宇宙射线的迹象在最初用游离室观测放射性时就被人们注意到了，起初曾认为验电器的残余漏电是由于空气或尘土中含有放射性物质造成的。
1903年，卢瑟福和库克发现，如果小心地把所有放射源移走，在验电器中每立方厘米内，每秒钟还会有大约十对离子不断产生。他们用铁和铅把验电器完全屏蔽起来，离子的产生几
莱特、沃尔夫等物理学家先后采用各种方法进行了试验。人们发现，这种源的放射性与当时人们比较熟悉的放射性相比具有更大的穿透本领，因此人们提出这种放射性可能来自地球之外――这就是宇宙射线最初的迹象。
科学家们乘热气球进行实验。（资料图片）
奥地利物理学家赫斯是一位气球飞行的业余爱好者。他设计了一套装置，将密闭的电离室吊在气球下，电离室的壁厚足以抗一个大气压的压差。他乘坐气球，将高压电离室带到高空，静电计的指示经过温度补偿直接进行记录。他一共制作了十只侦察气球，每只都装载有2~3台能同时工作的电离室。
1911年，第一只气球升至1070米高，在那一高度以下，辐射与海平面差不多。翌年，他乘坐的气球升空达5350米。他发现离开地面700米时，电离度有些下降（地面放射性造成的背景减少所致），800米以上似乎略有增加，而后随着气球的上升，电离持续增加。在1400米~2500米之间显然超过海平面的值。在海拔5000米的高空，辐射强度竟为地面的9倍。由于白天和夜间测量结果相同，因此赫斯断定这种射线不是来源于太阳的照射，而是宇宙空间。
赫斯认为应该提出一种新的假说：“这种迄今为止尚不为人知的东西主要在高空发现……它可能是来自太空的穿透辐射。”1912年赫斯在《物理学杂志》发表题为“在7个自由气球飞行中的贯穿辐射”的论文。
1914年，德国物理学家柯尔霍斯特将气球升至9300米,游离电流竟比海平面大50倍,确证了赫斯的判断。
赫斯的发现引起了人们的极大兴趣，从那时开始，科学界对宇宙射线的各种效应和起源问题进行了广泛的研究。最初，这种辐射被称为“赫斯辐射”，后来被正式命名为“宇宙射线”。当时，许多物理学家怀疑赫斯的测量，并认为这种大气电离作用不是来自太空，而是起因于地球物理现象，例如组成地壳的某种物质发出的放射性。现在认为，宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子流的总称。
在现代物理学发展史中，宇宙射线的研究占有重要的地位，许多新的粒子都是首先在宇宙射线中发现的。近年来宇宙射线研究取得了很大成就，人们越来越认识到宇宙线和粒子物理、天体物理密不可分，宇宙射线研究已经成为探索宇宙起源、发展历史、天体演化、空间环境等科学之谜的极为重要的途径。随着科技的发展，宇宙射线研究的手段越来越先进，范围越来越广，期待人类能尽早揭开宇宙射线的神秘面纱。
（本文由中科院高能物理所供稿）
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