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实验是如何终结的？ [:1700965632]
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实验是如何终结的？ “我没有发现消除这些效应的方法”
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我们已经了解到，高能物理学领域的激烈竞争是如何进行自证的。但是，1973年9月至12月这最后的几个月里，哈佛-威斯康辛-宾夕法尼亚-费米实验室研究小组经受到的压力成倍地增多了。他们不得不明确地选择支持或反对中性流的存在。压力是来自于其他的实验家们——小组接受了加尔加梅勒同僚们的拜访，他们为了最新成果而来。理论家们从不同的成员处获得了不完整、非正式的进度报告，因此也对研究小组施加着压力。后来曼恩做出了这样的描述：
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随着结果开始显现，我们受到的压力越来越大，人们要求我们提供最终的答案。当你处在舞台中心时，很难向你们描述（当时的情况），特别是在高能物理学研究中，你对自己的命运都没有十足的把握能力。你必须和同事、实验室、负责人、项目委员会共事，必须和实验周边杂务相关的所有人共事。大家一再地依赖着你去产生结果，无论你是否已经准备好了。[1]
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在巨大的压力之下，小组成员们都在努力使各种计算和测量值更加完善。每个人都不得不让自己相信事实，或者相信人造的效应。每个测量值和计算结果都有自身的弱点和优势，相关的研究个人和子组对此具有最深的了解。围绕着特定的问题，人们组成了小型协作组，然后又解散。基于来自小组外以及小组内部新证据的力量，人们的意见不断产生着变化。1973年12月13日，克莱茵在小组中分享了一份内容新颖的备忘录（见图4.48）：
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图4.48 克莱茵接受了中性流的存在性。图为克莱茵的备忘录，其中概述了接受中性流存在的原因。来源：Cline，“10%，”Wisconsin，TM，13 December 1973.
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现在手边的三项证据指向了一种明显的可能性：数据中显示出了阶数为10%的无μ介子信号。目前我还没有发现消除这些效应的方法。
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这三项证据分别为：蒙特卡罗模型给出了0.1±0.04的R值；事件的空间分布看似是由真正的中微子事件引起的；但是在笔者看来，对克莱茵而言最具说服力的一点是他提供的第三项证据。在20个中性流研究对象中，5个“没有广角轨迹的迹象”。
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这些事件处在探测器的中心，（μ介子）角度必然至少有200至300摩尔，在结果中（μ介子）轨迹将清楚地与其他簇射分离开来。这一区分应该会对火花效率的提高起到帮助性作用。表面看来，对于这样的适当角度而言，火花室效率不太可能（降至）25%。……这必定与真正的（无μ介子）信号R′约等于0.08具有一致性……[2]
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克莱茵倾向于这一论证：少量事件的选择清除了可能的边缘效应，具有μ介子轨迹，该轨迹若在该位置上则可以清晰地看到。这一分析中不需要多个事件的统计总和，也不需要应用蒙特卡罗模型。
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几乎与此同时，曼恩也发现了证据，并得出了同样的结论：信号不会消失。[3]在1973年12月至次年1月间，曼恩再次对数据和照片进行了检查，应用了多种选择标准，以便确保不会出现由简单误差造成的无μ介子事件。如同核子研究中心会议上的情况一样，他一再扫描了这些事件，重新测量了能量值，对基准区域进行了再定义，并对μ介子完全穿透探测器的证明数据进行了再次检查。12月间，曼恩紧密地遵从了伊姆利的穿通计算结果。随着一周又一周时间的流逝，曼恩的论文显示出了越来越多的关注。12月9日，在长长的计划事项列表中，首个也是迄今为止最多的注释符号都是标注在了穿通现象问题上。这些记录结束在了一系列“悬而未决的”问题上：
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从观察到的Eh-Z分布来看（模块数量所显示出的事件强子能量与目标中相互作用的纵向位置的对比），我们能否通过穿通计算值来预测Robs（观察到的中性流和荷电流事件的比率）与Z的比值？跟我们观察到的相比，这一值会迅速减小吗？还是会缓慢减小？……有没有可以进行的、穿通现象改正的“全局性”检查方法？[4]
