소립자(素粒子) 반응에서 입자와 반입자(反粒子)의 쌍이 동시에 새로 발생하는 현상. P. A. M. 디랙의 상대론적 양자역학(相對論的量子力學)에서 예언되었다.

그것이 발생하려면 적어도 2mc²(m은 발생입자의 질량, C는 진공중의 광속) 이상의 반응에너지가 필요하다.

일반적으로 이것이 발생할 때 입자수와 반입자수는 같다.

지구로 내려오는 1차 우주선이 대기중에서 π°중간자를 만들고 그 π°중간자가 두 γ선으로 붕괴되며 이 γ선이 공기 속에서 전자 · 양전자(陽電子)의 쌍생성을 하고 또 이 전자 · 양전자가 제동방사(制動放射) 로 γ선을 만들며 다시 전자 · 양전자 쌍생성이 일어난다.

이리하여 일시적으로 증가된 대단히 많은 전자와 양전자(103~105개)가 한꺼번에 지상으로 내려온다.

이것을 공기 샤워(우주선 샤워)라고 한다.