奥本海默的选择最终沦为如此：反对量子电动力学、保留之前的粒子集群，或者接受量子电动力学、引进一种新的原子内部实体。这样复杂的两难境地是由阐释说明的不确定性引起的。贝特-海特勒理论应该应用于簇射轨迹还是单射线轨迹？在当时这样的困惑中，安德森和尼德美尔开始在内部讨论“红色和绿色电子”，红色电子可吸收性较强，会引起簇射，而绿色电子可以轻易穿透物质。[1]
到当时为止，云室和计数仪器观察到的最引人注目的现象是簇射。随即出现了这样的问题：簇射的构成粒子是普通的电子、其他的一些“红色”型电子还是一种新型粒子？1935年，罗西（Rossi）和斯特里特（Jabez Curry Street）对此进行了回顾。他们同安德森一样，简单地假设簇射粒子是一种“新的”粒子类型，而穿透粒子是不遵从于贝特-海特勒理论的普通高能电子。[2]人们使用“爆涌”、“爆丛”、“爆发”等术语来描述这一惊人的过程，如图3.8中所示，由一个单位点中杂乱地散射出四五十个粒子。
图3.8 厚板中发生的复杂事件。类似的云室图片说服了很多物理学家，使他们相信是某种根本性的新型物理学现象造成了所谓的“爆丛”、“爆发”或“爆涌”。海森堡认为，只有引入一种“基本长度”，对量子力学的根本性进行重构，才能解释这些现象的产生。只有这些事件被认作是“新型物理现象”，这些直线的轨迹才能被辨识为电子。后来，这样的分类却恰好颠倒过来了（见图3.12）。来源：Fussell，thesis（1938），92.
对于多个粒子的同时释放，当时的理论无法做出令人信服的解释。1936年，布莱克特表示：“因此现在的理论……根本无法解释簇射的形成原因。从观测来看，簇射貌似是由量子电动力学预测开始失效的能量分界点开始出现的。所以很明显，在簇射的解释问题上需要某种全新的理论步骤。”[3]正如之前提到的，某些理论家正在追求这样的“巅覆性”理论方法，其中较为突出的是海森堡、玻尔和泡利。[4]与此同时，美国的安德森还在继续对谜一样的簇射粒子的云室能量损失进行分析。但斯特里特采取了不同的行动。
1931年，凭借着放电相关主题的论文，斯特里特在弗吉尼亚大学获得了物理学博士学位。[5]1931至1932年间，他任职于巴托尔研究所，期间凭借在电子领域的经验并在罗西的指引下进行了逻辑电路和计数器的开发。通过将计数器与符合电路进行串联，他得以对簇射进行研究；他还将计数器集中排列为“望远镜”，然后连接在符合电路上，由此在不同的方向上检测宇宙射线的通量。
不久之后，斯特里特将他在电子方面的技能应用于一个重要的问题。罗西在1930年观测到，若入射的宇宙射线粒子主要形成了一种轨迹，则地球磁场将导致来自东方和西方的通量间的不对称。[6]若计数器显示出了不对称现象，则密立根的光子假说将被排除；根据东方或西方的通量是否不等，罗西的“东西效应”甚至将初始宇宙射线的轨迹确定了下来。
由于东西效应可以确定宇宙射线的轨迹，且验证过程并不昂贵，罗西投入到了对它的试验中。1933年，三个研究小组首先观测到了东西方通量之间的不一致，它们分别是：托马斯·约翰逊小组、路易斯·阿尔瓦雷斯和康普顿小组以及罗西本人。[7]令众人惊讶的是入射粒子呈正电性。当年年末，斯特里特对这些结果进行了确认，他坚定地相信初始粒子是带电粒子而非密立根所认为的光子。[8]
1933年秋，斯特里特来到哈佛大学，他有充分的理由相信符合电路与盖革计数管拥有收集大量数据的灵活性和能力。它们——而非云室或电离室——貌似才是宇宙射线研究的适当工具。[9]通过由计数器得到的簇射测量值，他还了解到非电离辐射会产生次级电离辐射。在哈佛，斯特里特先后同两个人一起重复了计数器实验，一个是他在哈佛的学生爱德华·C.史蒂芬孙（Edward C.Stevenson），另一个是麻省理工学院的学生小路易斯·富塞尔（Lewis Fussell，Jr）。哈佛的研究小组改进了斯特里特的装置，对计数器进行了绝对校准。他们使用这些仪器重现了罗西的计数器实验结果，即便将计数器用几十厘米厚的铅板相互隔开，各个计数器之间仍然显示出了一致性。
因此，当1934年安德森、密立根、尼德美尔和皮克林在论文中对罗西的主张进行抨击，并称该一致性结果是由单个粒子的经过引起时，斯特里特的研究也牵涉其中。斯特里特还记得密立根是如何对“任何物质均无法穿透这样厚度的物质”的信念紧抓不放的。若承认粒子可以穿透这样的厚度，则将与他的初诞生理论相矛盾。“所以我们认为我们最好学习一下如何进行云室实验。”[10]斯特里特这样回想道。
云室的建造并不容易，但是建造完成时数项重要的技术创新使得其应用大大简化了。云室一般包含一种气体和一种蒸汽，在最简单的情况下是空气和水蒸气。当带电粒子穿过云室时，粒子运动轨迹上的原子发生电离。若云室的容积迅速增大，则温度下降、蒸汽呈现过饱和状态；然后蒸汽首先凝结于离子周围，产生微滴的可见轨迹。在1932年之前，所有的云室使用者们扩张云室容积的时间是随机的，物理学家冲印照片时就好似渔夫检查网中之鱼。
通过广撒网捕获到的有惊喜成果，也有漂浮的碎片。1932年，熟谙云室技术的布莱克特同精通计数器技术的奥基亚利尼（Occhialini）合作，共同研究出了一种云室，可以根据数个计数器的指令进行扩张。[11]通过这一方法，他们有效地将有趣的事件变为“照片本身”，大大地增加了可用照片的数量。斯特里特和史蒂芬孙自然地采用了混合型装置，将大型木制云室夹在两台由符合电路串联起来的计数器之间。在1934和1935年间，通过这一改进装置他们最终得出结论，单个带电粒子可以穿过至少45厘米的铅板，由此有力地证明了他们自己的和罗西的研究工作。他们总结称：“该设备显示的一致情况中至少有90%是由穿过装置的单个电子直接引起的。”[12]
