1931年，约里奥·居里夫妇利用他们自己的强大的a射线源研究了这个奇异的射线。他们用电离室测量它的强度，以石蜡做屏蔽层放置在铍源与测量装置之间，发现计数器的计数大大增加，证实铍和硼发出的辐射能从石蜡中打出很多质子来，并且用威尔逊云雾室拍摄了质子的径迹，证明质子的能量很大，Y辐射能量就更大，达到50兆电子伏。他们把这种现象解释为Y辐射效应，并在1932年1月18日发表了简短的实验报告。一个月后，剑桥大学卡文迪许实验室的査德威克看到了这个报告，他怀疑Y辐射不可能有这样大的能量，就用线性放大器对质子所产生的脉冲进行逐个测量，并将它们和电子所产生的脉冲分开，他发现质子的数量太多，与当时关于Y射线的理论不符。他深信铍源放射出来的是一种新奇的辐射。经过几天紧张的工作后，证明这种粒子是一种质量和质子相近的中性粒子，后称中子。他认为这个粒子是原子核的主要组成部分。为此，査德威克获得了1935年的诺贝尔物理奖。
对此，《王淦昌先生传略》的作者不无感慨地写道：“许多人为约里奥·居里夫妇与科学最高荣誉擦身而过深表惋惜。其实，值得惋惜的却不止他们两个，如果迈特内当时考虑了王淦昌的建议和要求，以王淦昌对实验物理学的孜孜以求，对前沿课题的直觉和敏锐，凭借迈特内杰出的实验才能，丰富的经验，谁能说中子的发现，这个开创了原子核物理学新时期的重大事件，这项诺贝尔奖不会成为对迈特内和年轻的中国学者王淦昌创造性合作的褒奖呢？”
中子发现后，迈特内曾沮丧地对王淦昌说：“这是运气问题。”她的话里，隐含着伤感，语气却是轻柔的。
王淦昌则认为这与运气无关，科学是实实在在的。他认为，约里奥·居里夫妇做了实验，却没有发现中子，是因为他们没有往这方面想。也正如约里奥自己承认：“他们忘了过去多少年来存在着关于不带电粒子的推测。”他还说：“这个发现出自卡文迪许实验室是合乎情理的。因为早在1920年卢瑟福就已预言中子的存在，这个假设一直像团迷雾在卡文迪许实验室的空气中飘浮着，最终还是在那儿被发现了。约里奥·居里夫妇说这是公道的。”
如果要说运气的话，王淦昌确实不如査德威克的运气好。
詹姆斯·査德威克即使在第一次世界大战之初当上德国的俘虏，被监禁在柏林附近的陆贺列兵营地，也还受到物理学国际大家庭的关怀。如，他的德国老师尼恩斯特和鲁宾斯尽一切可能，给他在营地里建立一个小实验室，让他同其他俘虏在那儿做了许多有趣的实验，使他能够生活在物理世界中。战后他回到英国，又继续在卢瑟福大师主持的卡文迪许研究所工作，利用世界一流实验设备去探索粒子世界。当时，这个研究所已拥有了新的放大器，齐全的精密仪器，这些无疑为詹姆斯·査德威克发现中子提供了优于世界上任何一个研究场所的实验条件。
王淦昌呢，他连师兄的实验室也不能借用。
如果他在1930年因无实验条件错失宝贵的时间，以致不能及时去弄清那种强辐射的性质，那么，1931年苏黎世物理学家大会上，德国物理大师马克斯·玻恩和贝克尔作的实验报告，如果能警醒迈特内，王淦昌也许还能赶在査德威克之前揭示中子的秘密。
那两位物理学家在大会上说，他们用《·子轰击铍时观察到很强的辐射。这一发现，立即引起与会者强烈的反应。他们都想重复那种试验，以揭露那种辐射的性质。比如约里奥·居里夫妇接着做的实验，几乎点破了这个谜。
