20世紀30年代的宇宙射線實驗在複雜的實驗中開闢了新的領域。隨著精密雲室、真空管以及電子電路的發展，對於粒子相互作用細節的研究遠遠超出了麥克斯韋的想像，他曾對我們能否進入個體微觀物理學現象研究領域不抱有信心。但在規模方面，從麥克斯韋的儀器到20世紀30年代宇宙射線設備改變並不那麼顯著。
這樣微妙的變化無法和宇宙射線物理學與20世紀70年代的加速物理學之間的差別相比擬。粒子物理學實驗需要飛機庫大小的實驗區域，而非桌面或房間大小的裝置。大多數建設於第二次世界大戰之後的實驗室在類似工業廠房的地方進行這些大型的實驗。[1]直到20世紀70年代初期，已經有15個運行的主要高能加速裝置實驗室，其中8個位於美國，3個位於蘇聯，以及除跨國歐洲實驗室——歐洲核子中心之外，位於歐洲的3個國家實驗室。[2]僅在聯邦政府資助的美國高能物理實驗室，便有1700名物理學博士以及1200名研究生。[3]總計大約2200人構成了高能物理學領域領取薪水的勞動力群體，每年各方面需要消耗211700000美元，占聯邦政府在物理學預算投入總數的三分之一。[4]
實驗者與理論家的一個區別就是人數。在熱學、電學、磁學以及物理光學等傳統領域，這兩個團體相差1900人。雖然已經有一批包括普朗克和洛倫茲在內的純粹的理論家；然而，對於大多數物理學家來說，進行實驗是他們職業生涯中不可缺少的一部分。交替的競爭與協作，描繪了在原子物理領域內、正式始於1920年以後的理論與實驗之間現代關係的特點。[5]即使在那時，理論家的數量仍然相對較少，並且在經濟上和制度上完全依靠他們的實驗室同事。
隨著量子力學的到來，兩種文化之間的差距進一步拉大：理論家收穫了足夠成功並完備的全套工具，用以證明獨立的存在性。在20世紀30年代，貝特、弗裡、奧本海默、魏茨澤克、威廉姆斯以及玻爾等眾多物理學家都以建立關於宇宙射線與核現象的理論以及培養新一代理論家為全職工作。在美國，理論物理學博士的論文數目大約徘徊在總數的10%：1930年99篇中有8篇；1931年98篇中有5篇；1932年112篇中有10篇；1933年127篇中有18篇；1934年111篇中有8篇；1935年149篇中有11篇。[6]直到1975年之前，這兩類物理學家接受不同的培訓，有不同的資助來源，並且在學科研究中以不同的方式前行。在基礎粒子物理學領域，理論家的數量逐漸增加，到1968年，該數目略低於高級美國研究生總數的一半（682人中有316人）。[7]對於粒子物理學的學生來說，他們做出的選擇給就業前景帶來持續影響。博士研究期間選擇實驗或是理論基本上決定了其後博士後及可能的永久性職位的方向。[8]並且一旦這些學生成長為專業人士，仍有很大幾率繼續留在其所在的理論或實驗文化，如表4.1所示。
表4.1 實驗與理論的連續性
備註：撰寫了兩篇及以上弱相互作用文章的2075名物理學家中出版物的個數與幾率。括號內表示幾率的數字是除以總行數所得。Barboni.thesis（1977）.128.
