在本章之前几节的内容中，针对人们对μ介子“发现”时间的不同看法，笔者进行了列举。将引领新粒子研究的多项实验一一列明后，我们可以通过全新的角度对这些不同意见进行比较，这并非是优先顺位争夺中简单的地位转换，而是对复杂实验结束的必然方式的一种暗示。我们可以对之前了解到的情况进行回顾。
18世纪的自然哲学家注意到了验电器是如何自发失去电荷的。现在的物理学家将这样的放电现象在很大程度上归因于海平面μ介子，因此如果不顾时代的正确性，也可以说是这些观察家“发现”了μ介子。与此类似的是，某些评论人认为玻特和科赫斯特的计数器符合实验指出了粒子的通过，在过去我们将其称为“μ介子”。当然，在某种意义上也可以说是卡尔森和奥本海默发现了μ介子，因为他们在1936年首次（以出版的形式）提出了作为宇宙射线穿透性部分的、具有中等质量的粒子的存在。安德森和尼德美尔首次展示出了较佳的数据，数据显示测出的簇射粒子能量损失值是符合量子论的。这暗示着——虽然只有在回顾时才可以这样讲——穿透粒子必定不是电子。这一发现或许也可以归功于斯特里特和史蒂芬孙，因为他们说明了簇射粒子与穿透粒子在产生簇射的能力上具有特征性差异。
现在大多数科学家将这一发现归功于1937年3月安德森和尼德美尔的能量损失论证和/或该年4月斯特里特和史蒂芬孙的范围动量论证。两方面的实验均显示出，在同样的动量范围内，带电宇宙射线粒子中包含两种截然不同的粒子。在此之前，由于电子在高能条件下具有不同的特性，这样的区分一直饱受质疑。通过1937年11月发表的停止轨迹照片，斯特里特和史蒂芬孙首次提出了对穿透粒子质量的定量分析，鉴于此，当然同样也可以将新粒子的发现归因于此两人。μ介子与电子的区别恰恰就在于质量的不同，因此这一归功在其他假定型“发现”面前并不会逊色。事实上，孤立来看的确有很多其他的事件可以被认为是“发现的瞬间”。然而，笔者希望能够展示出，发现的唯一瞬间——虽然在授奖委员会和物理教科书中这一概念可能具有价值——在历史记录中是鲜少甚至并不存在的。
我们并不需要寻找“发现的瞬间”，而是要将μ介子实验的结束视为对一系列现象逐步改进的一个节点。从某种意义上来说，实验需要结束多次。在实验的各个阶段，宇宙射线一次次被赋予了新的特征：它会使验电器放电；随着物质深度的改变，放电率出现特定的变化；簇射粒子较单个粒子而言更容易被吸收。实际上安德森、尼德美尔、斯特里特和史蒂芬孙进行的最终“论证实验”将说服力寄托在了之前的大量实验上。他们下力气进行了装置检验，比如斯特里特和史蒂芬孙使用云室证实了计数器法的正确性，驳斥了密立根等四人的反对意见。其他实验在理论和实验之间打造了更为直接的联系桥梁，这也是富塞尔薄板云室实验的目的。他展示出了这一点：电子对产生和轫致辐射的简单过程是如何成为簇射的基础的——簇射现象曾被认为是十分复杂的。
在宇宙射线实验的结束过程中，理论本身扮演了十分复杂的角色。首先，我们可以发现自玻尔以来，量子论是如何与带电粒子穿透物质的问题联系起来的。由此，量子电动力学突出强调了穿透射线现象；理论帮助分离出了一批有趣而又重要的、具有可行性的实验技术和步骤。
量子论也使得宇宙射线的可吸收性成为了显著现象，实验家们可以将关注点集中在这一问题上。以此类推，电子理论将注意力的中心放在了旋磁现象上。但是，宇宙射线粒子研究同爱因斯坦以后的旋磁研究一样，获得的实证结果并不符合理论预期。作为回应，实验家们自己为现象赋予了描述用语，将“电子”的世界划分为“红色”和“绿色”电子。若无簇射实验研究，理论家们无疑会失去研究复杂过程的动机。但是，若无簇射计算，“红绿电子”之间的概念性区分将需要更久的时间才能实现。正是这一明确区分让安德森、斯特里特和他们的同伴清晰地认识到，需要进行解释的是穿透性“绿色”电子，而非贝特-海特勒理论可以解释的“红色”簇射电子（见图3.16）。在此最具戏剧性的一点在于，理论为现象的边界进行了重新描绘，它“重组”了现象，并在此过程中将理论术语与实验元素再次连接起来。现在，簇射粒子与化学键联和光谱线的组成粒子并“没有区别”。在卡尔森和奥本海默的研究之前，这些簇射是具有不确定性的、令人兴奋的物理学新成员。
