeros— que se forman en la porción más alta de la nube (con temperaturas entre —15 y —40°C), tienen carga positiva, mientras que las gotas de la base —más pesadas— son eléctricamente negativas. Mientras esto ocurre, se forma una carga positiva cerca del suelo, que se mueve junto con la nube. En la medida que aumentan las cargas opuestas, la capacidad aislante del aire es rebasada, y por fin se produce la descarga eléctrica.

La primera descarga o rayo inicial

De manera simplificada podemos decir que todo comienza cuando se forma un rayo inicial o primera descarga de un «rayo nube-tierra» que podemos llamar “líder o delantero escalonado”, el cual suele transportar cargas negativas desde la nube hacia el suelo.

“El líder escalonado (rayo inicial) se desplaza hacia abajo en una serie de pasos ‘o brincos’ (por eso escalonado), siguiendo los canales creados (la mayoría con carga negativa) por el proceso de desestabilización preliminar, cada uno de los cuales mide unos 40-50 metros de largo, y dura una millonésima de segundo. Entre paso y paso, hace una pausa de unas 50 millonésimas de segundo.

A medida que el líder escalonado (negativo) se acerca al suelo, una descarga de polaridad positiva asciende desde árboles, edificios u otros objetos (cercas, muros, ganado, objetos metálicos altos, personas expuestas en el campo, la playa, canchas de fútbol) y se encuentra con él algunos metros sobre el suelo. Cuando se consolida la unión, la nube queda bien conectada al suelo, y es cuando un rayo de retorno, excesivamente luminoso se propaga —siguiendo el canal líder—a la nube a una velocidad de unos 100 000 km/segundo; pero es tan rápido, que su sentido ascendente no podemos percibirlo.

destellos repetitivos 

Regularmente un relámpago que impacta en la tierra posee tres, cuatro o más secuencias de rayos guía y de retorno en una sucesión rapidísima, lo que percibimos como intensos destellos repetitivos que pueden prolongarse algunos segundos, hasta que las cargas de la nube se disipan. Por eso también, cuando se observan los rayos a lo lejos se ve que la chispa persiste un breve tiempo. Cuando la contemplo de lejos me digo: ¡que rayo tan terco!

Así que, cuando vemos el destello de un relámpago, no queda más remedio que esperar el trueno, que puede ser casi instantáneo (incluso, cuando han caído cerca de mi, he llegado a escuchar un chasquido previo, algo así como un clic) si el rayo cae a pocos metros, o escucharlo entre unos 70-80 segundos, como un lejano retumbar. 

Hasta 30 000 amperios 

La diferencia de potencial entre la nube y tierra varía entre 10 a 100 millones de voltios, y las corrientes más altas en las carreras de retorno a los líderes negativos pueden alcanzar unos 30.000 amperios. 

El trueno

Como la temperatura de la descarga es de unos 30 000°C, el aire que la rodea, rápidamente  se sobrecalienta , lo que hace que súbitamente se expanda, debido a la presión que produce el plasma (gas ionizado con cargas eléctrica positivas y negativas) del rayo, mucho más elevada que la atmosférica, lo que hace que el canal —por donde el rayo pasa— se expanda a velocidades supersónicas lo que genera ondas de sonido que oímos como un trueno, seguido de muchos retumbos, debidos a la caprichosa trayectoria del rayo y sus ramificaciones, donde suceden fenómenos físicos muy complejos y no totalmente conocidos.  

Jesús Gerardo Treviño Rodríguez. 15 de abril de 2023.