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图4.20 电磁背景。在两个相互作用的粒子带电并且无奇异性改变的事件中，电磁相互作用与弱相互作用同时发生。20世纪60年代以及20世纪70年代初期可获得的加速器能量条件下，大的电磁效应淹没了相比之下小得多的弱相互作用。例如，弱正电子发散（左上）被电磁发散（右上）所压倒。E1A与加尔加梅勒通过使用中微子避免了这个问题，因为它们是中性的，不能够与光子发生相互作用。因此，左下说明的过程无电磁竞争对手。
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K+是一种奇异粒子但介子与中微子不是，因此电磁与强作用力均不会涉及在内。因为单独正电荷K介子转化成一个单独带电的正介子，此过程涉及到中性流。实验者认为，这一定会是一次成功的确定中性流存在的测试。
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直到1969年，乌戈·卡梅里尼（Ugo Camerini）等人已经表明（4.2）这样的过程被很好地抑制了：此K介子的衰变率低于相同K介子其他方式衰变率的5×10-5倍。[1]其他实验小组对奇异性改变的中性流给予了许多类似的较低限制。因为在那时没有任何理由去相信在奇异性改变的与奇异性守恒的中性流间会存在任何相关的差别。人们得到的合理的结论是中性流根本不存在。
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该情况与洛克（Locke）在他的《人类悟性论》（Essay concerning Human Understanding）中描述的相似。看似在一次与德国大使愉快的访问后，暹罗国王询问起低地国家人民的生活习惯。作为这样一个伟大的航海国家的国王，暹罗的领导无疑认为自己熟悉水的各种形态。可以想象当他听到说在德国境内的水有时会变得“无比坚硬，人可以在上面行走，甚至能够承受一头大象时所表现出的疑惑。对此这个国王回答道：‘迄今为止，我相信你告诉我的所有的奇闻异事，因为我认为您是一位清醒公正的人，但现在我确定你在说谎’”（洛克的重点）。[2]物理学家经过反复地测量百万倍抑制程度的奇异性改变的中性流，对在奇异性守恒的情况下不存在任何抑制的期待不会高于暹罗国王对大象能在冰上行走的期待。没有任何合适的理由去相信该差别会造成这么大的不同。
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至少在当时看是这样的。物理界内关注点边缘外的是几年后会成功在两种中性流间区分开来的一项建议。在1970年，谢尔登·格拉肖、约翰·伊利奥普洛斯（J.Iliopoulos），以及卢西亚诺·玛亚尼（L.Maiani）（统称为GIM）在古老的V-A理论框架内假定了一种引起第四个夸克的机制。举例说明，他们希望解释两种K介子质量的微小差别以及奇异性可变的中性流的抑制。[3]仅在几年后，该GIM机制与温伯格-萨拉姆模型相关联，认可奇异性守恒的中性流但抑制那些奇异性改变的。考虑到即使是格拉肖直到1972年才将该机制联系到规范理论中，所以这并不令人感到十分惊讶。[4]
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因此，三种不同的基础理论结果在E1A和加尔加梅勒设立车间时处于讨论之中。部分子模型是新的；它向中微子以及更高能量的延伸仍不清楚。规范理论本身尚未被完全接受，并且温伯格-萨拉姆理论特别地加入第四代夸克看似很遥远。必须要记住在1967年温伯格最初的理论中，规范理论仅针对电子、中微子以及μ介子，夸克没有任何作用。因此，要严格地将奇异性可变的电流从奇异性守恒的电流中分隔出来，需要承认所有这些元素：部分子、第四代夸克以及SU（2）×U（1）规范理论。只能完成这样分离后，关于奇异性可变的中性流的结论才是确定的。
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其他优先项目以及奇异性改变的结论已经足以说服大多数实验者淡然地忽略中性流。如果仍有疑问，其他的实验结果会给出无懈可击的解释。另外两个实验似乎排除了奇异性守恒的中性流。李元龙（Wonyong Lee）通过实验检测了μ介子中微子从质子中的发散；理论家本杰明·李（Benjamin W.Lee）很快地分析了实验结果并声称该结果“排除了温伯格弱相互作用所预测的中性流存在的可能”。[5]到缪塞开始研究这些论文时，李元龙与本杰明·李的结论已经开始饱受质疑，因为他们都没有充分研究质子内部的过程。例如，唐纳德·珀金斯据此在李的论文发表后提出了对其理论的批判，并且，本杰明·李承认奇异性守恒中性流不能被绝对地排除。[6]
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欧洲核子中心本身似乎已经排除了中性流的存在。在1963年，加尔加梅勒在拉加里格眼里还只是灵光一闪之前，古老的欧洲核子中心重液气泡室协作团队将注意力转向了中性流。在参与者中有几位研究中微子的物理学家，他们后来成为了加尔加梅勒实验中的高级合作者：杰拉尔德·米亚特（Gerald Myatt）、唐纳德·坎迪（Donald Cundy）以及珀金斯。在1963到1964年间，此欧洲核子中心研究小组开始对奇异性守恒的中性流施加极端严苛的限制，将中性流限制在3%的范围，远低于格拉肖-温伯格-萨拉姆的水平。[7]类似这样的结果阻碍了很多关于中性流以与荷电流相应的一定比率存在的推测。（在1970年，有些参与者重新分析了所得的数据并实现严格程度略低的限制，得到与后来的发现相符合的结果。）[8]其他实验者也排除了看似表明中性流可能存在的结果。赫尔穆特·费斯奈尔（Helmut Faissner）也是加尔加梅勒协作团队的一员，记录了在他职业生涯的早期也曾看到类似后来被解读为中性流的照片，但并没有感受到他们的意义：“我们不能将此归咎于不合格的仪器。我们不相信眼睛所看到的是不幸的思维阻隔、理论偏见以及实验恶作剧的阴谋。”[9]因此，实验界有多种理由坚持在与荷电流同量的层面上不存在中性流。
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[1] 参见Camerini et al.，“Search，”Phys.Rev.Lett.13（1964）：318-321.