造成理論和實驗的鴻溝加大的原因有很多，在此文中只會說明幾個原因：第一，實驗與理論技能要求更長期更專業的訓練，無論是在實驗角度的微電子學、低溫學或者計算機，還是理論層面的群論或場論。這使得兩個領域間的轉化愈發困難，容易在每個單獨專業身份的團隊中營造一種感覺，使年輕的學生和研究生招生委員會更難辨別誰更適合哪個領域。第二，來自加速器物理學的需求開始對實驗者與理論家造成空間上的隔離，即使有許多大型設備努力在加速器中保留理論組。第三，在第二次世界大戰後的幾十年裡，實驗的時間跨度從幾個月增加到許多年，這進一步使得實驗者脫離理論家。因為實驗者有全職的工作，一直致力於他們大量的科學與工程項目，而那些傾向於關注問題領域技術的理論者經常會在一年的時間內改變研究課題。
儘管之後眾多加速器為物理學定下了基調，首批加速器並沒有在實驗者的直接工作中帶來顛覆性的影響。在接下來的幾年中，他們僅僅是將雲室與乳劑從氣球和山頂移動到了大型機械設備中。1952年，唐納德·格拉澤（Donald Glaser）發明的氣泡室替代雲室後不久，一切都發生了改變。在路易斯·阿爾瓦雷斯和伯克利團隊的控制下，氣泡室引領了一個新的方向，粒子探測器的尺寸大幅增加到與加速器本身相同的程度。[9]
在敏感狀態下，氣泡室含有溫度略高於沸點的密閉液體以及足夠的壓力來避免形成氣泡。當壓力釋放後，液體呈亞穩狀態，在波動或干擾開始析出氣體時即可沸騰。通過液體的帶電粒子沿著運行的軌跡沉積熱能。熱量軌跡引起沸騰，形成了帶電粒子穿過氣泡室軌跡的視覺影像。這些氣泡軌跡的圖片提供了永久的記錄，可以通過分析來確定動量、質量、衰變產物，以及原始粒子的特性。[10]
許多不同種類的液體可以用於氣泡室中，每種都有各自的優勢與劣勢。格拉澤在他最初的1立方米大小的容器中選擇使用了乙醚，因為在接近室溫的條件下，該液體很敏感而且並不太危險。在隨後的幾年裡，有些工人開始使用液態氫，因為其原子核中只有一個質子。這意味著，當使用氫時，實驗者將不需要考慮在較重的原子核中質子與中子間所發生的複雜的相互作用。不幸的是，液態氫是很危險並且很難保持液化狀態的，因為它要求的溫度條件處於僅比絕對零度高幾度的範圍內。
除了更容易控制之外，重質液體室有著更強的阻止本領，使得在室中能夠產生更多的相互作用，並且光束粒子在視野範圍內更有可能衰減。增加的相互作用對於中微子物理學是特別重要的，因為這些粒子的截面特別小。同時，不可見的光子在轉化為可見的正負電子對之前，在重質液體中的移動距離小於在氫中的移動距離。因此，此室一個額外的優勢是其探測γ射線的能力，此能力加強了複雜相互作用的重建。例如，衰變為兩條γ射線的中性介子非常頻繁地產生於中微子相互作用中。在氫氣泡室中，γ射線會無法探測，而在重質液體室中，可以看到正負電子對，重建γ射線軌跡，並進而推演出中性介子的軌跡。有人已經為高電荷重液核子的強阻止能力付出了代價。重液核子將帶電粒子分散，貫穿整個氣泡室，並且帶電粒子古怪的路徑使得精密的動量測量更加困難並且不太精確。
在格拉澤使用首個氣泡室後的十年內，實驗者們建造了1立方米或者體積為拉格澤氣泡室原型100萬倍大的重液氣泡室。一支來自巴黎綜合理工學院的粒子實驗者團隊通過建造一系列丙烷以及氟利昂室為這些發展做出了貢獻。1960年，在歐洲核子中心，他們操作了一台世界上最大的重液室之一。[11]憑借這些項目，在1963年的夏天，法國的物理學家開始籌劃建造一台他們稱之為「加爾加梅勒」的巨型裝置，這台裝置是以古代巨人卡岡都亞母親的名字命名，體積為12立方米。實行此類工業規模的項目必須要專業的工程投入，這點我們稍後會提到。但在任何此類建設開始之前，建設的想法必需通過歐洲核子中心逐個層級組織的篩查。