奇怪的是，迈特内对这样热闹的讨论和那些频繁的、令人亢奋的科学信息，仍然置若罔闻，而王淦昌由于客观上的限制和心理上的障碍，不再努力去争取实验，这大概就不完全是运气问题了。
詹姆斯·査德威克则一直在研究着。他还幸运地一直受到卢瑟福的支持和指导。他正是沿着前人指述的径迹，走向摘取发现中子桂冠的科学巅峰。
而迈特内呢，她在1932年那个多雪的2月，除在壁炉前向她的学生王淦昌发出沉重的叹息外，还清醒地意识到，这位非凡的青年学者，在洞察科学前沿课题上，其敏思甚至超过欧洲的物理圣人。她从王淦昌、博恩、贝克尔、居里夫妇对那种强辐射物质产生的质疑和行动的时序上，认定她这位学生的天才。她因此抱憾地看了王淦昌一眼，苦笑着，往壁炉里扔一块劈柴。
其实，王淦昌也在自责自问，如果他当时坚持自已的主张，不屈不挠地力争实验条件，如果他能以极大的韧性通过其他途径去寻求支持，他能不能把这项工作做下去呢？
然而，这个历史的遗憾，只能像那行残雪上的脚印，留在达列姆，以致半个世纪后，王淦昌的传记作者们还因此扼腕痛惜那个旁落的诺贝尔物理奖。
希伯特来访我国，了解到上述情况，十分兴奋。耐王淦昌说：“目前世界上已没有第二个人亲身经历了中子发现的过程’你一定要把这段历史写下来。这是十分珍贵的史料。”
尽管这一历史的憾事曾像一团乌云浮在王淦昌的心上，但他天才的晨光还是从噩运的罅隙透射出来，在欧洲的科学前沿上投下一片明黄他事实上已参与破除一团科学疑云。
初探中微子的奥秘
或许，迈特内不让王淦昌用另一种方法重复玻特一贝克尔实验的主要原因，并非完全出于她对新事物的敏感衰退，而是因为她更为关注笼罩当时物理领域的几团疑云。
当时最使物理学家们感到困惑的问题是：原子核释放出P射线的P衰变过程，所剩余的能量跑到哪里去了？
这个问题在动摇能量守恒原理。
众所周知，释放a粒子或Y射线的核衰变中，两者的能量分布，类似原子光谱，呈分立状态，此一态势是与原子核的分立的能量状态相适应的。换言之，符合能量守恒原理。
但是，人类的天才们是最不愿顺其纸缪行车的。1914年，査德威克用计数器发现，P衰变时的P射线能谱是呈连续分布状态，接着，迈特内等人也证实了P能谱的连续性。这就和原子核的分立的能量状态相矛盾了。而且很多实验证明，P谱的上限即最大能量Emax，正好等于根据母核和子核质量算得的衰变能，那么在能量未达Emax的卩衰变中，所余的能量又到哪儿去了呢？
这就是P谱之谜。
P谱之谜，置先知先觉们于无知的窘境。为解释这个谜，聪明的尼尔斯·玻尔认为只有放弃能量守恒原理，而主张对于基元过程，能量和动量只是在统计上是守恒的。他的主张，使他被置于《最后的晚餐》犹大的席位，爱因斯坦、卢瑟福、泡利、迈特内等人，几乎把他视为物理圣廷中的叛逆，都向他投去批判的目光，同时，这些人为了扞卫物理神圣的教义，又在实验室里进行艰苦的探索。
1929年，迈特内做了关于P衰变量热学实验，否定了P粒子由于与周围介质的核外电子相作用，其能量才小于Emax的说法。
翌年12月，泡利根据迈特内的实验结果，提出原子核中存在一种电中性的粒子假说：它的自旋为二分之一，服从泡利不相容原理，质量很小，最大可能值与电子质量处于同数量级。P衰变时，它与电子一道发射出来，两者能量之和即是Emax。由于它不附着于他物，他物亦难吸附于它，所以，它的穿透力很强，仪器是不能直接探测到它的。泡利认为，正是这个电中性粒子，带走了那一部分能量。人们找不到这个电中性粒子，也就无法找缺少那一部分能量的原因。这个假说中的电中性粒子，泡利最初命名为“中子”。后来，因为査德威克发现了中子，才改为中微子。
