事情還得從1901年講起，英國幾位物理學家幾乎同時發現：放在實驗室裏的幾台帶電的驗電器，在周圍沒有任何放射性物質的情況下，時間一長，它們就會偷偷地放掉電荷。而且無論如何改善儀器的絕緣性能，這種漏電現象都始終消除不了。

物理學家們為了減少外界對驗電器的幹擾和影響，就將它裝入封閉的鉛盒裏屏蔽起來，可是放電現象依然難以從根本上消除。

這一現象使物理學家們受到啟發，肯定是某種穿透性極強的射線穿過室內，引起了空氣電離，從而使驗電器漏電，電荷消失。物理學家又從多方麵作了更進一步的觀測，發現靠近地麵的整個大氣層都處在微弱的電離狀態之中。

這種現象說明，引起空氣電離的射線並不局限在實驗室中，它是到處都有的。對此，物理學家們都發表了自己不同的看法，其意見主要有兩種：一種認為，這是因為大氣之外存在著輻射源，這種輻射可能與陰極射線或倫琴射線相似，但穿透本領特別強；另一種則認為空氣中不斷產生的離子是由散布在地殼中的天然放射性元素放射出來的。

為了證明這兩種說法的正確性，1909年，瑞士物理學家高凱爾帶著驗電器親自到高空做了一次實驗。實驗中，高凱爾發現隨著氣球越升越高，驗電器一直都在放電，而且放電的速度還越來越快。

按照高凱爾的設想，如果第二種意見是正確的，那麽隨著高度的增加這種來自地殼內的射線強度一定會慢慢地減弱，當氣球升到射線達不到的高度上時，電離現象就應該消失了。很顯然，高凱爾的實驗推翻了這種說法，引起空氣電離的射線絕不會是地殼中的天然放射性元素放射出來的。

那麽，第一種說法是否正確呢?為了弄清楚空氣中來曆不明的離子來源，物理學家赫斯不顧個人的安危，隻身一人乘坐氣球進行高空探測。口事故真的發生了，氣球發生了故障，赫斯從高空中摔了下來，昏迷了近20個小時。大家都以為他不會再醒過來了，甚至開始為他準備後事。但奇跡發生了，在醫院的奮力搶救下，他競於第二天醒了過來。

1911年，赫斯前後做了10次大膽的氣球飛行，最高升至5350米。後來他還在高樓、高山和海洋上進行測量。他收集到了大量的資料，這些資料充分說明了引起空氣電離的射線來自太空，而且，這種天外飛來的射線與太陽、月亮、天河或行星的位置沒有關係，它發源於整個宇宙空間。

1925年，這種輻射線被正式命名為“宇宙射線”，而此前，人們一直稱它為“赫斯輻射”。從宇宙空間飛來的高速原子核便是宇宙射線。

赫斯獻身科學的‘精神和他在這一研究領域中作出的重大貢獻使他獲得了諾貝爾物理學獎。他也成為了科學工作者學習的榜樣。