自班傑明·富蘭克林在暴風中升起他的風箏驗證閃電現象已經250多年了，科學家們仍然對這耀眼的、有時甚至是致命的閃電現象後面的基本物理因素而迷惑。甚至可以說，科學家對宇宙中星體爆炸的了解都要比對閃電了解得多。
閃電是如何產生的？傳統的解釋是閃電就是儲存在電場中的電荷放電。在雷雨雲中，冰粒子相互碰撞形成電場。大部分電荷帶負電，幾千米以下的地面產生正電。最終，兩者之間的空氣成為電離空氣，並傳導電荷，或者從雲層到雲層，或者從雲層到地面，從而形成閃電。
但是這樣的解釋有一個缺陷。空氣只會在大約2500千伏/米的電場中自然離子化。幾百年來，人們用風箏、氣球和飛機等危險的測量方法測量了許多雷雨雲中的電場。然而，沒有人曾經發現過雷雨雲中有強烈到足以使空氣電離的電場。被發現的電場的強度通常在100千伏/米至400千伏/米之間，還不到形成電離空氣所需強度的十分之一。
那麼閃電是由什麼引起的呢？科學家漸漸把眼光投向了13年前俄羅斯科學家提出的一個理論：引起閃電的是來自太空的轟擊地球的高能粒子。這些宇宙高能粒子流被稱為宇宙射線，它們是太陽耀斑和遠古星球爆炸後留下的殘餘物。每平方千米的地球大氣層每秒鐘就受到數以千計的宇宙射線的轟擊，其中許多宇宙射線跨越了星際距離。
1992年，俄羅斯P.N.列別捷夫物理研究所的亞歷克斯·古列維奇提出了宇宙射線可以催生閃電的理論。當宇宙射線撞擊地球大氣層時，它可能擊中空氣分子，使其變成離子，從而產生極為高能的電子。在接近暴雨雲的電場，這樣的高能電子可能被加速到接近光速的程度，然後擊中其他空氣分子並使它們離子化，如此通過連鎖反應，產生越來越多的電子。不斷大量湧現的電子使空氣電離，導致電荷流動。古列維奇稱之為「逃逸崩潰」。這個推測最初被人們認為是標新立異的，但現在卻成為主流的解釋。
逃逸崩潰在開始時所需要的電場強度相對弱得多——大約300千伏／米，大致相當於通常在暴雨雲中測得的電場強度。以接近光速的速度移動的粒子發射出高能和射線，比如Ｘ射線和伽馬射線，這為檢驗上述理論提供了一個證據。2001年，美國新墨西哥採礦和技術學院的查利·穆爾及其同事們在記錄一次閃電所發出的Ｘ射線時，發現了逃逸崩潰的第一個直接證據。2002年，繼穆爾的報告之後，佛羅裡達州國際閃電研究和測試中心聯合主任馬丁·烏曼及其同事們開始用一個X射線探測器觀察他們用火箭製造的閃電。令他們驚訝的是，在2002年夏天捕捉到的37次閃電中，有31次釋放Ｘ射線。
通過最新的研究，科學家認為宇宙高能粒子束以相當的速度闖入大氣並激發出一些電子，而這些電子又會去激發其他的分子放出更多的電子，最後達到連鎖反應的目的。如果是這樣的話，那麼閃電發生雲層所需要積聚的電能只是原來科學家預估的1/10。
儘管研究人員目前已確信導致閃電的原因是某種逃逸崩潰，而間接證據是，逃逸崩潰可能由在雲層之上的宇宙射線引起。但是迄今為止，他們還不能肯定逃逸崩潰都是由宇宙射線引起的。如果研究人員要證明閃電和由宇宙射線引起的離子噴湧來源相同，那麼他們就需要找到更加確鑿的證據。