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在区分形成实验背景的理论假设标准时，打比方说，我们能够从历史的另一分支吸取教训。面对描绘整个文明历史的艰巨任务，年鉴学派的创始人之一，费尔南德·布罗代尔（Fernand Braudel）将历史时期分为若干个不同等级。在布罗代尔关于地中海文明的作品中，他发现将事件置于他称之为“地理时代”、“社会时代”以及“个体时代”中是非常有用的。[1]例如，地理时代包含了对于文明发展的广泛趋势在山区（发展成为农业民主制）及平原（发展为更为集中的政治形态）所存在的差异的描述。因此，地貌的宏观特征是以障碍物的形式呈现——并非绝对的障碍，但是可视为人类文化发展的阻力。布罗代尔将包罗万象的历史与“社会时代”区分开来，指的是更加严格的中期发展，在这一阶段，包括封建主义在内的社会经济制度兴衰更迭。在布罗代尔的方案中，上述提到这两种时代均区别于短期的“个体时代”，指的是在某一历史事件中，指定的国王发布声明及订立条约。每一层级均针对历史的行动者的行为给予相应的约束。通过了解这些地理、社会以及个体约束的交点，布罗代尔试图对于做出特定决定的原因给出更加详实的解释，例如宣战。
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在物理学的历史中，我们可以将布罗代尔针对通史所提出的长期、中期以及短期约束的思想，拓展为明晰早期的实验及理论信仰是以何种方式帮助那些实验者为采用合理的信仰及行为缩小选择范围。实验者通过使用所有可用的工具、计算方法、建设方法、解读方式、操作方式以及类似的工艺来寻求排除某一现象的可替代选择。此排除过程在决定结束一项实验项目时得以告终。
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什么是实验者工作时需要经历的长期理论约束？这些可能包括对方法论的形而上学承诺以及超越关于事物本质的特定信仰兴衰更迭的目标。例如，在19世纪末期，能量守恒定律提出了一项长期的理论约束，对于任何实验者来说，这一理论约束都要设定在实验的设计或阐释中；如果实验结果与能量守恒定律相矛盾，实验者会重新检查实验的仪器及流程。某些约束条件可能是由实验者不自觉地强加进去；而其他的可能是由于没有注意特定纪元的理论而必须面对的。这样的假设为布罗代尔的地理时代提供了模拟，因为他们不会附加于任何单一研究小组的目标中，甚至通常不会附加于某个单一科学领域。
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另一个长期承诺的例子是考虑理论假设，假设特定的解释应该是有目的性的。这不是那种科学家引入仅仅使用一个为期三个月的设想，而是要持续几个世纪的信仰。有时，正如杰拉尔德·霍尔顿所提出的，跨文化承诺可能会以有主题的配对形式出现，以此信仰为例：性质必须用连续或独立的物质来解释。[2]像这些慢慢演变的形而上学约束即使是在基于特定制度构建的短期项目经历盛衰时通常仍能保持稳定。
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关于旋磁实验，爱因斯坦带着对几个截然不同的层次的期待开始这个实验。在普遍性的最高层次，爱因斯坦致力于统一原则。正如我们所看到的，在近一个世纪以前，安培已将磁学和电学的统一视为自然哲学的理想目标。因此，爱因斯坦在对统一的热衷方面很难做得独一无二。公平地说，对于爱因斯坦，几乎没有什么能够比为之前认为不同的两种现象假定一种解释能产生更大的吸引力。安培假说及洛伦兹电子刚好符合要求。
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像爱因斯坦一样，密立根凭借坚定的信念开始新射线的研究。在普遍性的最高层次，密立根坚信赋予这个世界不断前进力量的上帝是不会允许宇宙停止运转，驱散热量并终结生命。这是一个广泛流传的信仰，不仅仅限于物理领域、加州理工学院以及美国，甚至20世纪初期。为达到我们的目的，此信仰是有重大关系的。因为密立根认为他能够确定一种原理，能够证明大自然通过递升次序来避免热寂现象。物质能够自然地组成更高级的元素。在密立根的绝大部分科学生涯中，他对于宇宙射线的兴趣是受到将此哲学信仰引入到物理过程的可能性的鼓舞。
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在规范物理学的时代，那些特定的长期宗教约束，例如密立根所采用的，很明显是不切正题的。但联合各种力量的愿望仍是关系重大的，可以作为理论建设的动力指南；也可以作为格拉肖、温伯格，以及萨拉姆等人的规范理论的一种美学建议。当E1A小组试图劝说罗伯特·威尔逊——他们团队中的实验者及主管领导批准他们进行这项实验，以此拉开新型加速装置的序幕时，他们将自己比作过去伟大的统一者：“我们现在可以与150年前的奥斯特、安培以及法拉第平起平坐，就像他们尝试引出电与磁间的联系那样伟大。”引发此类豪言的理论发展来到一个极高的抽象层面上。赫拉德·特霍夫特已经证明了整类规范理论的可重正化性——一项很基本的数学事实。总之，关于规范理论的理论兴奋点引起对理论种类的关注。其中格拉肖-温伯格-萨拉姆模型脱颖而出。作为统一理论之一，特霍夫特使其更加引人注目。并且此理论预测了一种与荷电流效应足够相似的效应，可以在现有设备上按照他们所熟悉的荷电流比例加以应用。
