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1700968422 对于处在中性流研究萌芽阶段的其他人来说(特别是卡梅里尼、缪塞以及普利亚),有说服力的论据不仅仅是要提供更多的关联事件,还要在平等的基础上看待荷电事件与中性事件。就是说,他们为选择中子相互作用的强子部分选择标准,顶点的位置以及能量等确定μ介子是否以完全相同的方式存在。此外,因为当时的主要问题是中性流是否存在并且还没有确定精确的比例,他们仅仅是完整地记录了清晰的事件。最后,要减少任何遗留偏见所带来的影响,并降低测量方法对中微子束强度计算结果的敏感度,该实验小组选择将注意力放在中性事件与荷电事件的比例上。因为荷电流与中性流的相互作用都会根据中微子能量成比例的增长。NC/CC比率不受能量影响。
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1700968424 我会花一些时间细致地讲清楚一些关于数据简化的问题,因为在中性流发现中,就像在许多高能物理学实验中一样,类似的问题证明是人工制品中得出分隔信号的全部。这是一个典型的问题。在无μ介子的事件中,很大一部分能量被看不见的中微子带走。大约相同分数的能量被荷电流事件中的μ介子占据。于是,如果天真地将总可视能量视为轨迹所印证的,那么可以通过将强子能量与μ介子能量相加来测量荷电流事件的能量,但对于中性流事件能量的测量则仅通过强子的能量。实际上,这意味着正在将能量值为E的荷电流事件数目与能量值远大于E的中性流事件的数目相比较。因为中微子束包含相对较少的高能量中微子,所以类似的分析结果可能会是中性流事件与荷电流事件比率极低且人为成分较高。未能仅凭强子的能量来处理两种事件无疑要为某些早期实验者的结论负责,他们认为在荷电流事件这一层面不存在中性流相互作用。
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1700968426 数据分析能够造成根本的区别。如何分析事件以及在分类并组织从一次大型实验中所获得的大量信息的任务中投入什么资源通常能够给予实验巨大的优势,或者甚至能确定是否能够做出新的发现以及何时能够发现。在团队内部,以不同方式分析信息的子组会以全部竞争的热情去争论在宇宙射线时代或早期关于原子性质的争论时实验小组所展示的实验结果的重要意义。
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1700968428 [1] Cf.Young,“Neutrino,”CERN Yellow Report 67-12(1967).
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1700968430 [2] Fiorini to author,16 July 1986,and Cundy and Haguenauer,“Gargamelle Meeting,”CERN-TCL,9 March 1972.
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1700968432 [3] Fry,interview,30 May 1984.Camerini,interview,1 June 1984.Palmer,interview,June 1983;and Palmer,“Preliminary Results,”May 1972,PP.
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1700968434 [4] Palmer to author,8 June 1983;Palmer,“Preliminary Results,”May 1972,PP.
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1700968436 [5] Palmer,“Preliminary Results,”May 1972,PP.
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1700968438 [6] Palmer,“Preliminary Results,”May 1972,PP.
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1700968440 [7] Palmer,“Preliminary Results,”May 1972,PP.
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1700968442 [8] Palmer,“Preliminary Results,”May 1972,PP.
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1700968444 [9] Palmer,“Semileptonic Neutral Currents,”Phys.Lett.B 46(1973):243.Received 24 May 1973.
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1700968446 [10] Palmer to author,8 June 1983.
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1700968451 实验是如何终结的? [:1700965623]
1700968452 实验是如何终结的? 中性流真的存在吗?