在世界上，每個大型加速器中心都是獨一無二的，有其獨特的項目批准結構、與外部實驗室的關係、資助機構，以及各種內部實驗室部門間的合作。但是，儘管存在著這些不同，這些大型加速器還是有某些共性：任何大規模的提案都必須通過委員會的決議，設立這些委員會的目的在於評估方案的科學價值、財政負擔，以及對於其他實驗室工作所帶來的影響。此程序不僅僅用於篩查實驗，也為物理儀器與實驗目標設置了約束條件。這樣的結構依稀效仿了20世紀30年代非正式授權的結構，這在斯特裡特對於宇宙射線研究資金的要求中得到了生動的闡釋。因此，至少一次去通過正式委員會的考驗、按照高能物理學的方案去實行是值得的。
下面介紹下歐洲核子中心的加爾加梅勒室。在1965年，歐洲核子中心對於項目批准的機制所起到的作用如圖4.3所示。[12]實驗室的最高管理機構是理事會，由來自每個成員國的兩名代表構成。理事會的子部門為理事會委員會，與整體理事會相比，會更頻繁地開會討論有關成員國的所有問題，包括長期科學項目與財政問題。理事會委員會利用科學政策委員會（包括非理事會成員）以及財務委員會（從屬於理事會）的專業知識以尋求關於這些問題的建議。
圖4.3 20世紀60年代歐洲核子中心主要項目批准組織結構示意圖。實線表示加爾加梅勒方案為得到批准而必須遵循的步驟。
理事會會長直接受理事會領導，負責管理歐洲核子中心的11個部門。在1965年，這些部門包括徑跡室部門（包括氫泡室研究）、核裝置部門（管理重液氣泡室）、數據處理部門以及理論研究部門。為理事會會長提供建議的是兩種委員會。其中一種是由實驗委員會構成，為具體實驗方案提供建議，與進行長期評估的科學政策委員會截然相反。另一種顧問機構為主管機構，由分別負責研究、應用物理、技術管理以及行政的主管人員與職員組成。（如有不明請參考圖4.3。）要注意，實驗委員會同樣為科學政策委員會提供服務。因為這些委員會的主席依據職權擔任科學政策委員。[13]
安德烈·拉加裡格（AndreLagarrigue），當時是巴黎綜合理工學院的物理學家，在1964年2月，以給理事會會長維克托·魏斯科普夫（Victor Weisskopf）寫信開始了加爾加梅勒的工作。[14]從接受博士訓練開始，拉加裡格一直在視覺探測器的傳統中工作。作為一名學生他研究了路易斯·勒普林斯-蘭蓋的雲室實驗室（像眾多其他氣泡室物理學家所做的那樣）。憑著他在巴黎綜合理工學院成功的氣泡室項目，拉加裡格強調他有一支經得住考驗的工程師及物理學家團隊。更好的是，拉加裡格得到了來自法國政府的財政支持承諾，以及至少一個來自意大利以及英國的實驗室的投資意向。歐洲核子中心不得不承擔運營及安置實驗裝置所帶來的財政負擔。此外，通過接受該裝置，歐洲核子中心會致力於中微子重液氣泡室物理學的研究。這樣的決定必須符合其他項目的競爭需求，特別是氫室項目以及電子與乳膠組的項目。魏斯科普夫提醒拉加裡格，這些問題必須在按照法國提案執行之前通過正常渠道解決。[15]
在1964年4月9日，拉加裡格與薩克雷實驗室、比薩實驗室、帕多瓦實驗室以及歐洲核子中心的代表聚集在一起，與伯納德·格雷戈裡（Bernard Gregory）（研究理事會成員）及海因（M.G.H.Hine）（應用物理理事會成員）共同商討此項目。早在最初策劃階段，歐洲的物理學家感受到，在中微子物理學領域，加爾加梅勒主要的競爭會來自美國，拉爾夫·舒特（Ralph Shutt）已經為布魯克海文國家實驗室擬建一座40立方米大小的氫室。如果該美國設備建造完畢，對於與會各方來說，「在10 GeV領域，該設備非常像是物理學的終極武器。並且在某些人看來，該設備建設的時間表會給重液室的參數選擇帶來相當大的影響」。[16]為了戰勝布魯克海文的氫室，拉加裡格提議將設備的長度減少到4.4米以便能夠在現有的歐洲核子中心建築中進行操作。即使有此改變，該委員會仍要求提供關於照明、磁體更多的細節，以及科學政策委員會與財政委員會擴張的計劃方案。
