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康普顿的挑战并不是密立根面临的唯一难题。1929年，瓦尔特·玻特（Watther Bothe）和沃纳·科赫斯特（Werner Kolhörster）进行的实验可能对初诞生理论造成了毁灭性的影响。[22]两人并未将关注点集中在不同位置的验电器的放电率上，而是希望直接发现射线的本质。为了这一目的，他们利用了最新发明的盖革-穆勒计数管，它本质上是一个大型的柱形电容器，其中含有一个空心圆柱体传导器，沿中轴带有导线。计数管和导线间具有高电位恒差。当带电粒子穿过空气时，部分原子产生电离。由于导线和管壁之间的电势梯度，离子迅速开始移动，使碰撞到的部分原子被电离。在离子产生传递效应时产生了大量电流，仪器开始放电。随后会出现电流浪涌，可以通过验电器等途径表现出来。
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玻特和科赫斯特计划使用两枚盖革-穆勒管，分别连接到一台验电器上，管之间用金块隔开。若计数管同时放电较预期随机放电情况更频繁，则明确证明单个带电粒子通过了中间的铅板。获得这一结论的首要困难在于，对两台验电器的简单观察所能提供的时间分辨率较差。然而，1929年玻特和科赫斯特对他们的数据十分相信，认为自己已经证明了宇宙射线中包含穿透性的带电粒子。
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在此可以发现将玻特和科赫斯特称为“μ介子发现者”的依据。需要注意的是他们的论证战略远大，后文中我们还将多次了解到这一点。其中存在着一种背景或模仿过程——此种情况下表现为独立粒子“偶然”触发计数器时的可测量率。实验者说明了符合计数率超过偶然率，证明了它们的信号盖过了背景。在后文中，我们将看到其他的物理学家们在新的背景条件下重新进行“已终结”的研究案例，这些案例并不是由独立事件引发的。
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20世纪20年代末，在佛罗伦萨进行研究工作的布鲁诺·罗西对这一来自德国的结论表示了赞同。罗西对玻特和科赫斯特的研究产生了兴趣，他来到了玻特的实验室，努力对他们的实验进行改进。[23]罗西在技术上的独创性贡献是真空管电路，仅在向电路同时施加两次或更多脉冲后，该电路会释放出一次脉冲。[24]这正是宇宙射线研究中需要的仪器，在改造之后，“符合电路”成为了实验物理学中使用最为广泛的工具。罗西将三个计数管连接到了符合电路上，使得只有具有垂直路径的带电粒子才能使三个计数管放电，由此记录仪器记下该事件。通过插入不同数量的铅板，他得以对德国结论进行再次确认，确定性大大提高：某些粒子穿透了1米厚的铅板。[25]
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微粒宇宙射线这一激励性观点和伴随而来的计数器实验对密立根而言是一种诅咒。“两年以来我一直在指出，”1933年2月他进行了这样的抨击，“以我的判断而言，这些计数器实验从未真正测出任何物质的吸收系数。”[26]因此，该年年末罗西获得了研究结论后，密立根一直想要以公开发表的形式进行回应。
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1933年12月，安德森与密立根通力合作，撰写了对计数器-微粒学说的反驳文章。[27]在文章中，罗西发现次级粒子是在初始粒子穿过时出现的；次级粒子同初始粒子的不同之处在于其穿透程度较为平均，约为1厘米。（回顾一下会发现，凭借这一事实初始粒子可以被认为是一种新型粒子，次级粒子被认作是电子。鉴于各种原因，这一确认花费了近五年时间。）安德森和密立根也意识到了次级粒子簇射的存在。他们连同当时的博士后学生尼德美尔（Seth Neddermeyer）和研究生皮克林（William Pickering），将该事实同这一重要的实验观察联系起来：粒子簇射的数量增多至多能穿透约1~1.5厘米的铅板。这一点在别处也很容易进行确认。但是，这四位加州理工学院的作者继续推断，粒子簇射的数量会随着铅板厚度的继续增加而增加。四位科学家总结称，罗西发现的巧合：
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总体而言，并非由一个带电粒子穿透两个计数器和中部铅板引起的，很可能是由这一机理引起的：光子沿着运动路径或在路径附近陆续释放大量的不同种类粒子，这些粒子几乎同时对两台或更多验电器产生不同的作用，这才是观察到的巧合现象的产生原因。[28]
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为了巩固己方立场，几位物理学家重申了密立根之前曾多次援引的、早于量子力学理论的原子核结构观点：正电子和电子位于原子核中，受到γ射线的碰撞后会喷射出来。他们称实验中发现的负粒子大大多于正粒子，因此实验对相对论性量子力学产生了不利影响。他们曾表示：
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正如布莱克特和奥基亚利尼所解读的一样，（这一发现）貌似与狄拉克理论（电子对产生于入射光子）很难相容，强烈地指明了某种核子反应的存在，在反应中原子核的作用不仅仅是催化剂，而是更加活跃的角色。[29]