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[2] Locke，Human Understanding（1959），vol.2，p.367.
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[3] Glashow，Iliopoulos，and Maiani，“Weak Interactions，”Phys.Rev.D 2（1970）：1285-1292.
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[4] Glashow，“Unified Theory，”Rev.Mod.Phys.52（1980）：539-543.
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[5] W.Lee，“Limit on Neutral Currents，”Phys.Lett.B 40（1972）：423-25.B.W.Lee，“Weinberg’s Model，”Phys.Lett.B 40（1972）：422.
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[6] Perkins，“Neutrino Interactions，”Batavia（1972），189-247.B.W.Lee，“Weak Interactions，”Batavia（1972），249-305.
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[7] 珀金斯当前研究参见Bingham et al..“Preliminary Results，”Sienna（1963），555-584.在附加的结论写道，“因此‘弹性事件’的中性电流小于约3%，很明显，带电的平衡标定不容许中性轻子流.”参见J.S.Bell.J.Løvseth，and M.Veltman，“CERN Conclusions，”Sienna（1963），586.同样的中性电流的上限值参见M.M.Block et al.“Neutrino Interactions，”Phys.Lett，12（1964）：281-285，其结果参见Dubna by D.C.Cundy，“Progress Report，”Dubna（1964），7-15.
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[8] Cundy et al.，“Upper Limits，”Phys.Lett.B 31（1970）：478-480.
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[9] Faissner，“Neutral Currents，”Lepton-Hadron Physics（1979），374.
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实验是如何终结的？ 理论家的角色
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在1971年春，理论家突然对中性流重新拾起了兴趣，而原因与气泡室或火花室中发生的事件完全无关。1967年取得进展的温伯格与萨拉姆理论在他们进行实验的同行的计划中尚未起到任何作用。但当有一次赫拉德·特霍夫特发布他的重正化证据时，一切都随之发生变化。包括伊曼纽尔·帕斯克斯、林肯·沃尔芬斯泰因（Lincoln Wolfenstein）、亚伯拉罕·派斯、山姆·特莱曼（Sam B.Treiman）、温伯格以及特霍夫特在内的理论家均开始计算该理论的实验结果。[1]就像在量子电动力学领域中，在纯理论与计算间存在差异，此差异会显露出对实验者的暗示。正是重新建立的理论兴趣与预测截面的有效性的结合唤醒了实验领域沉睡许久的兴趣。[2]
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在特霍夫特于1971年11月发表论文后不久，布鲁诺·朱米诺（Bruno Zumino）、雅克·普兰吉（Jacques Prentki）以及玛丽·盖拉德（Mary K.Gaillard），在欧洲核子中心加尔加梅勒大厦中的一间小实验室中与一组实验者以及理论家进行了交谈。朱米诺解释了对现今可重正化的格拉肖-温伯格-萨拉姆理论突如其来的理论沉迷。最初，缪塞回想起曾经对测试理论家最爱的过程的预期持悲观态度：从电子中发散出μ介子中微子。理论家喜欢这个想法因为该事件将完全不受任何背景影响，因为不会涉及任何强相互作用。作为一名实验者，缪塞是很机智的。因为发现类似事件的可能性是极小的。通过对比，如果仅仅与荷电流进行比较，在强子中性流中的相互作用中，在缪塞看来从质子与中子中发散出中微子应该是非常频繁的。然而，理论家们持有保留意见，因为他们感觉到涉及强子与强相互作用的任何运算都会是极其复杂的。[3]因为有谁会了解高能量的中微子会如何与部分子发生相互作用？
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缪塞后来回想起他关于实验小组研究强子中性流的建议没有引起协作团队其他成员的很大热情。[4]他们的犹豫当然不是出于对问题的漠不关心。坎迪、珀金斯、赫尔穆特·费斯奈尔、霍斯特·瓦克斯穆特（Horst Wachsmuth）以及杰拉尔德·米亚特，在执行超过十年的强子中性流研究中有着丰富的共同经验。恰恰相反，正是由于他们的早期经验，许多加尔加梅勒合作成员直接地了解到从背景中发掘任何关于中性流的信息是极其困难的。因此，有些人认为在常规扫描程序中列入一项稀有的中微子-电子研究会更加容易并可靠，而协作团队以优先处理其他项目继续向前推进。
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[1] Paschos and Wolfenstein，“Tests for Neutral Currents，”Phys.Rev.D 7（1973）：91-95；Pais and Treiman，“Neutral Current Effects，”Phys.Rev.D 6（1972）：2700-2703；Weinberg，“Neutral Intermediate Boson，”Phys.Rev.D 5（1972）：1412-1417；‘t Hooft，“Cross-Sections，”Phys.Lett.B 37（1971）：195-196.
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[2] Sullivan et al.，“Rapid Theoretical Change，”Scientometrics 2（1980）：309-319.
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