為處理技術與政策上出現的問題，逕跡室委員會（實驗部門之一，詳見圖4.3）為理事會會長與科學政策委員會準備了一份綜合報告《氣泡室在歐洲核子中心與歐洲的未來》（The Future of Bubble Chambers at CERN and in Europe）。[17]首先，該委員會提醒管理部門早期歐洲核子中心的氣泡室沿著加爾加梅勒所提出的管理線所建：無論是大學實驗室或國家加速器裝置。例如，拉塞福實驗室、薩克雷或者德國電子同步加速器，都曾與歐洲核子中心有過合作。一旦這些室開始收集數據，這樣的合作關係擴展到包括很多歐洲的小組。直到1965年，此系統出版了涉及40家歐洲實驗室的250部關於氣泡室的出版物。第二，該委員會建議，最近「歐洲在高能物理學知識領域所做的共享，很大程度上源於歐洲核子中心的氣泡室項目，並且能夠與美國在此方面所做的共享相提並論」。[18]
在人們的心目中，不僅有加爾加梅勒這一個巨人。氫氣泡室物理學家同樣將目標聚焦到一個非常大的室，並且，在這兩個組之間存在著某種競爭關係。[19]為了平衡兩個室的利弊，以及為物理學提供可能的解決路徑，歐洲核子中心徑跡室委員會非常強烈地建議盡可能快地開始兩個室的建設。[20]
作為理事會會長，魏斯科普夫贊同徑跡室委員會關於加爾加梅勒積極的報告。在給科學政策委員會的書面文件中，他提到了加爾加梅勒完工的速度，與其他各方面相比，這是重液室優於氫室的一個明顯的優勢。魏斯科普夫進而基於財務上的原因（歐洲核子中心投入到加爾加梅勒的費用僅需800萬瑞士法郎，大約為200萬美金）以及「健康研究只有在相關人員真正瞭解他們所使用的設備並且得到瞭解設備構造含義的實習訓練後才可完成」這樣的觀點，表達了對實際應用國家建造的以及國際上廣泛利用的機械設備的大力支持。該系統也會避免歐洲核子中心在歐洲設備建造領域佔得壟斷地位。[21]
在1965年3月10日召開的全體理事會成員會議之前，科學政策委員會針對一項今後四年的總體改進計劃提出了建議。1965、1966、1967以及1968這四年的預期支出分別為100萬、600萬、1800萬以及3000萬瑞士法郎（23萬、140萬、420萬以及690萬美元）。科學政策委員會認定這些數字「完全合理並且與美國已經開展的類似項目相比是很節儉的」。[22]此計劃的關鍵是氣泡室項目，特別是關於建造能夠相對較快完工（到1969年）的加爾加梅勒，以及一座至少兩年後完工的大型氫室的建議。為了避免兩個團隊的競爭，委員會盡快批准加爾加梅勒的建造以及氫室的策劃。最終授權必須由財政委員會作出，該組織的任務是起草一份與法國原子能委員會（CEA）的協議。
以1965年4月23日擬出的一份協議草案為開端，協議的細節在當年下半年確定。[23]本質上，此合同將建造、測試以及交付室的重擔交給了原子能委員會。在位於薩克雷的原子能委員會實驗室，薩圖恩同步加速器部門負責此項目法國一方的工作，與巴黎綜合理工學院的職員一同工作。拉加裡格擔任科學顧問，儘管他所承擔的責任遠超此頭銜。歐洲核子中心將承擔設備操作、帶有質子同步加速器的探測器組裝，以及建造安放設備所需房屋的費用。[24]
在1965年，財政委員會估算出加爾加梅勒整體建造預算為1500萬法郎（310萬美元），但隨後又對預算進行了調整，在1968年將支出提高到2500萬法郎（490萬美元）。[25]這些費用大多數由原子能委員會承擔，同時巴黎綜合理工學院、奧賽直線加速器實驗室，以及歐洲核子中心會給予部分支持。如果將在歐洲核子中心安裝設備的費用800萬瑞士法郎（200萬美元）增加到預算中去，1967年用在設備上的總支出粗略估計為700萬美元。相比較而言，700萬美元可以購買大約3500台宇宙射線實驗裝置，並且此數字毫無疑問地超出了自1950年宇宙射線物理學開始起，世界範圍在此領域的支出。