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1700968454 在1972年4月,拉加里格将中性流研究视为中微子项目三大主要目标之一。正如在他给当时的欧洲核子中心负责人威利巴尔德·延奇克(Willibald Jentschke)所写的书信中写道:“在温伯格的理论发表以后,每个人都渴望知道中性流是否真的存在。”[1]中性流研究,始于1972年1月的加尔加梅勒,到了1972年春季末期,对于整个写作团队的许多物理学家来说已经成为研究的核心领域之一。然而,有部分个人就该实验是否会肯定或驳斥温伯格的理论以及是否应优先追踪轻子或强子的通道等问题持不同意见。例如,在那年秋季,查尔斯·巴尔戴(Charles Baltay)、坎迪、费斯奈尔、珀金斯、米亚特以及豪尔赫·莫芬(Jorge Morfin)几乎将注意力全部放在单电子的研究上。[2]
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1700968456 当然,子组之间并不是完全封闭的。例如,珀金斯对在强子组的数据所产生的异常巨大的影响表示十分担忧,而他从痛苦的经历中了解到一个人能够轻易地被夸大的关于中性流的限制强度所欺骗。在牛津,珀金斯用钢笔给坎迪写了一篇技术备忘录。目的是:
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1700968458 鼓励协作团队中的人员仔细研究中性强子弱电流的问题,因为:①很可能会有明显的效果;②证明中性流存在的条件要(比在欧洲核子中心古老的气泡室时)更加优越。这会产生很大的影响,大到在加尔加梅勒细致系统的分析,通过采用室中获得的相互作用的位置以及事件更加清晰的统计数据,应该能够首次证明中性流的存在。[3]
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1700968460 巴尔戴给予了回应,声称他仅凭借低能量的μ介子就能解释过量的中性流事件。从第3章我们能够明确,μ介子,与强子不同,对其特点最精确的描述便是其能够穿透大量物质的能力。因此,在加尔加梅勒实验中(众多实验的典型),μ介子备选通过其穿过整个探测器的能力被识别出来。然而,如果有某个移动特别慢的μ介子产生于室内的相互作用并且停留在氟利昂中,它就会被误认为是一个强子。错误的是,扫描仪与物理学家会将该事件列为中性流的例证,而这却仅是荷电流物理学中一个再普通不过的例子。珀金斯怀疑所有的事件都能用这种方式来解释,因为早先的欧洲核子中心气泡室数据显示几乎没有低能量μ介子事件发生。“简而言之,”珀金斯写道:
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1700968462 我认为你的解释没有作用,并且我仍旧无法解释过量的中性流事件,尽管我当然不会去断言他们证明了中性流的存在。要提供最终的解决方案(如果有的话),当然需要对早先所得数据给出令人满意的解释。[4]
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1700968464 可以看出,珀金斯在努力克服一种不会自行慢慢消失的影响。然而,该现象涉及麻烦的假设,以及反驳他自己早先在欧洲核子中心做出的实验结果的显著困难。对不存在中性流这一传统观点的信任已经面对挑战但未被动摇。巴尔戴,像几名协作团队中的其他成员一样,保持了对轻子研究的狂热并继续在15英尺的费米国家加速器实验室气泡室从事关于中性流的研究。
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1700968466 缪塞、普利亚以及米兰代表团继续致力于强子通道的研究。在1972年6月,普利亚代表加尔加梅勒协作团队出席在匈牙利巴拉顿菲赖德召开的会议,在那里他做了一份关于强子中性流研究的进度报告。虽然他拒绝冒险对该影响是否会持续下去给出一个明确的判断,但他相信加尔加梅勒团队最终会计算出中子背景。[5]
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1700968468 在1972年7月,中性流研究小组对中性流问题已经产生了足够浓厚的兴趣,他们在巴黎召开了一次特别会议,与会人员没有包括其他中微子协作团队的成员。他们的目的是为将于1972年9月在伊利诺伊州巴达维亚的国家加速器实验室召开的一次会议准备报告。[6]在巴黎会议开始前,组织者要求所有中性流备选的图片提前发送到欧洲核子中心。该子组希望通过此举来统一用于区分荷电流事件与中性流事件的标准。遍布欧洲的7家实验室所承担的一项重要任务是处理加尔加梅勒的胶片。处理数据卡以针对总的纵向和横向动量以及位置绘制事件能量的分布。通过积累这些卡片并将信息录入数据汇总磁带,该小组希望一探有统计意义的背景问题。
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1700968470 对于整个小组来说,一个决定性论据的意义要远大于1972年初的首批猜想。通过改变普利亚报告中所采用的策略,强子研究小组放弃了相对罕见的介子形成的事件。反而,他们选择直接将注意力放在数量更多的一类事件中:中微子+(中子或质子)→中微子+任何事。
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