1912 年奥地利物理学家赫斯（V. F. HESS）的载人气球飞行开创了宇宙线的纪元。
利用气球飞行实验记录到的大气中的辐射剂量随海拔高度升高而增加的现象，他得到革命性的的结论：有来自外部空间的高能射线不断降落到地球上来。
这就是宇宙线――来自空间的高能粒子。
宇宙线是联系宏观宇宙和微观粒子的桥梁。
宇宙线的研究涉及粒子物理学，天文学，宇宙线及其交叉学科－－粒子天体物理学。此外与地球物理学，生物物理学息息相关，与人类的生产生活密不可分。
通过宇宙线的研究，人们从中发现了正电子（e+），μ轻子，π介子，K 介子，各种超子等，发现了强、弱两种相互作用，粒子物理由此而诞生。
RayDavis 和Masatoshi Koshiba 领导的宇宙线实验观测到了来自太阳和大麦哲伦星云SN1987A 的中微子，发现了太阳中微子的振荡，是中微子具有质量的明确证据，开创了中微子天文学。
迄今为止，人们观测到的最高能量的宇宙线事例所具有的能量比人类目前能够建造的最高能量的加速器（位于CERN 的LHC）的能量要高一千万倍。
赫斯探测宇宙线，是初级粒子撞击空气形成次级粒子，形成次级粒子簇射产生的电离。
这些在空气中产生的次级粒子，也会有一个范围，这个范围也需要去确定。如果超出这个范围的话，就不是原有的那种形状了。
小于这个范围能量的次级粒子很难进入大气层产生次级粒子，这个不用多说。
大于这个能量的次级粒子，会因为能量太高，而无法有效的拦截，而只出现一开始大家以为的小的那个部分的横截面。其实大能力的粒子，在一定的深度才会产生有效的簇射。
赫斯和我们现在探测到的，仅仅是相对小一些的，出现在地面上的横截面的簇射。严格来说，仅仅是出现了一个截面，所以着对我们来说，恐怕是不够的。
我们需要有几层，通过纵深才能看到清楚全貌。甚至在地底下的时候，才会把超高能量的初级粒子真正的给拦截下来。
或者就算是一个普通的粒子，由于我们的阵列仅仅是一个截面，所以，我们看到的哪怕是同一个能量的初级粒子都会有不同结果，或者是不同能力粒子被探测的是同一个能量的问题。
所以，我们需要对各种不同的事例进行收集和观察，观察清楚这到底是割什么样的粒子。
初级粒子飞快的进入大气中时，猛烈的碰撞。
我们探测的是一个标准大气压的情况下，次级粒子的样子或者方程。
如果在不同的大气压下，不同的湿度，甚至有风的情况下，那肯定会不同。
或者不用空气，用其他气体来电离，或者放置一种特殊的化学物，以此区分表面上相同但实际不同的次级粒子。
理论上讲应该有各种各样的粒子。
理论上会有各种各样的能量。
化学元素，物理元素等等，都会出现，只是几率不同。
区分是最重要的，哪怕是细节上的不同，如果能细致区分不同的宇宙线，那就需要找一些特殊的闪烁体放在旁边，这些闪烁体不需要得知整体簇射。
这样哪怕有两个看似相同但成分不同的簇射，也能轻松区分出来，别正确对待。
空气的次级粒子簇射。
需要研究空气中，地底下，水中，冰层中的簇射的不同能量的形状。
对于此，出现了气体探测器，闪烁体探测器，切伦科夫探测器，强子量能器，晶体管探测器，这些探测器既能探测周围环境的辐射，也就是αβγ射线，也能组合起来根据在空气中电离情况而探测宇宙来的高能粒子射线。