Еще в 1716 году Исаак Ньютон в ходе экспериментов наблюдал искровой разряд между острием иголки и наэлектризованным телом. «Искра напоминала мне о молнии в малых, очень малых размерах», - записал тогда великий британец. В этих словах отразилась одна из главных проблем, над которой по сей день бьются исследователи. 

Получить «молнию в очень малых размерах» - это задача нехитрая, разрешимая сегодня даже для школьника. Но вот как возникает молния настоящая, длиной в несколько километров и какие природные силы порождают этот гигантский электрический разряд? Исходным материалом для молнии служит грозовая туча.

Возникает она следующим образом: когда водяной пар поднимается с земной поверхности, на нем оседают противоположно заряженные частицы — ионы — и увеличивается конденсация влаги, так что он в конце концов словно запотевает: твердый предмет в таком воздухе немедленно покроется каплями воды. При этом «запотевает» прежде всего пар с отрицательно заряженными частицами; тяжелея, он не может подняться дальше вверх и останавливается на высоте двух—трех километров, обрисовывая нижнюю границу облака.

В то же время более легкие положительно заряженные частицы продолжают свой путь на двенадцатики­лометровую высоту, где обычно проходит верхняя граница облаков (впрочем, гигантские грозовые облака в тропических широтах могут заканчиваться и на высоте в двадцать кило­метров). Толщина в десять ки­лометров - одна из отличитель­ных особенностей грозовых об­лаков; обычные облака в два раза тоньше. Между верхней и нижней частями облака возни­кает «короткое замыкание»: ми­нусы и плюсы выстраиваются друг против друга и начинают обмениваться внутриоблачными электрическими разрядами.