宇宙中的一種大能量的帶電粒子流
所謂宇宙射線，指的是來自於宇宙中的一種具有相當大能量的帶電粒子流。1912年，德國科學家韋克多·漢斯帶著電離室在乘氣球升空測定空氣電離度的實驗中，發現電離室內的電流隨海拔升高而變大，從而認定電流是來自地球以外的一種穿透性極強的射線所產生的，於是有人為之取名為“宇宙射線”。
1912年，德國科學家韋克多·漢斯帶著電離室在乘氣球升空測定空氣電離度的實驗中，發現電離室內的電流隨海拔升高而變大，從而認定電流是來自地球以外的一種穿透性極強的射線所產生的，於是有人為之取名為“宇宙射線”。宇宙射線（cosmicray）一般指約在46億年前剛從太陽星雲形成的地球。初生的地球，固體物質聚集成內核，外周那時，由於地球質量還不夠大，還缺乏足夠的引力將大氣吸住，又有強烈的太陽風（是太陽因高溫膨脹而不斷向外拋出的粒子流，在太陽附近的速度約為每秒350～450千米），所以以氫、氦為主的第一代大氣很快就被吹到宇宙空間。地球在繼續旋轉和聚集的過程中，由於本身的凝聚收縮和內部放射性物質（如鈾、釷等）的蛻變生熱，原始地球不斷增溫，其內部甚至達到熾熱的程度。於是重物質就沉向內部，形成地核和地幔，較輕的物質則分布在表麵，形成地殼。初形成的地殼比較薄弱，而地球內部溫度又很高，因此火山活動頻繁，從火山噴出的許多氣體，構成了第二代大氣即原始大氣。原始大氣是無遊離氧的還原性大氣，大多以化合物的形式存在，分子量大一些，運動也慢一些，而此時地球的質量和引力已足以吸住大氣，所以原始大氣的各種成分不易逃逸。以後，地球外表溫度逐漸降低，水蒸汽凝結成雨，落到地球表麵低凹的地方，便成了河、湖和原始海洋。當時由於大氣中無遊離氧，因而高空中也沒有臭氧層來阻擋和吸收太陽輻射的紫外線，所以紫外線能直射到地球表麵，成為合成有機物的能源。此外，天空放電、火山爆發所放出的熱量，宇宙間的宇宙射線（來自宇宙空間的高能粒子流，其來源目前還不了解）以及隕星穿過大氣層時所引起的衝擊波（會產生攝氏幾千度到幾萬度的高溫）等，也都有助於有機物的合成。但其中天空放電可能是最重要的，因為這種能源所提供的能量較多，又在靠近海洋表麵的地方釋放，在那裏作用於還原性大氣所合成的有機物，很容易被衝淋到原始海洋之中。宇宙射線產生太陽係是在圓盤狀的銀河係中運行的，運行過程中會發生相對於銀河係中心位置的位移，每隔6200萬年就會到達距離銀河係中心的最遠點。而整個“銀河盤”又是在包裹著它的熱氣體中以每秒200千米的速度運行。“銀河盤並不像飛盤那樣圓滑，”科學家稱，“它是扁平的。”當銀河係的“北麵”或前麵與周圍的熱氣磨擦時就會產生宇宙射線。宇宙射線中的核子之所以能夠從他們遙遠的源頭一直到達地球，是因為宇宙中物質的低密度。核子與其他物質有著強烈的感應，所以當宇宙線接近地球時，便開始與大氣層氣體中的核子撞擊。在粒子雨的過程中，這些碰撞產生很多π介子和K介子，這些很快衰退為μ子的不穩定介子。由於與大氣層沒有強烈的感應以及時間膨脹的相對論性效應，許多μ子能夠到達地球表麵。μ子屬於電離輻射，從而可以輕易被許多粒子探測器檢測到，例如氣泡室，或閃爍體探測器。如果多個μ子在同一時間被不同的探測器檢測到，那麼它們一定產自同一次粒子雨。