1912年奧地利物理學家赫斯（vfhess）的載人氣球飛行開創了宇宙線的紀元。
利用氣球飛行實驗記錄到的大氣中的輻射劑量隨海拔高度升高而增加的現象，他得到革命性的的結論有來自外部空間的高能射線不斷降落到地球上來。
這就是宇宙線――來自空間的高能粒子。
宇宙線是聯係宏觀宇宙和微觀粒子的橋梁。
宇宙線的研究涉及粒子物理學，天文學，宇宙線及其交叉學科－－粒子天體物理學。此外與地球物理學，生物物理學息息相關，與人類的生產生活密不可分。
通過宇宙線的研究，人們從中發現了正電子（e+），μ輕子，π介子，k介子，各種超子等，發現了強、弱兩種相互作用，粒子物理由此而誕生。
raydavis和asatoshikoshiba領導的宇宙線實驗觀測到了來自太陽和大麥哲倫星雲sn1987a的中微子，發現了太陽中微子的振蕩，是中微子具有質量的明確證據，開創了中微子天文學。
迄今為止，人們觀測到的最高能量的宇宙線事例所具有的能量比人類目前能夠建造的最高能量的加速器（位於cern的lhc）的能量要高一千萬倍。
赫斯探測宇宙線，是初級粒子撞擊空氣形成次級粒子，形成次級粒子簇射產生的電離。
這些在空氣中產生的次級粒子，也會有一個範圍，這個範圍也需要去確定。如果超出這個範圍的話，就不是原有的那種形狀了。
小於這個範圍能量的次級粒子很難進入大氣層產生次級粒子，這個不用多說。
大於這個能量的次級粒子，會因為能量太高，而無法有效的攔截，而隻出現一開始大家以為的小的那個部分的橫截麵。其實大能力的粒子，在一定的深度才會產生有效的簇射。
赫斯和我們現在探測到的，僅僅是相對小一些的，出現在地麵上的橫截麵的簇射。嚴格來說，僅僅是出現了一個截麵，所以著對我們來說，恐怕是不夠的。
我們需要有幾層，通過縱深才能看到清楚全貌。甚至在地底下的時候，才會把超高能量的初級粒子真正的給攔截下來。
或者就算是一個普通的粒子，由於我們的陣列僅僅是一個截麵，所以，我們看到的哪怕是同一個能量的初級粒子都會有不同結果，或者是不同能力粒子被探測的是同一個能量的問題。
所以，我們需要對各種不同的事例進行收集和觀察，觀察清楚這到底是割什麼樣的粒子。
初級粒子飛快的進入大氣中時，猛烈的碰撞。
我們探測的是一個標準大氣壓的情況下，次級粒子的樣子或者方程。
如果在不同的大氣壓下，不同的濕度，甚至有風的情況下，那肯定會不同。
或者不用空氣，用其他氣體來電離，或者放置一種特殊的化學物，以此區分表麵上相同但實際不同的次級粒子。
理論上講應該有各種各樣的粒子。
理論上會有各種各樣的能量。
化學元素，物理元素等等，都會出現，隻是幾率不同。
區分是最重要的，哪怕是細節上的不同，如果能細致區分不同的宇宙線，那就需要找一些特殊的閃爍體放在旁邊，這些閃爍體不需要得知整體簇射。
這樣哪怕有兩個看似相同但成分不同的簇射，也能輕鬆區分出來，彆正確對待。
空氣的次級粒子簇射。
需要研究空氣中，地底下，水中，冰層中的簇射的不同能量的形狀。
對於此，出現了氣體探測器，閃爍體探測器，切倫科夫探測器，強子量能器，晶體管探測器，這些探測器既能探測周圍環境的輻射，也就是αβγ射線，也能組合起來根據在空氣中電離情況而探測宇宙來的高能粒子射線。