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1700969120 [7] R的值参见第一版“Observation of Muonless Neutrino-induced Inelastic Interactions,”Benvenuti et al.,“‘Observation,’First Version,”typescript(August 1973),由苏拉克于1973年8月3日交于乔治·特里格(Phys.Rev.Lett.的编辑),SuP.一份稍作修订的版本(同时收录在SuP),于1973年9月14日提交。有关此的清单和后续草稿参见附录,Benvenuti et al.,“Obesrvation,”Phys.Rev.Lett.32(1974):800-803.
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1700969122 [8] Rubbia to Lagarrigue,17 July 1973,LSP.
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1700969124 [9] Lagarrigue to Rubbia,18 July 1973,LSP.
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1700969126 [10] Rubbia,interview,3 October 1980.Sulak,misc.notes in file:“E1A Analysis,”SuP.
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1700969128 [11] Sulak,“Muonless Events,”TM,Harvard,3 September 1973.
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1700969130 [12] Benvenuti et al.,second version of“Observation,”14 September 1973,SuP.完整的参考请见附录。
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1700969132 [13] Benvenuti et al.,second version of“Observation,”14 September 1973,SuP.完整的参考请见附录。
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1700969134 [14] 比较第一版(Benvenuti et al.,“Observation,”3 August 1973)与第二版(14 September 1973)中400 Gev的直方图。
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1700969139 实验是如何终结的? [:1700965630]
1700969140 实验是如何终结的? “怀疑的阴影”
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1700969142 1973年初春至9月间,哈佛-威斯康辛-宾夕法尼亚-费米实验室小组(HWPF)对自己的论证结果进行了巩固——对照蒙特卡罗法、修改参数、使用理论数值替代测量数值。成员们的信念慢慢地加深,在当年8月3日亲手递交“观察”报告时到达了信念的最高点。在决定将研究结果公之于众时,小组面对了崭新的、更为广泛的受众群体——初次审稿时面对的就是《物理评论快报》严格的审稿人。这些审稿人坚持认为,报告作者做出的这些明确论证在研究小组内部仍然是含蓄未明的:如何使用测出的数量计算中微子通量?对由侧面进入的强子应该如何评估?审稿人集中关心的是事件的核心问题:对中性流效应的存在有多大把握?[1]
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1700969144 于鲁比亚而言,中性流效应的统计显著性是毋庸置疑的。1973年8月末,鲁比亚在评论他人发言时强调:“在我看来,重要的问题是中性流到底存在与否,还没有达到研究分支比比值这一步。我们获得的效应证据具有六个标准差。”[2]然而,在精细的问题上统计数据具有不可信性,这一点人尽皆知。在修改版论文(9月14日)最后的表格中,E1A小组以多种不同方式对具有统计显著性的数据进行了分组。
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1700969146 通过仔细观察美国小组与审稿人之间的意见交换,我们可以了解到理论假说、统计处理和实验论证“某种东西的存在性”之间的关系。其中存在的问题是超出的无μ介子事件数量的意义在哪里?可能的方法至少有两种,互不相同,它们引发的对论证力量的评价也并不一致。以下的实例是1973年9月14日小组草稿中的实际数据:[3]
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1700969151 鲁比亚和他的同事们采取的最初方法是关注于之前的物理学,该方法提出这样的问题:假设在格拉肖-温伯格-萨拉姆理论之前,弱相互作用的理论是正确的(无中性流),那么哈佛-威斯康辛-宾夕法尼亚-费米实验室小组在实验中记下尽可能多的无μ介子事件的概率是怎样的?在9月14日版“观察”的报告草稿中,他们的目标是“显示出观察到的无可见μ介子事件数量较预期的(无μ介子事件)数量是波动的可能性”。换言之,他们想要知道,在完全由广角μ介子引起的情况下,观察到的无μ介子事件与μ介子事件的比率(54/56)在计算出的比率(24/56)的统计分布范围之内的可能性有多少。若24个和56个样本的标准差是其平方根的近似值,24/56的比率误差将为:
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1700969157 或。观察到的比率(无μ介子事件与μ介子可见事件的比值)减去预期的比率等于(54-24)/56=0.536。效应为0.536/0.105,与预期的超过值0相比具有约5.1个标准差,这是一个强有力的结论。
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1700969159 从数学的角度而言,这一推导过程是正确的,但是审稿人认为它还不够保守。一位审稿人进行了详尽的阐释,他认为作者并未对测出数量的所有不确定性进行恰当的考虑。首先,计算出的无μ介子事件数量(24)是取决于观察到的μ介子事件数量,因此56的部分误差给出的计算误差为24±3.2(实际上要小于哈佛-威斯康辛-宾夕法尼亚-费米实验室假设的值)。然而,更重要的问题在于,哈佛论文中并不包括观察到的无μ介子事件数量(56)相关的不确定性。若假设这一数量也是某些(其他)分布的一部分,那么它的不确定性将表示为它的近似平方根54±7.3。理论“碰撞”与观察到的“碰撞”之间不一致的消失概率为:
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1700969164 或与0具有3.7个标准差。
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1700969166 这两个计算结果反映出了不同的物理学前提,任何一个都会让统计学家心惊。哈佛-威斯康辛-宾夕法尼亚-费米实验室存在着这样的疑问:在只有蒙特卡罗法,而无其他无μ介子事件来源时,获得至少54个无μ介子事件的频率应该是多少?《物理评论快报》的审稿人假设,超过无μ介子/μ介子的平均比值为30/54,并询问了这个值与0之间的标准差数量。通过审稿人自己的计算,他的过程“(即便在数学上是错误的)是更为保守的”。[4]但是,在20世纪五六十年代的“碰撞寻找”中,这正是传统性的方法;在气泡室的全盛时期,每一周都会有新的碰撞图像加入大规模图表,日常任务是确定“新的”碰撞是否只是邻近碰撞引起的波动。
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1700969168 这一争论的焦点在于证明的责任。实验者们是否应该展示出他们根据特殊值而发现的具有一定可信度的效应?还是仅仅应该展示出他们已经获得了事件样本,告诉大家这些样本不太可能成为陈旧理论中不具有统计学价值的事物?这个二选一的选择确定了恰当的统计学分析,由此确定了研究结果的说服力。
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