由“红色”粒子向“绿色”粒子的关注点转变标志着针对量子电动力学的革命以失败告终。在簇射现象隐藏在神秘面纱后的长久时间里，它太过复杂以至于无法使用量子电动力学来解释，这时一切猜测都是有可能的。海森堡、玻尔和泡利等人希望他们对基本概念的修改可以将这些猜测从实验困难中解救出来，同样可以肯定的是，1926年的量子研究也是如此。然而，在十年之后根本性修改并不是流行趋势，至少在物理学领域是如此。必要的理论需要对量子力学和相对论进行务实和持久的应用，而不是拒绝。
图3.16 美国东西海岸对μ介子发现情况的总结
因此，理论在实验结束中扮演的首个角色是表面性的，与现象领域之间是泾渭分明的，而它扮演的第二个角色是本质性的。对量子电动力学和它对簇射粒子辨识结果的接受同对新粒子的认可之间是不可分割的。这两个问题是同一个概念结构中互为补足的两个部分。鉴于背景受到了削弱，前景的界线更加鲜明。
现在我们可以明白为何这个幼稚的问题——μ介子是何时发现的——在实验物理学入门过程中是如此的微不足道。如同许多重要的实验节点一样，这些实验中装置、理论、数据和解释方法所具有的不同水平是争论话题之所在。通过物理学家们的各自探索，所讨论的现象变得更为环环相扣。因此对发现时间具有不同意见也不足为奇了。在物理学家们就什么是重要背景而表达不一致看法时，在背景是何时被消除的问题上实验家们也很难达成一致。我们可以回想一下对东西海岸研究群体的对比。
在上文中，笔者已经将重点放在了东西海岸研究群体的实验和理论间的紧密度问题上。但是，抛开两个群体经常出现的类似成果不论，它们在动机、设备和论证样式上都显示出了不同。对于西海岸小组而言，对宇宙射线的系统性研究最先是由密立根的信念激发起来的：整个太空中都正在形成着元素。在公式E=mc2和普朗克常数的引领下，这一信念使得密立根认为单位能带中的光子是初始宇宙辐射的构成部分。反过来，密立根的初始宇宙射线光子理论使得他将重点放置在了辐射吸收曲线的研究上。确实只有了解了密立根的最初研究之后，才可能对湖泊、高山和不同铅厚度条件下的放电率测量实验的真正源头进行重构。只有这样才能理解密立根的研究结果，如他对“能带理论”的投入和对纬度效应真实情况的不懈抨击。
在密立根和同伴们的吸收曲线研究中，得出了可能是他在宇宙射线方面最为伟大的成功：他将测量“次级电子”能量的任务交给了安德森，按照猜测次级电子是受到初始光子撞击之后获得自由的。这也应当被视为密立根最初目标——希望安德森能发现能带的证据——所带来的衍生物。最终，正如安德森所做的那样，在发现了核衰变和电子对产生之后密立根将这样的结果擅用为原子初诞生理论的附加证据。
到了1934年，极高能粒子的观点使得安德森认为密立根的理论是站不住脚的，他公开地将自己与密立根的观点分离开来，并开始接受新兴的量子电动力学理论。但是，安德森完全延续了之前研究中所用的技术。1931年密立根交给他的任务是测量宇宙射线电子的能量。在论证正电子存在性的过程中，安德森使用了经过铅板前后的粒子能量差来显示其运动方向。当他开始着手对量子电动力学的假说进行检测时，他改进了云室技术以测量粒子穿过铅板时的能量损失。实验的装置甚至还是1932年发现正电子时所用的那一种。清晰的穿透铅板轨迹图显示出了能量的损失，成为了安德森具有说服力的证据。他对技术和设备的熟悉度保证了研究免受某些挑战：虽然从逻辑上而言，任何实验步骤都是可能受到挑战的，但一定的技术最终得到了透彻领会，并未留下争议性的观点。因此，在1932年这一说法——所有所谓的高能轨迹都被空气湍流消除了——似乎仍然能讲得通。到了1936年，安德森的云室技术切中了要害：此类挑战看似应该是荒谬的。
