ソニックブームと雷の音はどちらが大きい?


http://oshiete1.goo.ne.jp/qa1583891.html
下記URL(教えて!goo)で、次のような質問があったのを発見した。上記URLより以下引用する。

東京に住んでます。
昨日の雷凄い音がしてましたけど
戦闘機の出すソニックブームと雷の音とでは
どちらが音がすごいんでしょうか。
ちなみにソニックブームは聞いたことないです。

一昨日の雷の音を聞いて、僕と同じような考えを持った人がいたのかと思ったら、2005年の質問だった。。でも疑問の発生起源は僕も共有している。この人もテクノ好きに違いない。聴いた事の無い音に興味を持つものは皆テクナーである。


…そして以下が寄せられた回答である。

うろ覚えなので、半信半疑で読んでください。

ソニックブームは音の束だと思いました。
つまり、音速より低いときも音速より早いときもソニックブームにはなりません。

音速で飛行した場合、さっき出した音と一緒に飛びます。それがつもりつもって大きな音(ソニックブーム)になるのだとおもいます。

音速より早く飛ぶと音を追い越してしまうため、ソニックブームにならないはずです。

なので、音速より早くなった瞬間、音速より遅くなった瞬間に発生するんだと思います。

とすると、どれだけ音速周辺の速度を急加速、急減速するかにより音の大きさが変わると思います。(音速の時間が長いほど大きい音になるんじゃないかと。)

あと、ソニックブームが少ない形状と言うのもあるので、一概に比較は出来ないんじゃないかと思います。

極端な話、1分間ずーっと音速で飛んだ場合に発生したソニックブームはとてつもない音なんじゃないかと思います。

これは間違いを含んでいるようで、1分間ずーっと音速で飛んだ場合でも衝撃波、としての巨大な波は一撃のみのようだ。だから一度だけの音である。でもそれはそれとして、回答ありがとう。

> 衝撃波とは要するに爆弾が爆発した時の空気の圧縮と同じということでしょうか。

空気の圧縮というよりは、音の波の圧縮です。

移動していない物体から出る音は同心円状に広がりますが、移動している物体から出る音の波は、前方では波の間隔が狭く、後方では音の間隔が広くなります。救急車とすれ違った時に音が変わって聞こえる現象ですね。風呂で水面をピタピタ連続して何度も叩きながら腕を横に動かしてみると、波が移動方向で狭く、後ろで広くなるのが分かります。

さらに速度が上がって、移動する物体が自分の出す波に追いついてしまったら、どうなるでしょう?

音の波のエネルギーが、物体の前方1点に集約してしまいます。
ここで生じるのが衝撃波。
衝撃波というのは圧縮された音の波です。

ただ、戦闘機は衝撃波を出さなくても十分デカイ音を出してますから、単なる強烈な音の波で窓が割れたり振動で揺れたりすると思います。

いくつもの小波が合わさって、とんでもなく大きい波になって自分に向かってくるようなイメージでしょうか。

こういう記述を見ると、音って、モノなんだなあと思う。「移動する物体が自分の出す音に追いついてしまう」というのが音速だというのは、もちろん前から知ってるつもりだったが、そういう事ではなく、こうして改めて書かれると、軽く驚く。音のスピード、というよりも、追いつかれている音それ自体がモノのようにイメージできてしまうところに驚く。…で、この回答でほぼいい感じになって、このやり取りも終わりかと思われたが、もうひとつ回答がついた。これが決定版。

ソニックブームは、音速「以上」で飛んだときに発生します。
「ちょうど音速で」というのは、パイロットがソニックブームを観測する(してしまう)速度だと思いました。

参考URLの情報によると、
 ・超音速旅客機コンコルドの開発時に多くの実験が行なわれた
 ・10 km上空を飛行した際で、130 dB程度の音圧が発生する
 ・コンコルドは、高度10 km以下では超音速飛行禁止(住宅上空では10 km以下でも極力避ける)
とのことです。

飛行高度を1/10の1kmにすれば、音圧はざっと100倍で150dBになる…で合ってるかな?
ソニックブームが全球方向に均等に広がる、と仮定した場合の計算ですが。)

ちょうど、筑波宇宙センターの大型音響試験設備の最大音圧(151dB)と同程度ですね。
これは、大型ロケットのフェアリング内部の音圧を十分以上にカバーする値です。
(実際の打上げより、厳しい環境の試験が可能になっているため。)

まず間違いなく人は死ぬでしょう。(と、聞いています。)

ソニックブームの正体が判明。物損や殺人さえ可能だという。これはもはや雷との比較を試みるまでもない、という事になって、回答者も納得という感じである。ちなみにこの回答者のお礼の、最後の一行の唐突感にもかすかな衝撃波を感じる。

1キロ上空でもしソニックブームがおきたらその下の人間は・・・
もの凄い風圧なんですね。
150デシベル
凄いんでしょうね。
たぶん私の今までの最大音は昔の羽田で聞いた
DC−8の離陸音だと思います。
水面が全体に筋の入ったように揺れて自分の体自体も全体が振動してました。
ありがとうございました。