在歐洲核子中心中，加爾加梅勒建造團隊中各種職能部門隨著時間的推移逐步形成。萊維·曼德爾（R.Levy-Mandel）在1965年9月繪製了第一幅組織結構圖，於1966年年中進行一次大幅修改後又歷經多次修改。[26]由一位名叫讓·盧茨（Jean Lutz）的來自薩克雷的工程師負責此項目，委派兩名副手，保羅·繆塞（Paul Musset）負責物理學和實驗，呂西安·艾爾菲爾（Lucien Alfille）負責總體協調與策劃。拉加裡格仍擔任科學顧問一職，安德烈·魯塞（AndreRousset）作為他的助手。[27]在此管理層級下面是14個主要的必須執行的管理項目，每個項目均由1名或者2名物理學家或工程師負責。有些人員不只指揮一個項目。值得注意的是，負責明示設備建造中涉及的專業技術所發生的顯著變化的13位原始項目負責人中，有11位是機械或電子工程師，以及高級技術人員，僅有2位是物理學家。14項工作包括設計生產以下產品：１磁體；２艙體；３膨脹與管道系統；４光學；５照明；６影像；７電子；８熱調節；９命令與控制；十安全；⑪研究處；⑫供應品；⑬在薩克雷測試安裝；⑭在歐洲核子中心安裝。[28]
這14個項目中每個都會細分為其他不同的任務。以膨脹與管道系統為例，包含了研究與模型的建立，生產壓縮機以及推動壓縮進行的天然氣存儲器、電路系統（閥門與線路）的構建以及壓力的調節。光學中包括研究的開展與模型的建立，玻璃製品、力學元件、影像設備以及相應的電子控制，以及在每版膠片上記錄相關信息的數據盒子。[29]系統流程圖（見圖4.4）展現了部分建造程序的廣闊。在圖示裡的29個步驟中，每個步驟的背後都蘊含著重要的科學與工程項目，在這些項目中，施工團隊必須與眾多其他類型範圍的項目進行全面的協調。
圖4.4 1964年加爾加梅勒室建造流程圖。此示意圖中的每個任務都代表了比第2章或第3章所描述的實驗更為複雜的建造項目。來源：Allard，J.F.，et al.，「Proposition，」foldout attachment.
要想感知一下這些科學工程項目的範圍，對某些要求的更加細緻的檢查應該是很有幫助的。以膨脹系統為例。必須設計一張能夠附著在室內牆上的薄膜，以便將在裡面的液態丙烷與調節液面壓力的壓縮氮氣分離開來（見圖4.5和圖4.6）。薄膜表面的壓力在60毫秒的時間裡會在20巴到10巴之間變化，每1.4秒重複一次高壓、低壓循環。在最小限度的維護條件下，閥門、薄膜、管道與儲液罐預期能夠重複此循環2.5億次。[30]
從工程角度來看，類似的雄心還體現在光學系統中。傳統意義上來說，氣泡室會安裝有大尺寸的窗戶，在窗戶旁邊物理學家會安裝跟蹤記錄照相機。因為按比例放大的普通設計的窗戶在加爾加梅勒預計產生的壓力下會破裂，所以設計了小的氣孔。因此，光學系統必須能夠承受極大的角度（110°）而沒有任何大的變形。此外，為了保持室內磁場強度為20千高斯（地球磁場強度的1萬倍），磁體必須佔滿整個室內，沒有任何安放照相機的空間。因此，光學系統必須通過室內的氣門以及磁體上的孔洞將圖像傳輸到幾碼外的照相機內。（見圖4.7和圖4.8）。光學元件存在的室內，光學系統必須承受室內丙烷所產生的巨大壓力。最後，鏡頭系統必須足夠清晰，在氣泡變得遠大於十五分之一毫米之前，在液體內部深處拍攝到它們。[31]
圖4.5 加爾加梅勒膨脹系統。加壓罐B為室內提供氣態氮氣，一張薄膜將氣體與液態氟利昂和丙烷分離。當通向罐體A的閥門打開，室內處於減壓狀態。罐體C用於儲存，罐體D用於調節其他罐體。
圖4.6 加爾加梅勒加壓系統。識別元件請見圖4.5。在此圖片中，室本身由磁體和外殼掩蓋。來源：CERN 150-04-71.