理论与实验技术间的另一种结合引领着东海岸研究群体获得了斯特里特所认为的说服性证据。量子论此前就已经登场了。从在意大利进行研究开始，贝特就与一些实验家保持了紧密的联系，尤其是与罗西。鉴于罗西的实验与微粒宇宙辐射研究十分契合，甚至可以说是为了该研究而设计的，贝特与他接触也是再自然不过的了。与他类似，美国的弗里也埋头于量子电动力学的研究中。弗里与身在哈佛的斯特里特频繁地交流看法，并对实验结果进行了详尽的听取。哈佛小组之所以能将关注点集中于逻辑电路和计数器设备的使用上，并由此获得了他们所信任的统计证据，与弗里的帮助和长期以来斯特里特对罗西研究工作的兴趣是分不开的。斯特里特发现，较他和史蒂芬孙后来获得的单张照片而言，这些统计证据具有更强的说服力。凭借在符合计数器装置方面的多年经验，斯特里特认为范围能量实验令人信服。由此可见，虽然两岸的小组都探索出了μ介子的发现之路，但是他们所应用的实验类型却是完全不同的。结果使得他们获得了不同的可靠性证据，对μ介子存在性证明实验的结束时间也就抱持了不同意见。
因此，通过观察两个小组在结束实验和公布新粒子发现时所做的决定，我们可以了解到两种传统的作用方式。两个群体都不得不将穿透粒子开辟成为令人瞩目的现象领域，然后将“电子”和“质子”现象从“新粒子”现象中分离出来。这样的分离出现在了多个阶段中。大体上，首个阶段中包含了纲领性的目标：理论目标和实验目标。最重要的是，西海岸的初诞生理论和东海岸及欧洲的量子论为待研究的现象提供了自然选择：西海岸的能带光子和东海岸的带电微粒。实验使用的仪表类型与这些目标间具有联系：西海岸使用的是带有铅板和电磁体的云室，而东海岸和欧洲的同僚们使用的是符合计数器。最终，仪表在说服性证据的本质性改革中起到了协助作用。在微粒/计数器传统面前，很容易就能发现斯特里特等人是如何更多地依赖于统计证据而回避了罕见照片中的“黄金事件”的。同样，凭借在正电子问题上的杰出成就，安德森能在能量损失照片中最大程度地挖掘出说服力也是很自然的。他和密立根为何如此激烈地反对罗西、玻特、科赫斯特和斯特里特对计数器进行专门使用，其中原因也更是显而易见了。在下一章中，我们将在火花室和气泡室间的竞争对立关系中再次感受到这样的紧张气氛。
由此可见，理论在最初是以直接方式进行介入，表现为广泛的、定性的方式：着眼于穿透粒子或簇射。实验传统同样也决定着论证的长期构建：是使用计数器还是云室；是依赖于大量的统计资料还是“黄金事件”。但是理论还会进行第二次介入，这时它不再指出现象的类型，而是提供量化分析，量化分析在结论中扮演了构成成分的角色。在这个层面上模型通常会在理论中起到中间角色的作用，模型对一般性较强的理论的特点进行列举，不需要引用首要结构的一般性原则。因此，卡尔森-奥本海默的簇射理论利用了量子电动力学中的电子对产生这一事实，但并未利用到量子论的全部内容。
仪表和技术不一定要与特定的理论进行联系，但就目前情况而言，两个群体分别习惯于使用具有各自特色的一系列装置：西海岸的人们使用验电器和云室，而另一群人使用的则是计数器和符合电路。最后，在“新”现象从旧的背景过程分离出来的过程中，仪表和理论都起到了帮助性作用。在西海岸，能量损失测量值将簇射粒子和穿透粒子区分开来；在东海岸，范围能量关系影响到了这一划分。在两种情况下，卡尔森和奥本海默的量子电动力学过程定量模型将簇射粒子与电子联接起来，将穿透粒子变成了新奇的事物。
