チャールズ・トムソン・リーズ・ウィルソン
ウィルソンは塵がない時でも水滴の核になるものの正体を追求した。彼は1897年に発表した論文で、「膨張が上記限界(臨界値)を超えたときに凝結を引き起こす核は一定時間少数存在しているにすぎないが、それが除かれるのと同じぐらい速く、同種の核に置き換えられる」ことを発見した。「塵ではない核」は何度でも復活し、「どれだけ頻繁に空気を膨張させても、水滴数の減少は検知できなかった」と報告している。また、「あらゆる外来の核のない飽和空気において凝結を起こす断熱膨張に対して、我々は最終容積が初期容積の1.252を越えねばならないことが分かった。」としてる。
ウィルソンは雲のでき方について、「湿った空気の上昇流があるとき、外来の核がそれに伴って凝結して取り除かれていくこと、そのようにして作られた雲の層の上に上昇する塵を持たない空気も過飽和になって凝結が始まることは、ここでの実験で導かれることである」とした。
ウィルソンはこの核についての計算を行い、その大きさがせいぜい分子のオーダーであることを指摘した。つまりその核は塵のようなマクロなものではないことを突き止めた。
ウィルソンの師であるトムソンは1895年以来、帯電した水滴の成長に関する理論的研究を行っていて、帯電した水滴は表面からの蒸発が減り、帯電していなければ蒸発して消えてしまうはずの水滴が成長できることを、ウィルソンも知っていた。ウィルソンは1896年3月に塵を含まない空気にX線を照射し、それを膨張させると濃い霧が生じるのを見いだした。1896年にウィルソンの師のトムソンと同僚のラザフォードはX線を当てた気体にはイオンが生じていることを発見した。ウィルソンも塵でない凝結核は大気中のイオンであると考えた。しかしウィルソンにとって謎となったのは「どうして大気イオンは何度でも再生するのか」という問題であった。