1. Yıldırımın Isı Etkisi
Yıldırım, bulutlar ile yer arasındaki elektriksel boşalma sırasında havayı saniyenin çok küçük bir diliminde 30.000 Kelvin (yaklaşık 53.500 °F) sıcaklığa kadar ısıtır. Bu sıcaklık, havayı çok hızlı bir şekilde genişletir.
2. Havanın Genişlemesi ve Sıkışması
Havanın ani ısınması, bir patlama gibi genişlemesine neden olur. Bu genişleme, havada bir dalga yaratır. Yani, şimşeğin ısıttığı havadaki genişleme, bir ses dalgası yaratır. Bu ses dalgası, gök gürültüsü olarak duyulur.
3. Sesin Yavaş Yayılması
Havada genişleyen bu ses dalgası, saniyede yaklaşık 343 metre (deniz seviyesinde) hızla ilerler, ancak bu hız ışığın hızından (yaklaşık 300.000 km/s) çok daha yavaş olduğu için şimşeği görüp, gök gürültüsünü birkaç saniye sonra duyarız. Bu nedenle, şimşek ile gök gürültüsü arasındaki zaman farkı, şimşeğin bize olan mesafesini tahmin etmeye yardımcı olur.
Örneğin, şimşeği gördükten 3 saniye sonra gök gürültüsünü duyuyorsanız, şimşeğin yaklaşık 1 kilometre uzakta olduğunu söyleyebilirsiniz (çünkü ses yaklaşık 1 kilometrede 3 saniye sürede yol alır).