( 亨利·贝克勒尔（左）与居里夫妇。因发现天然放射性，贝克勒尔与居里夫妇共同获得了1903年度诺贝尔物理学奖 )

人类自从蒙昧之初就对头顶上的星空充满好奇，而星空映射在人的心底而形成了道德律。人类渴望探寻星空，却至今仍难以走出自己的家园。但是人类并不孤独，因为地球无时无刻不在接受着来自遥远星空的信息，如同一封封来自远方的信，这就是宇宙射线。

20世纪初，法国科学家亨利·贝克勒尔（Henri Becquerel）发现了某些物质的天然放射性，他发现放射性物质发射的带电粒子可以使当时流行的一种叫做验电器（Electroscope）的可以带电的仪器逐渐放电，因此验电器也就成为当时研究放射性现象的标准仪器。但物理学家们发现，即使周围没有放射性物质的存在，带有电荷的验电器仍然会逐渐放电，当时的科学家们认为这是由于某种“背景辐射”造成的。这个现象引起了奥地利物理学家维克多·赫斯（Victor.F.Hess）的注意。在1912年，他准备了氧气，坐着氢气球，亲自升上高空用验电器测量不同高度的“背景辐射”。他发现在海拔2000米之内，辐射程度变化不大（这是因为地球自身也存在一定的放射性），但是在高于2000米以后，辐射量就会随高度逐渐增大，在海拔高于5000米之后辐射更是急剧增大。根据这份冒着生命危险得来的数据，赫斯在一篇文章中写道：“对于这种具有高能量和穿透性的辐射，最可能的解释就是它来自我们头顶的太空。”这句话标志着人类发现了宇宙射线，而赫斯也因为这项富于勇气和探索精神的研究获得了1936年的诺贝尔物理学奖。几乎与赫斯同时代的科学家密立根（Robert Millikan），在当时对此却有不同的看法，他用类似的方法在氢气球上测量辐射，却发现在同等高度上，欧洲上空的辐射是美国得克萨斯州辐射的4倍，由此他认为这种辐射是由地球而来。后来科学家们才了解这种差别是由于欧洲和得克萨斯州的纬度差异，地磁场强度不同造成的。直到密立根在同一纬度的不同高度进行测量，才真正相信这些带电粒子来自于太空，他也在1926年正式命名这些来自太空的粒子为“宇宙射线”。

虽然还有很多人认为宇宙射线是指宇宙中射向地球的高能量的光子，比如X射线和γ射线（“宇宙射线”这个名字在命名之初就有很强的误导性），现在大多数科学家都认为宇宙射线只是指接近光速的高能量的粒子。在宇宙中旅行时，这些携带着远方信息的粒子经过不断的碰撞和加速，逐渐变为最基本的亚原子粒子，因此宇宙射线中大概87%的成分是质子，还有10%的氦原子核，1%的重原子核，还包含有大多来自太阳的电子。