1931年6月，泡利进一步提出：根据玻尔假说，基元过程能量不守恒，P谱要拖一条很长的尾巴；而根据泡利假说，P谱应有明显的上限。因此，对于这两个假说的决定性的检验是：P谱是否显示出明显的上限。
解这个谜，等于赢得一场物理神圣教义的保卫战，也将能占领微观世界一片新天地。欧洲几个科学活动中心因此都着迷地进入实验室，去抓P谱长长的尾巴。
迈特内显然是醉心于破除疑团的研究，才不支持王淦昌重复玻特一贝克尔实验，自然不让他借用师兄菲利普的实验器具，致使她与王淦昌失去发现中子的良机。她也许认为，探测P谱上限是最有趣也是最有意义的工作。作为学子，王淦昌当然要听从这位科学母亲的课题安排。
王淦昌在迈特内指导下，投入P谱上限的实验探索。时间载着玻尔与泡利的假说，悄然行驶于静谧的长河，科学的思辨于神秘的粒子世界里。当冬季的残雪开始在凯撒·威廉皇帝的墙角融化，冰挂在1932年的春晖中变成滴珠，一闪一闪地滴下石阶时，他的论文《关于RaE的连续P射线谱的上限》终于发表在德国《物理学期刊》上。
此前，特罗克斯于1931年测定的P射线能谱，上限值偏高，尾巴也偏长。两相比较，王淦昌的准确性大大超过特罗克斯，得出明显的上限。不过，王淦昌认为，钱皮恩几乎与他同时发表的那个实验结果，数值比较准确。
1933年，卡文迪许研究室的埃利斯和莫特的实验，测出两个蜕变过程中a粒子能量与P粒子能量最大值的和，恰好是P谱上限的能量差。
在埃利斯和莫特公布这一结果之前，迈特内已叫王淦昌用P谱仪和计数器进行了更为复杂的实验：以测定“ThB+C+C”的P谱的上限作为王淦昌的博士论文。
“你能很快完成RaE的上限实验，也一定能把这个有趣的实验完成得很出色。”迈特内满面生辉，语句也像晨光般清丽，“你的才华，正像朝阳喷射的霞光呢。”
迈特内也许认为，比查德威克年轻得多的王淦昌，必将做出更为炫目的业绩。
然而，科学成果并非俯拾皆是的草莓，更非容易吃的豆腐，
那是用生命之火冶炼出来的奇珍。要取得这样的成果是十分艰难的。由于P谱仪不大，自制的计数器必须做得很小，才能记录不同能量值的P粒子数，以便描出P谱来。因此，王淦昌必须吹制极为细小的玻璃管。尽管王淦昌在清华大学师从吴有训教授期间，学过吹玻璃管，颇谙熟康普顿吹法，吹制过各种型号的工件，甚至七拐八弯的曲管，他都曾巧妙地吹制过，但吹制这样细的管子，难度在用气上，气微，且要运气均匀，才能像吐丝那样吹出适合的玻璃管来。如果气功不深，稍为发颤，或用力稍大稍猛稍快，不仅难吹成型，还容易吹破。破了，再来。重做前，又要运气，那气的强弱粗细长短，是必须在运气时测算了的，否则，即便不破，吹出来的玻璃管也不符合尺寸，足见吹制这种玻璃管的难度。一天，与他一同到欧洲留学的施士元从巴黎来柏林看望他，看见实验室内碎玻璃片满地，开玩笑道：“你要开玻璃店呀！”
也是在那一天吧，师兄菲利普告诉他的导师：“王在危险的玻璃碎片上开始实验了。”
“上帝！碎玻璃片没有划伤他吧？”迈特内惊问。
她不放心，悄悄去窥视王淦昌如何吹制玻璃管。看罢，她告诉菲利普：“王不像在吹制管，他是在吹奏一支欧勃小夜曲呢。那支乐曲深深使王陶醉了。”
