Alm. Blitz (m), Fr. Eclair (m), İng. Flash of lightning. Atmosfer elektriğinin, bir elektrik kutbundan diğerine gözleri kamaştıran ve uzunluğu 3-4 kilometreyi bulan yüksek voltaj şerâresi hâlinde havayı delerek boşalması. Şimşek meydana gelmesi için havada artı ve eksi elektrik yüklerinin bir araya toplanarak iki zıt kutup hâsıl etmesi lâzımdır. İki elektrik kutbu arasında potansiyel farkı (voltaj) belli bir değerin üzerine çıkınca aradaki havayı iyonize edip, kutuplar arasında elektrik akımı başlar. Bu hâdise yüklerin birbirini yok etmesi (nötrlemesi) ile son bulur.

Havada elektrik yüklerini meydana getiren sebeplerin başında atmosferin üst ve alt tabakaları arasındaki ısı farkları ve fırtınalar sebebiyle su zerrecikleri, toz bulutları, donmuş su zerrelerinin birbirine sürtünmeleri gelir. Volkanik patlamalarda çıkan gaz ve nükleer patlamalarda yükselen top şeklindeki ateş küresinde de elektrik yüklerinden dolayı şimşek memydana gelebilir.

Zıt elektrik yüklü kutuplar arasında havada meydana gelen akımlar 100 amperle 100.000 amper arasında değişir. Havada parlak bir ışıldama olarak gözüken bir büyük akım bir mikrosâniye (1/1.000.000 sâniye) sürer. Elektrik kutupları bulutların üstünde artı, altında eksi değerlidir. Toprak ise artı yüklüdür. Elektrik akımı bâzan iki buluttaki zıt kutuplar arasında; bâzan da bulutla toprak arasında meydana gelir. Bulutlar arasında meydana gelen elektrik akımı şimşek, bulutla toprak arasında meydana gelen elektrik akımı yıldırım olarak bilinir. Şimşek veya yıldırım meydana gelebilmesi için elektrik kutupları arasında 100 milyon volta yakın gerilim olması lâzımdır. Havada meydana gelen elektrik yük sahasının şiddeti, hava basıncı, nem ve diğer bâzı tesirlere bağlı olarak değişir.

Elektrik yükü bir kutuptan diğerine boşalırken, havanın moleküllerini iyonize eder. Akım, kısa bir sürede aldığı 3-4 kilometrelik yol süresince birkaç kademeden geçer. Elektrik yükünün akım olarak boşalması önce merdiven basamakları şeklinde olur. Bu süre 50 milisâniye kadardır. Akım diğer kutba ulaşınca ters yönde âni ve büyük bir akım meydana gelir. Gözle görülen şimşek veya yıldırım ışığı bu büyük akımın doğurduğu parlaklıktır. Bir mikrosâniye süren bu kademede şerâre civârında plazma ısısı 25.000°K’ya kadar çıkabilir. Bunu 40 milisâniye sonra ikinci büyük akım tâkip eder. Şerârede meydana gelen çok kısa süreli ışıldama, 10 mikrosâniye aralıkla akan 100.000 amper civârındaki büyük akımdır. Bu akımın meydana getirdiği güç 100.000 Megawatt’tır. Bir şimşek çakması iki yönlü iki büyük akımdan meydana geldiğine ve bu hâdise yaklaşık 300 milisâniye sürdüğüne göre 4.000.000 kilowatt güç veya 350 kw saatlik enerji elde edilmiş olur. Bu enerji normal bir âilenin üç aylık elektrik enerjisi ihtiyâcını karşılar.

Şimşek çakmasının etkileri muhteliftir. Şimşek meydana gelmesiyle birlikte büyük bir elektrik yük akımı yer değiştirdiği için elektrik sahasında değişiklik meydana gelir. Bu elektrik sahası ise vektörel olarak kendisine dik açıda elektromanyetik alan doğurur. Bir başka ifâdeyle şimşek hattı büyük bir radyo verici anteni gibi çalışarak çevreye yayın yapar. Bu yayının frekansı şimşek hattının uzunluğuyla ters orantılıdır. En kısa süren şimşeğin doğurduğu elektromanyetik dalganın frekansı 1000 kilosaykıl civârındadır. Şimşek çakmasıyla meydana gelen değer bir olay gök gürültüsü olarak bilinen, havanın yüksek harâretle genleşmesi neticesinde çıkan titreşimlerdir. Bu titreşimler 100 saykıl civârında olup, havada yaklaşık 330 m/sn hızla yayılır. Şimşek ve bilhassa yıldırımın etkilerinden en büyüğü temas ettiği mevkide meydana getirdiği hasardır. Şimşek ve yıldırım uçak, gemi ve kara üzerindeki yüksek yerlere isâbet ederek üzerindeki büyük akım dolayısıyle yangınlara ve canlılarda hücre bozulması ile ölümlere sebep olabilir. Her sene bu tür yangınlarla birçok orman kül olmakta, yüzlerce canlı ölmektedir.

Havadan yere doğru olan elektrik akımından korunmak için patlayıcı, yanıcı madde bulunan yerlerin civârında bulunan en yüksek binâ üzerine metal bir çubuk ile bu çubuğu toprağa birleştiren iletken kablodan meydana gelen paratöner sistemi kullanmak îcâb eder. Paratöner sisteminin etkili olması için toplam direnci 10 ohm’u geçmemelidir. (Bkz. Paratöner)

Şimşek uçaklara umûmiyetle zarar vermez. Yalnız şimşek hattı içinde kalan bir uçağın pilotu gözlerini ışıktan korumalıdır. Kömpüter ve diğer hassas elektronik sistemlerin bulunduğu mevkiler şimşek ve yıldırımın hem elektrostatik hem de manyetik etkisinden korunmalıdır.

Havadaki elektrik yüklerini ilk fark ederek deney yapan Benjamin Franklin’dir. Şimşek ve yıldırımın bu elektrik yüklerinden ileri geldiğini 1750 senesinde açıklayarak ve ispat ederek Avrupa’daki bâtıl inançlara son verdi. Bu târihe kadar bilhassa Almanya’da şimşek çakması, gök gürültüsü ve yıldırımın yerdeki yakıcı tesirleri çeşitli uğursuzlukların sebebi olarak bilinirdi. Yıldırımın devirdiği bir ağaç mukaddes kabul edilirdi. Yıldırımı en çok kedi, köpek ve hâmile kadınların çektiğini düşünerek bunlardan nefret ederlerdi.

Bu bâtıl inançlar Avrupa’ya eski Yunan ve hind mitolojisinden yansıyarak yayılmıştı. Hindlilerin şimşek tanrısı İndra, Amerikan yerlilerinin şimşek tanrısı Wakan, Stavların şimşek tanrısı Perun idi. Şimşeğin Yunan tanrılarından Zeus ve Roma tanrılarından Jupiter tarafından silâh olarak kullanıldığına inanılırdı. İslâmiyetin Avrupa’ya yayılması ve etkisiyle şimşek ve yıldırımın insanlar üzerindeki bâtıl inanışlara dayanan tesiri tamâmen ortadan kalktı.