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曼恩与克莱茵不同，在写下这段话时，很明显他还对穿通问题存有疑虑，伊姆利继续对这一问题进行讨论。12月15日，伊姆利和曼恩进行了通话，通过这次通话曼恩的疑虑得到了部分缓解。[5]穿通的平均值升至18%。穿通数量越多，中性流就越多。三天后，奥贝特、林和伊姆利完成了对穿通现象的系统性研究，在研究中，他们通过其他强子伴随的荷电流事件的次数测出了穿通的百分比。在重新扫描了30%的数据之后，他们描绘出了穿通概率的能量函数图像，并发现图像与他们的模型是匹配的，高能事件的百分比升到了令人惊讶的40%。然后，他们将计数器B的响应与邻近火花室的响应进行关联，再次检查了测量值。最后，他们又对测量值进行了检查，将相互作用限制在了目标中的不同区段上。荷电流穿通现象测量值之间是相互一致的，与他们的模型间也具有一致性，他们对此感到满意，通过计算机模拟计算出了改正后的R值。在备忘录的最后，他们给出了简洁的最终结果：“数据点仍然显示出了12%~15%的效应”。[6]
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新的穿通计算结果在曼恩的解释过程中起到了作用。1974年1月末，他面向协作组成员以公开备忘录的形式展示了自己新的态度：
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看起来我们的扫描标准和基准区域段事实上将绝大多数的疑问事件都除去了。由后附的副本中可见，在最终样本的328至332操作中，13次N事件（中性流对象事件）中有8次是“值得考虑”的。[7]
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发表的延迟还有另外一个原因。2月26日，奥贝特、福特、伊姆利、林和梅辛传阅了一份手写的备忘录，要求获得更多的研究时间。
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在一周左右的时间里，我们将以几近自由穿通的方式，仅通过SC4获得数据分析所需的测量值。鉴于我们几乎完全没有依赖蒙特卡罗法……就测出了（穿通概率），我们将等待一段时间，以便将这一分析添加到论文中。[8]
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苏拉克表明，哈佛和加速器实验室项目给出的预测是别无二致的，这时甚至连蒙特卡罗法本身也受到了强化，“之前的不同点……可能是由于直方图研究中或几何常数中的不同造成的”。[9]
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根据这些备忘录的基调和背景，这些原因很明显不是用于说服小组成员的——直到2月末，人们都相信中性流不会“消失”。这样的最终论证更像是为了将对计算机模拟计算量的依赖程度减至最小，进而支撑已公开的论文。在举行了数次小组会议之后E1A第二版几近完成，小组打算将最初的哈佛论文进行发表（不含对统计显著性或不同角度段的论证），仅将论证了早期发现的额外工作加入到文章中。[10]
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1974年3月中旬，针对改进后的实验，小组完成了论文的撰写，文章题目为《对无μ介子中性流感应非弹性相互作用的进一步观察》（“Further Observation of Muonless Neutrino-induced Inelastic Interactions”），并投稿给《物理评论快报》。[11]到这时为止，新证据可以简明地概括为图4.49和图4.50中的9幅图表。图中和说明文字中使用的大部分标志仍沿用前文中的定义。AEBC标明了带能量触发装置的计数器A的反符合电路，以及计数器B和C的符合电路。[12]由上行方向的顶端起计，SC4是第四台火花室。Eμ表示μ介子探测器的几何效率，即：每个到达探测器的μ介子均被记录下来（在过大角度处的部分出口）时，将被捕获的μ介子的百分比。
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图4.49 1974年发表的E1A数据第一部分。E1A在第二次中性流研究结果发表中提出的证据。（a）（针对所有强子能量）伴随AEBC事件测出的强子穿通概率εP与Z（由下至上方向计算出的火花数量）的函数图像，以及（实线表示）基于其他实验的预期的分布形状；（b）（Z为5—12之间时）测出的穿通概率，是强子能量与预期变化的函数图像；（c）SC4测出的、修改后的μ介子角分布与预测分布的对比图；（d）观察到（未逃脱的）μ介子的事件的百分比，事件顶点位置的函数图像。（d图上部表示）仅以c图中分布为几何背景，仅通过SC4测量出的、带有μ介子的εP事件部分，阴影部分表示预期会到达SC4中的部分μ介子。阴影部分说明c图中统计数据引起了不确定性。（d图下部）与上部相同，只是Z函数不同。来源：Aubert et al.，“Further Observation，”Phys.Rev.Lett.32（1974）：1456.
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