천둥은 어떻게 발생해서 나는 소리인가요?

천둥은 하늘이 깜깜해지면서 보통 비와 함께 동반되는데요.

이런 천둥은 어떻게 생기는 건가요? 그 과학적 원리가 궁금합니다. 그리고 번개는 항상 천둥과 같이 동반되나요?