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由此，密立根的宇宙射线观点之上笼罩了两朵乌云。首先，狄拉克的电子对理论与之前的物质粒子吸收理论产生了矛盾，布莱克特和奥基亚利尼的研究明确地支撑了狄拉克的观点。[30]其次，计数器和符合电路在玻特、科赫斯特以及罗西的实验装置中具有基础性的作用。由于电子对理论的影响，密立根在实验结论和能带理论间获得的一致性变得不堪一击。与之相反的实验说明了宇宙射线对物质的深层穿透力，对密立根海平面宇宙射线为光子的观点构成了威胁。
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安德森、密立根、尼德美尔和皮克林对罗西、狄拉克、布莱克特和奥基亚利尼的研究进行了多方面的挑战，这也是密立根理论最后的坚持，虽然密立根本人一直没有放弃，在生命的最后时光里仍不懈地进行着理论改进。在密立根等四人的论文中，对密立根过去十年间一直强调的观点进行了最后一次重申：非量子性原子核、核电子和光子是初始宇宙射线的组成部分。但是他们构建的堡垒中正面临着多处坍塌。在之后的几个月里，狄拉克的电子对、纬度效应、高能电子和穿透微粒的观点均得到了广泛的认可。不久后，连安德森也公开背弃了密立根的初诞生理论假设。
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[1] Anderson，thesis（1930）.
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[2] Anderson，“Early Work，”Am.J.Phys.29（1961）：825.
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[3] Anderson，“Early Work，”Am.J.Phys.29（1961）：825.
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[4] Anderson，“Positive and Negative，”Phys.Rev.44（1933）：406-416.
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[5] Anderson to Millikan，3 November 1931，MC，roll 23，file 22.3.
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[6] Millikan and Anderson，“Energies，”Phys.Rev.40（1932）：327.
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[7] Millikan and Anderson，“Energies，”Phys.Rev.40（1932）：327.
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[8] Anderson.“Positron，”in Brown and Hoddeson.Birth（1983）.亦见1982年安德森的访谈。
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[9] 卡尔·安德森的私人文件被安德森收集在加利福尼亚理工学院，参见Anderson，“Track Catalog 1-947.”关于湍流，参见1966年韦纳对安德森的采访；副本收录在纽约美国物理学会。
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[10] Anderson，“Early Work，”Am.J.Phys.29（1961）：826.
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[11] Anderson，“Positives，”Science 76（1932）：238-239；Anderson，“Electrons，”Phys.Rev.44（1933）：406-416.
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[12] Blackett and Occhialini，“Photographs，”Proc.R.Soc.London，Ser.A 139（1933）：699-720.
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[13] Anderson，“Electrons，”Phys.Rev.44（1933）：406-416.
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[14] Anderson，“Electrons，”Phys.Rev.44（1933）：415.
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