王淦昌确实迷醉于物理的美。他在实验中，不仅较为准确地测出P谱上限，而且还从P谱上出现的多个分立的峰值，测定了那些放射性元素的内转换效应一内光电效应。这一结果，远比埃利斯测定的峰值强度准确得多。迈特内十分高兴，欣然与他共同署名，以“Y射线的内光电效应”为题的短讯，发表于I933年7月的德国《自然》期刊上。同年I2月，王淦昌在《物理学期刊》发表他的博士论文《ThB+C+C的卩谱》，王淦昌认为实验结果在强度方面优于埃利斯的实验，而分辨率稍差……不久，一场端雪带来他进行博士论文答辩的日子。答辩委员会的主考人是鼎鼎有名的物理学家冯·劳厄教授。
考场宛若圣廷，端坐在教授们中间的冯·劳厄，如同众神之至尊。他极严肃，即便笑，那笑，也是隐藏在他那花白的络腮胡子里。这位智者只是在提问时，才看一看被他考问的亚洲学者。问罢，即垂下眼睑，似乎这样做，才能置身心于夜的无边的静穆中。
王淦昌面对欧洲的物理圣人们站着回答问题，他的吴侬语调的德语，宛若晨风传递物理的才思，渐渐吹散主考者布下的疑云迷雾，使得冯·劳厄情不自禁地开启了眼睑，露出笑的微曦。答辩很让委员会满意。迈特内更为欣慰，对王淦昌说，“不轻易笑的冯·劳厄教授浓密的胡子，到底藏不住心中喜悦”。
迈特内却甚赞赏他的实验物理天才，心里希望他继续留欧深造，问他：“你今后有什么打算，王？”
战云密布时，游子思归
迈特内问王淦昌有什么打算的时候，欧洲的政治气氛已不甚美妙。种种迹象表明，法西斯已向欧洲大陆投下厄运的阴影。科学家们说，整个欧洲，大概只有莫斯科克里姆林宫尖顶上的红星能抵挡法西斯的鬼魂。这是有根据的。
人们不忘几年前的一件事。
那年的冬季，一个多雪的夜晚，苏联物理学家勃拉姆·约飞教授来哥廷根拜访欧洲物理圣人詹姆斯.弗兰克。在弗兰克租用的一幢别墅的二楼客厅里，向同行们介绍苏联学界的情况。当他谈到他们国家给予科学家们的种种实际帮助时，引起在座的人们好一阵惊讶。约飞说，在他们的列宁格勒学院里，有300个大学生和许多高工薪的助教；他们不担心失业，更不会为温饱操心；他们坚信他们的工作是一往直前的。因为他们日益壮大的袓国需要有权威的学者。
约飞的话，不难理解。在他此次造访不久，俄罗斯天才的儿子卡比査从剑桥大学卡文迪许实验室回国，卢瑟福为了褒奖他在英国卓越的科研成就，决定将他亲手建造的实验室整个儿端到苏联，为了保证把那套贵重而庞大的仪器能够顺利移交，英国着名科学家爱德利安和狄拉克专程到莫斯科办理移交手续。为此，苏联政府不仅为那套实验设备支付了3万英镑，还为卡比査在莫斯科建造了一座具有英国庄园风格的研究所。
可见，约飞并非虚夸社会主义制度的优越性。苏联科学界确实受到优越制度的暖照。相反，约飞造访哥廷根时的西欧，却在经历可怕的经济危机。在整个严寒的冬季，许多学院连生炉火取暖的费用都没有，经济危机引起剧烈政治动荡，连哥廷根这样幽谧的科学圣城也受到冲击。法西斯党徒们的疯狂迫害，逼迫许多犹太血统的科学家纷纷离开德国。1933年秋，爱因斯坦举家搬迁去美国普林斯顿。这件事，轰动欧洲物理学界。法国物理学家保罗·兰捷文说：“这是一个重要事件，其重要程度就如同把梵蒂冈从罗马搬到新大陆去一样。当代物理学之父迁到了美国，现在美国就成了物理学中心了。”
有人后来说，爱因斯坦给美国带去了好运，使美国不花分文，就能得到他从欧洲吸引去大半个世界的科学天才。