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直到进入
20世纪，我们从太阳系外的星辰密布的宇宙中收到的重大
信息只有光。我们就是通过光来研究星体的位置、亮度、运动、温度、
化学成分以及对其他物体的重力效应。但是有另一类型的信息从星体到
达地球。
1896年，放射现象被发现后，科学家学会利用各种仪器测量放射引
起的辐射能。即使很小量的辐射能也是可测定的。保护铅屏后面的探测
器是可能的，因为铅屏吸收强辐射能，而且根据要求阻挡辐射所需的铅
屏厚度，可估算出能量大小。令科学家惊讶的是，当提供足够的保护来
阻挡他们所知道的所有放射性辐射线时，某些特殊的强辐射仍能设法穿
透正进行测量的仪器。问题是，这些未知的辐射线是什么？
好像是美籍的奥地利物理学家维克多·弗兰斯·赫斯指出，不管此
辐射线是什么，它必定来自地球上的某种资源。在
1911年，他用气球把
保护得很好的运行着的探测仪送到高空，开始着手证明自己的观点。在
晚上
5点，他把
10个气球上升到
6英里高处。让他吃惊的是，他发现它
们升得越高，探测到的辐射能越强。在到达的最高处，辐射能比在地球
表面上测得的要强
8倍，根据上述情况，他只能总结出，辐射线不是地
球提供的，而是来自太空。其他人开始调查研究大量给予地球各处的辐
射线，在
1925年，美国物理学家罗伯特·安德鲁斯·米利肯把此辐射线
命名为宇宙射线，因为它们来自宇宙。
关于宇宙射线性质的问题还未解决。米利肯认为它们具有光一样的
形式，但比光本身的能量强得多。另一位美国物理学家阿瑟·霍利·康
普顿则认为它们是由以接近光速传播的高能带电逊原子粒子组成的。但
如何才能证明呢？
如果宇宙射线像光一样，那么它们就不受地球磁力的影响；如果它
们是带电粒子，那么它们将因场的存在而改变方向，而且到达地球磁极
附近的粒子比到达远离地球磁极处的粒子多。在
20世纪
30年代，康普
顿周游世界，同时测量各处宇宙射线的强度，发现确实是在靠近磁极处
强度变强。宇宙射线是带电粒子。
作为结果，它们是以太阳风的形式被太阳辐射出来的带同种电荷的
粒子。它们是带正电的原子核，大多数是氢原子。当太阳耀斑发出能量
非常高的太阳风气流时，快速传播的原子核就会具有高能，事实上，它
们是弱宇宙射线。然而，从太阳系外传播到地球的宇宙射线，比太阳产
生的宇宙射线能量要高得多，而被偶然事件引发的宇宙射线能量可能比
仅由太阳耀斑发出的宇宙射线的能量强。例如，像超新星爆炸。其次，
当宇宙射线在宇宙中穿行时，它们由于磁场的存在而继续被改变方向，
这有助于增快它们的速度，提高它们的能量。
由于许多原因，宇宙射线是重要的。我们可以谈谈较早期它在生物
学进化上的影响，同时一般地讲述关于宇宙的化学构成，和对科学家有
帮助的在大气层产生的原子碰撞，这些碰撞比我们现在人工引发的碰撞
所产生的能量要高得多（尽管等待某种特别类型的宇宙射线的碰撞可能
会十分单调沉闷，现在已有了原子碰撞机，它能产生较温和的碰撞，也
能产生所要求的任意数量级的碰撞）。
宇宙射线有一个重要的缺陷，它们不能向我们提供宇宙中具体事件
的特定信息。它们的路径因磁场作用而改变得太大以至于无法分辨出它
们最初来自什么方向。
宇宙射线有一个重要的缺陷，它们不能向我们提供宇宙中具体事件
的特定信息。它们的路径因磁场作用而改变得太大以至于无法分辨出它
们最初来自什么方向。
既然中微子没有质量，也不带电荷，既然它们很少与普通物体相互
作用，那么它们几乎是不可能被测量的。但它们的存在是那么的便利，
以至于物理学家承认它们是实际存在的，实际上，直到