在1937年的结论中两种传统达成了一致：存在一种新粒子，对之前的物理学而言是未知的存在，其质量处于电子和质子之间。当两个群体达成了一致并决定结束实验时，他们立即对仪表、实验、高等理论和特定的模型进行了评判。考虑到之前他们所走的不同的理论与实验道路，有些物理学家可能会认为，在整个衔接过程中某些单一步骤足以用来证实新粒子的存在。但是，从整个学界的角度来看，证明是一个复合型的论证过程，其中装置的验证、粒子质量的确定、对量子电动力学的薄板检验、范围能量关系、能量损失证明和簇射计算都对现象的定义起到了补足性作用。
对此我们进行了类比，类比已经过必要简化：通过局部性描述分别让两个人建造三维立体物。比如，假设告诉他们物体的一个横截面是圆形，这就对物体的形状构成了特定限制，但是他们还无法就此确定最终的形状。圆形横截面这一局部性描述说明该物体可能是球体、柱体或包含着多种复杂的构成形式。虽然描述并不完整，但这一信息可能足以使两人中的一人提出一种特定的形状，对此另一个人可能会反对。多选取几个横截面之后，可以对形状进行进一步定义，虽然定义并不完整，但可能已足以排除某些可能的情况。这些实验也正是如此。随着仪表、理论和步骤的特征愈加广为人知，阐释说明的限制条件也增多了。同学科一同发展的论证具有这样的形态：我们认为有一个物体a，这是因为在我们的历史阶段内看似可信的模仿效应的集合是有限的，只包括b、c、d和e。而且，我们已经发现我们的现象不在这一范围内。重要的一点在于，在该时期内可选情况是否受到重视取决于实验者的前期仪表性和理论性约束。
在宇宙射线物理学家中，不同的研究群体接受了不同的可选解释。在新粒子存在性的论证中，他们通常对论证的特定构件的重要性无法达成一致，这并不令人惊讶。对于整个实验界都能感到满意的集体性证明而言，这些构件均做出了贡献。但重要的一点是，在实验者本身承认发现之前，这种混杂的证明不一定具有完全合适的地位。随机轨迹是否可能在模仿着正电子的状况，对此安德森无需进行详细的研究。他并不需要了解能量损失来证明存在轻质量正电粒子，最初他认为著名的正电子轨迹可能完全就是自铅板的双重喷射。另一个例子是：为了确信新粒子的存在，安德森和斯特里特不需要观察停止μ介子在足够慢的速度下的移动，进而测量它的质量；他们在之前都进行了充分的研究，将粒子是质子或电子的可能性排除在外，因此1937年他们的论证较为可信。斯特里特并无必要像安德森那样具有直接测量能量损失的能力，对于他来说，粒子的范围能量关系就已经足够研究所用了。在研究带电粒子范围时，之前的研究使他具有了测量能量损失的信心。
对μ介子的逐步接受并不是一瞬间的新发现，而是像这样对实验论证的扩展链条进行追溯后才实现的，通过追溯我们发现了一个动力学过程，虽然有时它的发生时间很短暂，但是在粒子物理学中它已经反复地出现过了。例如，随着中微子的发现，我们发现可选情况逐渐地被排除。在许多发现中，就像这一研究一样，我们对实验如何结束的发问将我们带回到了那些被摒弃的理论和实验技术中。在第2章中，处在危急关头的是洛伦兹电子理论、安培假说和零点能量观点；现在遭遇此类危机的是初诞生理论和量子电动力学；在下一章中将是统一场论和V-A弱相互作用。
如同实验建设中被摒弃的理论具有了说服力一样，量子论等当下被接受的观点也将经常被舍弃。在这种情况下，我们可以对马克·吐温的话进行演绎：量子电动力学死亡的说法看似是被夸大了。很快，μ介子的实验发现便与长期的实验传统以及深奥理论的复兴紧密地联系在一起。