在與奧賽工業關係部的工作中，負責加爾加梅勒光學系統的小組向多家公司尋求報價，並最終確定選擇了索佩朗公司。這家公司是複雜鏡頭製造領域的專家。公司的工程師為法國海軍和空軍分別提供了潛望鏡目標模擬器及用於偵查的光學器件。[32]在加爾加梅勒項目中，索佩朗公司有過針對相似模型製造光學元件的經驗，並報價48萬法郎（9.6萬美元）於1967年7月完工。[33]
圖4.7 在磁體中安裝加爾加梅勒室，1970年9月。來源：歐洲核子中心，X 32-9-70。
圖4.8 加爾加梅勒室內部構造。那是1970年的夏天，可以看到在安裝薄膜之前，技術人員正在氣泡室內部進行最後的調試。稍大的孔洞是用於光學系統通向照相機的；稍小的孔洞是用於氣體進出以進行增壓與減壓的。來源：CERN，PIO/102-8-70。
一項工程技術的創新通常需要其他工程技術的創新，對於光學系統來說就是這樣。如上文所述，光學系統必須將廣角鏡頭拍攝的圖片通過各種聚焦鏡片傳輸到照相機中。因為廣角鏡頭能夠接近運行軌跡，在磁場中帶電粒子標準的螺旋形移動通常看似有尖頂與線圈。這些純粹的光學畸變必須在分析階段整理出來。還有一個問題是僅僅由室的大小所造成的：運行的軌跡經常從一個鏡頭的視野傳到另一個中，這些得到的圖片必須要經過調整。更難組合在一起的是在鏡頭的觀察過程中，一種粒子會衰變為其他中性粒子，它們可能依次使帶電粒子出現在另一幅圖片中。此外，加爾加梅勒的8個鏡頭將它們拍攝到的圖像投射到2條底片條上，在皮帶輪上曲折蜿蜒。所有掃瞄投影儀都將特定時間中的8幅圖像分類整理出來，因為同一事件中的圖片彼此並不相連。最後，任何未來的掃瞄設備生產商必須同時滿足加爾加梅勒以及另一部在建大型氣泡室「米瑞巴爾」的要求。[34]
與先前的掃瞄裝置相比，電子、機電以及光學元件的複雜性大幅增加，使得加爾加梅勒團隊再次在行業內公開招標。來自瑞典、法國以及英國的8家公司給出了訂購9台裝置的報價。在排除費用過高或者缺少必要服務項目的公司後，最終選擇了薩伯公司。[35]該公司為瑞典軍方製造飛機。自組建以來，該公司逐漸將業務擴展到生產導彈以及其他精密技術裝備。根據該公司1969年年報，「軍事技術活動仍舊是重中之重，並且為純粹軍事部門以外的發展提出了基本的要求」。[36]在計算機及機械工具與工業生產方法的控制系統方面取得了部分進展。在機電與電子光學系統方面的工業生產經驗使歐洲核子中心或任何歐洲大學實驗室能夠承擔任何艱巨的任務（見圖4.9）。
圖4.9 加爾加梅勒室測量工作，1971年4月。投影儀將70毫米的氣泡室膠片圖像放大到一台掃瞄操作台上，在那裡有一名操作員負責測量工作。她後面的電腦控制台在等待信息指令，例如，特定軌跡所需的額外測量。來源：CERN，151-04-71。
僅在掃瞄操作台上就需要花費50萬美元是非常昂貴的。連同確定軌跡位置所需的CDC 5100電腦，數據簡化設備佔據設備很大一部分開銷。[37]這對於20世紀60年代中期的氣泡室作業來說是完全具有代表性的。路易斯·阿爾瓦雷斯估計在1966年美國的氣泡室小組擁有價值超過1500萬美元的掃瞄與測量儀器，並且每年需要在設備的運行上額外支出1800萬美元。在這1800萬美元中，有1300萬用於支付技術人員的薪水，剩餘的500萬投入到電腦分析。[38]在1967年召開的一次歐洲核子中心會議中，盧·科瓦爾斯基（Lew Kowarski）甚至提出實驗的思想已經從根本上由「建立並運行設備」轉變為「對數據的簡化與分析」。[39]這一主題在我們討論中性流實驗的時候會格外清晰。