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长期约束不需要理论性。实验工作不会随着理论的创新而彻底改变。频繁发生的是，同一个人使用相似的仪器跨越理论上的分歧继续他们的工作。旋磁实验开始于玻尔的首件原子模型诞生之前；工作通过旧量子论甚至凭借成熟的量子力学的起源以一种实质上连续的方式得以延续。安德森在密立根的理论困扰他之前就建立了云室，并且他凭借那些早期理论以及量子力学继续研究工作，一直延续到20世纪50年代拉开现代高能物理序幕的粒子的发现。E1A与加尔加梅勒实验者通过部分子模型带来了用于W研究的专业知识、设备与技术，并将其引入到20世纪70年代的弱电规范物理中。
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实验文化是基于专门的技术——消除各种背景的能力及对设备有效限制直觉般的熟悉感。此类的判断经常仅仅通过反复使用特定的仪器来实现。直到曼恩与鲁比亚研究E1A时候，他们是火花室与普遍电子装置的专家。同样地，他们在欧洲的众多同行拥有经久不衰的用于气泡室的知识：摄影、光学、扫描，在更早的气泡室工作或乳剂与云室的研究中掌握的影像、光学及扫描技术。
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在这我们看到一段隐藏的物理历史的迹象，理论分歧并没有划分它的时期。在第3章和第4章，我们一次又一次地目睹了两种截然不同风格的实验。一种包含了视觉探测器，例如在薄膜上刻有个别事件细节的云室与气泡室。电子监测仪周围形成的完全不同的传统，以第3章中提到的电子逻辑电路以及第4章中提到的带有逻辑电路的火花室与之抗衡。与这两个传统有关的是关于证明的信仰和态度。形象传说中的实验者怀疑有一些隐藏的机制可能作用于逻辑传统宣称的结果中。美国国家先进制造项目机构针对罗西的符合实验的质疑便是最好的例证。另一方面，逻辑传统仍坚持提供大量事件的描述，以对抗被斯特里特贴切地称之为对“任何事情终会发生”的恐惧。
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当受到挑战时，传统的优势经常是很明显的。当克莱因由气泡室的图像传统转向E1A的电子逻辑探测器时，他继续探究曾在他职业生涯早期起到重要作用的“黄金事件”，即使其他火花室的科学家从未采用过这种形式的证明。
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在这些例子中，我们逐步降低了原来高层级的物理观点。这些观点似乎认为此学科中所有引人瞩目的问题都是由高深的理论构成的。对于实验文化的一段恰当的长期历史，我们必须降低另一个层次到通过学徒期从一代到下一代的仪器实验。在较低的层次，会看到三个叠加的历史延续：有一段技术发展的历史，在这段历史中特定的设备及实验对于统一风格的承袭仪器是共同的；有一段教育连续性的历史，会延续一个相同风格但通过不同的探测设备展示给学生；有一段辩论的历史会包含数据及黄金事件的不同用途。只有在20世纪80年代初期，这两个传统合并，在那时电子探测设备能够制作计算机设备构建的高分辨率图像，使得个别事件获得了意义。
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整个领域在很大程度上未被探索。[3]云室物理学家是如何并且为什么要转向气泡室及核乳胶领域？对立面的物理学家是如何创造并应用火花室及丝室的？谁喜欢大量统计数据并且是谁发现了在“黄金事件”中最有利的证据？关于此类仪器史只进行了第一步，但这样的描述对于提供物理目标及构成实验室生命的静态技能间的联系是至关重要的。
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[1] Braudel，Mediterranean（1972），21.In On History（1980），31.布罗代尔说道：“一些结构，因为寿命较长，变成了无尽的代际更迭中的稳定元素。他们进入历史，阻碍历史的洪流，同时塑造着历史。另一些结构则寿命很短。但是所有这些皆同时提供支撑和阻碍……只要想一想打破地理框架的难度，一些特定的生物学现实，一些来自生产力的限制，甚至是特别的精神上的约束：精神上的限制也能够形成长久的精神桎梏。”
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[2] Holton，Thematic Origins（1973），esp.28ff.
