Перший доказ того, що відбувається при спалаху блискавки, було отримано на фотознімках, зроблених камерою, яку тримали руками і переміщували при закритому затворі, націлюючись туди, де очікувався спалах блискавки. Перші отримані таким способом фотографії ясно показали, що зазвичай удари блискавки — це повторні розряди по одному й тому самому шляху. Пізніше було винайдено камеру «Бойс», у якій дві лінзи змонтовані на диску, що швидко обертається, під кутом 180° одна до одної. Зображення, яке дає кожна лінза, рухається впоперек плівки, картина розгортається в часі. Якщо, скажімо, удар повторився, то на знімку з'являться поряд два зображення. Порівнюючи зображення від обох лінз, можна з'ясувати різні деталі часової послідовності спалахів. На фіг. 9.14 показано знімок, зроблений такою камерою.
Розповімо про блискавку детальніше, хоча ми і не розуміємо точно, як вона діє. Ми хочемо дати якісний опис того, на що це схоже, але ми не будемо заглиблюватися в деталі того, чому відбувається те, що, вочевидь, відбувається. Опишемо звичайний випадок хмари з негативним дном, що висить над рівниною. Її потенціал набагато більш негативний, ніж земна поверхня під нею, так що негативні електрони прискорюватимуться в напрямку до Землі. А відбувається тут ось що. Все починається зі світного клубка, який називають «східчастим лідером». Він не такий яскравий, як сам спалах блискавки. На знімках можна побачити спочатку невелику світлу цяточку, що виходить із хмари і дуже швидко котиться вниз зі швидкістю 1/6 швидкості світла! Але вона проходить лише близько 50 м і зупиняється. Настає пауза близько 50 мкс, а потім відбувається наступний крок. А за ним знову пауза, а потім новий крок і т. д. Так, крок за кроком, пляма рухається до Землі, шляхом, схожим на те, що зображено на фіг. 9.15. У лідері є негативні заряди з хмари; весь стовп повний негативної електрики. Крім того, повітря починає іонізуватися швидко рухомими зарядами, що утворюють лідер, так що повітря вздовж відміченого шляху стає провідним.
У момент, коли лідер торкнеться ґрунту, утворюється провідний «дріт», який тягнеться аж до самої хмари і повний негативної електрики. Тепер, нарешті, негативний заряд може запросто втекти з хмари. Першими помічають це електрони, що перебувають у самому низу лідера; вони зіскакують на землю, залишивши позаду себе позитивний заряд, який притягує нові негативні заряди з вищих частин лідера; вони теж вивалюються на землю і т. д. Врешті-решт весь негативний заряд цієї частини хмари швидко й енергійно збіжить по цьому каналу вниз. Так що блискавка, яку ви бачите, б'є від землі вгору (фіг. 9.16). І, дійсно, цей основний розряд — найяскравіша частина розряду — називається зворотним спалахом. Він і викликає яскраве світіння і виділення тепла, яке, призводячи до швидкого розширення повітря, спричиняє громовий удар.Струм у піку блискавки досягає 10 000 а і забирає близько 20 кулон електрики.
Але ми ще не закінчили. Через невеликий проміжок часу, можливо, в кілька сотих секунди, коли зворотна блискавка вже зникла, вниз пірнає новий лідер. Але цього разу вже без пауз, без зупинок. Тепер його називають «темним лідером», і весь шлях згори донизу він проходить одним кидком. Він мчить на всіх парах точнісінько по попередньому сліду, тому що вздовж сліду вистачає уламків атомів для того, щоб цей шлях виявився найлегшим з усіх шляхів. Новий лідер знову повний негативної електрики. І в мить, коли він торкається ґрунту,— трах! — з'являється зворотна блискавка, що котиться по тому самому шляху. І ви бачите, як блискавка б'є ще раз, і ще раз, і ще. Часом буває тільки один-два удари, часом п'ять або десять (одного разу бачили 42 розряди по одному й тому самому каналу), але завжди швидко йдуть один за одним.
Часом усе ще більш ускладнюється. Скажімо, після однієї із зупинок лідер може почати розгалужуватися, утворивши дві сходинки — обидві йдуть вниз, але не зовсім в одному напрямку (див. фіг. 9.15). Що потім станеться, залежить від того, чи торкнеться одна з гілок землі набагато раніше за іншу. Якщо так, то яскрава зворотна блискавка (спалах негативних зарядів, що розвантажуються на землю) прокладає собі шлях угору вздовж гілки, яка торкнулася землі, а коли на своєму шляху вгору досягає і проскакує початок іншої гілки, то здається, що яскрава блискавка б'є вниз по цій іншій гілці. Чому? Тому що негативна електрика ссипається на землю, і це викликає спалах блискавки. Цей заряд починає рухатися на початку вторинної гілки, послідовно спустошуючи її подальші ділянки, так що здається, що яскрава блискавка прокладає собі шлях вниз по цій гілці в той самий час, як вона рухається вгору. Якщо, однак, одна з цих додаткових гілок лідера досягне ґрунту майже разом із самим лідером, то часом може статися, що темний лідер повторного спалаху обере собі шлях по другій гілці. Тоді ви побачите перший головний спалах в одному місці, а другий — в іншому. Це — варіант початкових уявлень.
Крім того, наш опис надто спрощує явища біля самої земної поверхні. Коли східчастий лідер опиняється приблизно за 100 м від ґрунту, то звідти піднімається йому назустріч розряд. Вочевидь, поле стає таким сильним, що може початися розряд кистьового типу. Якщо, наприклад, у цьому місці є якийсь витягнутий предмет (будинок із вістрям на даху), то при наближенні лідера поля так наростають, що починається розряд із цього вістря, який досягає лідера. Блискавка прагне бити якраз у такі вістря.
Те, що блискавка б'є у високі предмети, вочевидь, було відомо здавна. Відоме висловлювання Артабана, радника Ксеркса. Артабан дає своєму володарю пораду щодо задуманого походу на греків, метою якого було кинути весь відомий тоді світ до ніг персів. Він каже: «Поглянь, як Бог блискавками своїми завжди вражає великих тварин і не дозволяє їм ставати зухвалими, а істоти менших розмірів не дратують Його. І як блискавки Його падають завжди на найбільші будинки і найвищі дерева». І потім він пояснює причину: «Так, очевидно, Він любить принижувати все, що підноситься».
Як ви думаєте — тепер, коли у вас є правильний погляд на блискавку, що вражає високі дерева, чи змогли б ви давати королям поради з військових питань із більшою мудрістю, ніж робив це Артабан 2300 років тому? Скажіть їм, щоб вони не підносили себе! У вас тільки це вийде не так поетично.