數據處理在實驗室整個調查工作中都占中心地位，並不是僅僅在實驗結束後。數據處理已經成為裝置本身的一部分。要弄清這個問題，我們需要回顧麥克斯韋對於物理裝置最初的描述，並將其盡可能充分地應用到粒子物理學實驗中。對於能量的來源來說，加速器的磁體與范·德·格拉夫（Van de Graaff）發電機肯定符合要求。作為傳遞能量的方法，真空管、偏轉磁鐵以及聚焦磁鐵會非常適合。對於實驗中的測量方法，氣泡室、火花室以及熱量計也一定會符合要求。因此，到目前為止，計劃進展順利。但在使用計算機與掃瞄設備歸檔刻度讀數時，難題會隨之而來。從某種高度受限制的意義上來說，確定粒子動量與能量類似於反映出的刻度讀數，但很明顯事實上產生的要更多。
我們將會具體看到有多少實驗證明的重擔轉移到了數據分析上。因為在這個階段，針對不同背景分選信號時，20世紀的實驗物理學已經最大程度上偏離了先前證明的概念。在麥克斯韋所提出的三類實驗裝置後，數據分析成為了第四類。長遠來看，這可能會是20世紀物理學一次翻天覆地的變化。
註釋
[1] 對於粒子加速器實驗室發展的一些歷史記錄參見Livingston，「Accelerators.」Adv.Electronics Electron Phys.50（1980）：1-88；Goldsmith and Shaw.CERN（1977）；Day.Krisch，and Ratner.eds..ZGS（1980）；Needell.「Brookhaven.」Hist.Swd.Phys.Sci.14（1983）：93-122；Hoddeson.「KEK and Fermilab.」Soc.Stud.Sci.13（1983）：1-48；Seidel.「Lawrence，」Hist.Stud.Phys.Sci.13（1983）：375-400.兩件粒子加速器歷史中的重要事件正在發生。一是勞倫斯伯克利實驗室，另一個是歐洲核子中心。關於以上內容的最初報道參見Heilbron，Seidel，and Wheaton.Lawrence（1981），and Hermann，Krige，Pestre.and Mersits.History of CERN（forthcoming）.
[2] Pickering，Quarks（1984），32.
[3] National Academy of Sciences，Perspectives（1972），vol.1，p.111.
[4] National Academy of Sciences，Perspectives（1972），vol.1，p.118；vol.2，p.129.1970年大約有10%的美國物理學博士在基本粒子物理學領域進行研究。幾乎對於基本粒子物理學研究的所有支持都來源於聯邦政府，資金支持占聯邦政府對基礎物理研究年度預算的33%。
[5] Forman，thesis（1967），132.
[6] Sopka，Quantum America（1980），p.4.65.
[7] American Institute of Physics.「Student Survey.」AlP Pub.No.R-207.我想要感謝Susanne Ellis.AlP Manpower Division.，她從電腦記錄中編寫了額外的培訓/僱傭數據。1968年，聯邦支持的高能物理學家大約三分之一為理論物理學家。參見National Academy of Sciences.Physics in Perspective（1972）.vol.2.P 111；vol.1.p.117.
[8] 數據來源參見American Institute of Physics.AlP Pub.No.R-207.R-282.7.其他數據來源參見S.Ellis.AlP Manpower Division.
