★高空中的意外發現

1901年，英國的幾位物理學家發現，在附近沒有放置放射性物質的情況下，放在實驗室裏的幾台帶電的驗電器，時間稍長自己也能夠偷偷地把電荷放掉。最初，他們以為這是儀器的絕緣出了問題，沒有在意。後來發覺，無論怎樣改善儀器的絕緣性能，也消除不了這種漏電現象。這使他們感到驚詫。為了查清驗電器漏電的原因，他們把驗電器裝在密封的鉛盒子裏屏蔽起來，以減少外界對它的影響和幹擾。但仍未能得到根本的消除。這時，他們敏銳地認識到，驗電器的漏電，一定是有某種穿透性很強的射線，穿過室內引起空氣電離造成的。此後多方麵的觀測發現，不僅僅是在實驗室內，而且靠近地麵的整個大氣層都處於微弱的電離狀態之中，這表明，引起空氣電離的射線是無所不在的。當時，對這種射線的來源有一種解釋，認為它是由散布在地殼中的微量的天然放射性元素發射出來的。這種說法對不對呢?

這個問題引起了瑞士物理學家高凱耳的深思。他想，如果這種說法正確的話，那麽，這種來自地殼內的射線的強度，就應當隨著離開地麵高度的增加而減弱，而在射線達不到的高度上，空氣就應當不再是電離的——可以設想，帶到這樣高度以上的高空中的驗電器，將會完全停止放電。為了證實這一點，1909年，他帶著驗電器親自去高空做了一次實驗，氣球在一千米的高度內升高時，高凱耳看到驗電器放電的速度逐漸減慢下來了，不過還不是預料中的完全停止了放電的那種情況。氣球繼續在上升，兩千米、三千米……氣球越升越高，可是驗電器呢?不僅一直沒有停下放電的“步伐”，放電速度反而越來越快了!

高凱耳這次實驗的結果是如此令人不解和出乎意料，致使有關這次實驗的報道，受到同行們的懷疑。為了弄清事實的真相，許多科學家決心重複高凱耳的實驗。從1911~1919年近十年的時間內，奧地利物理學家赫斯和德國物理學家科爾霍斯特等人，先後用氣球升到更高的空中進行了探測實驗。結果發現，氣球升得越高，空氣電離越厲害，比如，在5000米的高空，空氣的電離量比地麵大兩倍，而在9200米的高空，空氣的電離量竟比地麵大十倍!

這幾位科學家在高空中進行的實地觀測表明，引起空氣電離的射線決不會來自地下，而隻能來源於“天外”。進一步的觀測還表明，這種天外飛來的射線，與太陽、月亮、行星或天河的位置無關，而是發源於整個宇宙空間。因此，科學家就稱它為宇宙射線。