为了在安德森、密立根、尼德美尔和皮克林等四人面前捍卫自己的实验，斯特里特和他的同事们进行了反击。首先，斯特里特同他的研究生理查德.H.伍德沃（Richard H.Woodward）辩称，厚铅板并不一定会使簇射增加。[13]人们知道，对于小块铅片来说，簇射会随着铅的厚度增加而增强。凭借这一事实，某些科学家进行了错误的总结：簇射粒子本身的最大穿透深度在1.5厘米左右。斯特里特和伍德沃第一次注意到了簇射粒子的特性，而非仅仅是簇射整体的明显特性。他们发现，单个簇射粒子的吸收只是呈指数型，虽然整体簇射可以穿透的深度相对较深，但典型的簇射粒子仅能穿透几毫米的深度。在这一角度的批评面前，密立根等四人很难反驳，这是因为他们所用的云室无法同1厘米以上厚度的铅板相兼容。但是他们还是使用已有的设备对“厚板”进行了举一反三。与此相反的是，计数器实验组已经习惯于使用几十厘米厚的吸收器。
但是，为了给密立根等四人的解释以致命一击，斯特里特的小组不得不使用了云室。这是因为密立根等人已使计数器物理学本身的正确性蒙羞。只有一种明显的证据能够具有说服力：确实有粒子通过了“所有的铅板”。斯特里特和他的同事们建造了一台装置，完全彻底地兼具这些部件：
计数器/45厘米厚铅板/计数器/云室/计数器，
其中，当三组计数器测量到一致结果时，云室会拍摄照片。如果没有云室的存在，这一装置仍将只是之前计数器物理学家对穿透粒子进行的贝特-科赫斯特法论证。但是，具有了云室之后，照片可以显示出一个或多个实体穿透厚板后再出现时的状况。90%的一致性是由单个轨迹引起的。[14]
凭借着密立根的品格和职位，安德森会加入到这个四人小组中也是很正常的。加入之后预期的推断变成了可预测的结果：深穿透带电粒子的观点同密立根的光子能带理论假说相矛盾，因此密立根不可能认可该观点。但是不久之后，安德森放弃了对初始光子理论不计代价的维护。他的疑问变成了：“这些穿透粒子若不是簇射又是什么呢？”
斯特里特认为穿透粒子是电子，因此他继续对簇射粒子的本质特性进行探究。1936年1月，他和史蒂芬孙得出了结论；两人自宇宙射线中随机抽取“电子”，将其产生簇射的概率同“簇射电子”（他们认为这是另一种物体）产生簇射的概率进行了对比。前者仅仅是千分之二，而后者将近25%。[15]
安德森和尼德美尔也对“随机选择”的电子进行了测量。因此，到了1936年他们两人和罗西、史蒂芬孙、斯特里特一样，也知道了贝特-海特勒理论描述的电子是无法同实验情况相符的。此时两人已经取消了所有的限制条件，这样写道：“很明显，或者吸收理论在1000兆电子伏特以上的能量面前会失效，或者这些高能粒子根本不是电子。”[16]在书信中安德森再次向海特勒保证它们肯定是电子：“正如我们所了解的那样，高能粒子必然较理论所容许的程度具有更强的穿透力；鉴于所有的证据均显示它们不可能具有质子质量，很显然该理论在400兆电子伏特之上的某个能量值处开始失效。”[17]
注释
[1] Anderson，“Early Work，”Am.J.Phys.29（1961）：828.
[2] Street，interview，October 1979；Rossi，interview，5 September 1980.
[3] Blackett，Cosmic Rays，Halley Lecture（1936），23.
[4] Cassidy，“Showers，”Hist.Stud.Phys.Sci.12（1981）：1-39.
[5] Street，interview，October 1979；Street and Beams，“Electrical Discharges，”Phys.Rev.38（1931）：416-426.
[6] Rossi，“Magnetic Deflection，”Phys.Rev.36（1930）：606.
[7] Johnson，“Azimuthal Asymmetry，”Phys.Rev.43（1933）：834-835.Alvarez and Compton，“Positively Charged，”Phys.Rev.43（1933）：835-836.Rossi，“Directional Measurements，”Phys.Rev.45（1934）：212-214.
[8] Street，interview，October 1979.
[9] Street，interview，October 1979.
[10] Street，interview，October 1979.
[11] Blackett and Occhialini，“Photography，”Nature 130（1932）：363.
[12] Stevenson and Street，“Nature，”Phys.Rev.47（1935）：643.
[13] Street and Woodward，“Production and Absorption，”Phys.Rev.47（1935）：800.
[14] Street，Woodward，and Stevenson，“Absorption，”Phys.Rev.47（1935）：891-895.
[15] Stevenson and Street，“Selected Showers，”Phys.Rev.49（1936）：427.
[16] Anderson and Neddermeyer，“Cloud Chamber，”Phys.Rev.50（1936）：263-271.
[17] Anderson to Heitler，21 May 1936，BC，box 3.