[9] 關於此發明的進一步討論及對於氣泡室的大規模開發請參見Galison.「Bubble Chambers.」in Observation（1985）.
[10] Galison，「Bubble Chambers，」in Observation（1985）.
[11] Bloch et al.，「300-Liter，」Rev.Sci.Instr.32（1961）：on 1307.
[12] 參見CERN，Annual Reports for 1964 and 1965.亦見CERN，「European Organization for Nuclear Research，」CERN/PU-ED 81-88，4-5.我想在此感謝鞏特爾博士，他為歐洲核子中心的建立史提供了有用的詳述。
[13] 參見CERN，Annual Reports for 1964 and 1965.亦見CERN，「European Organization for Nuclear Research，」CERN/PU-ED 81-88，4-5.
[14] Lagarrigue to Weisskopf，14 February 1964，CERN-Arch DG 20568.
[15] Weisskopf to Lagarrigue，6 March 1964，CERN-Arch DG 20568.
[16] Hine，「Meeting on Bubble Chambers，9 April 1964，」CERN-Arch Dir/AP/137，DG 20568.
[17] CERN Scientific Policy Committee，「Future of Bubble Chambers」（1965），CERN/SPC/194.
[18] CERN.Scientific Policy Committee，「Future of Bubble Chambers」（1965），CERN/SPC/1.
[19] Peyrou，interview，14 July 1984.
[20] CERN Scientific Policy Committee，「Future of Bubble Chambers，」（1965），17，CERN/SPC/194.
[21] Weisskopf，「Comments to the Scientific Policy Committee，」CERN/SPC/195，10 February 1965，1-3.
[22] CERN Scientific Policy Committee.「Recommendations.」original in French，10 March 1965.Twenty-ninth session of the Council.25 March 1965.CERN/576.I.
[23] CERN Finance Committee，「Draft Agreement between CERN and CEA，」CERN/FC/770，23 April 1965.
[24] 最終簽訂的協議參見Commissariat a l'Energie Atomique（CEA），Contract 7.275/r，Gargamelle.CEA to CERN，2 December 1965，CERN-Arch Diradm F434.
[25] 最初估算請參見CERN Finance Committee.「Draft Agreement」（1965）.後期估算請參見Lulz，「Notea a MM.les Responsables，」CEA Service EDAP No.SEDAP/68-586，18 December 1968.MP，GGM binder「Organisation.」
[26] Levy-Mandel，「Groupe de Travail，」3 September 1965，MP，GGM binder「Organisation.」
[27] Levy-Mandel，「Groupe de Travail，」3 September 1965，MP，GGM binder「Organisation.」
[28] Venard，「Repartition des Taches，」29 June 1966，MP，GGM binder「Organisation.」
[29] 數據框壓印膠片夾號、幀數，及關於各膠片框架的其他信息。工作的全面分類請參見Lutz.「Note，」9 February 1967，MP，GGM binder「Organisation.」
[30] Ledoux，Musset，and Queru，「Regulation de la detente」（1967），SEDAP 67-12，19 January 1967，MP，GGM binder「Detente.」
[31] Petiau，「Le systeme optique」SEDAP 66-102，4 August 1966，MP，GGM binder「Optique.」
[32] SOPELEM，「Periscope Aiming Simulator，」French-American Commerce，November-December（1973）：34.Musset，interviews，6-9 July 1984.
[33] 許多信件包括，如Levy-Mandel to the chef du Departement des Relations Industrielles，DSS/67-191，31 July 1967，MP，GGM binder「Optique，」and Musset，interviews，6-9 July 1984.
[34] CERN Finance Committee，Meeting，18 June 1969，CERN/FC/1149.
[35] CERN Finance Committee，Meeting，18 June 1969，CERN/FC/1149.
[36] SAAB，Annual Report（1969），1.
[37] CERN Finance Committee，Meeting，18 June 1969，CERN/FC/1149.
[38] Alvarez，「Round Table，」Stanford（1966），288.
[39] Kowarski，「Survey，」Karlsruhe（1964），36.