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[3] 使用仪器的历史沿着这些线索发展的初级阶段可参见：Galison，“Experimental Workplace，”In Achinstein and Hannaway，Experiment（1985）.
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实验是如何终结的？ 中期约束
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特定的理论或者实验的程序化目标持久度虽然低于那些重大的主题，例如统一、离散性、持续性，以及仪器的类型，但更加适合特定机构及人员。像布罗代尔提出的“社会时代”，对这些程序化愿望的承诺涉及不只一项个体计算或实验，但是并不构成类似奥斯特或者法拉第对信奉力统一的长期或广泛约束。德哈斯与爱因斯坦对于实验的贡献是在莱顿对磁矩早期研究工作的继续。并且在回到荷兰后，他延续了此种精确的磁测量方法。通过早期的合作，德哈斯带给柏林自由电子不会导致物质磁性特质的信念。因此，细致的磁测量方法而非原则塑造了他的研究风格。同时，他也倾向于发现物质中束缚电子的某些形式。德哈斯的预设可被认为是实验性的而非理论性的，尽管区别并不严格。
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有时，实验和理论假设并不是完全的分离。考虑到其他一些引入混合理论与实验工具的，并对此领域做出一定贡献的物理学家。例如理查森，曾经在卡文迪什实验室受过培训，1905年的卡文迪什实验室是世界上几个为数不多的、理所当然地认为电子为一种材料颗粒的几个地方之一。汤姆森关于阴极射线的实验，与理查森自己关于热金属电子发射而获得诺贝尔奖项的研究工作一样，提供了一种实验时间背景，利用了电荷载体材料在经历电子理论重大变化后仍保持不变的概念。此英国传统的微粒调查，伴随着光谱学的解释，侵蚀了麦克斯韦的电荷载体场变量的置换。因此，先前理论和实验假设的结合使得理查森的旋磁实验看似合理。
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通过把阴极射线和热离子效应联系到旋磁效应，理查森给予旋磁实验一个自然量：一个电子的角动量与磁矩的比例应该近似于电子的质量与电荷的比例。理查森与斯图尔特的实验设计本质上都取决于电子模型。环绕正电荷的电子简单图像通过确定规模形成了设备的建造式样。因此，不像麦克斯韦，理查森以及后来的爱因斯坦有着一块特定的非凡空间去探索。此层次的理论使得理查森将获得怎样的g值成为一个开放性的问题。
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巴奈特已经找出了能够阐明地磁学的问题及实验。他的关于地磁场精密机械的理论发生了改变，但他对于此课题探索的终极信念延续在他早期职业生涯的大部分时间里。他对于此问题的关注在1918年就职于卡耐基研究所地磁部门时得到制度上的承认，尽管在那时，他的想法正在朝新的方向发展。当巴奈特沉浸于地球物理学中，他沉浸在一个充满不同于爱因斯坦所面临问题的世界。什么能够解释我们星球的旋转轴与磁轴的重合？通过凭借地球内部的未知物理确定实验样本的过程，巴奈特含蓄地提出关于关键性原理的理论观点，这些观点与爱因斯坦、德哈斯以及理查森所提出的大相径庭。就巴奈特所期待的结果的程度来说，他希望是很大的，即使不足以完全解释地球磁场，至少要足够有力，以便未知力的引用可以弥补存在的差距。
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爱因斯坦也有不同于物理学广泛统一目标的信奉。在旋磁效应中，他看到了令他如此赞赏的实例化统计力学，并且磁分子的方向很好地与郎之万提出用于解释居里定律的数据研究相结合。爱因斯坦对于旋磁效应的预测通过配置他及其他人在其他领域有效利用的技术变得更具说服力。
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在计划层次，密立根期望能够将构成宇宙射线的γ射线的生产联系到宇宙空间中更加有序的物质的形成。这点在对于指定单个进程时比发现宇宙反熵过程这一更加普遍更加长期的目标更进一步，必须在此背景下才能理解密立根以及他学生及同事的工作。更具体地说，密立根有一系列相对短期的特定模型，可以预测宇宙射线光子准确的能带。每一层次都影响了密立根的实验过程及结束实验的决定，尽管他是以不同的方式做了这些。广泛的神学问题增加了此类研究的风险，其中对于密立根来说，就宇宙射线光谱研究所提供的动力而言是无可置疑的。与后来物理学背道而驰的那些密立根的判断可能导致我们改造他的理论课程影响学校实验过程的方式。但不管后来的裁定是如何评价密立根对于“原子构造”的信奉，他的实验方案设定了范围并且制成了带来一些重要宇宙射线发现的仪器，这些发现于安德森在正电子与μ介子研究中取得的成就中达到顶峰。
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