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Part III
Teaching Specific Aspects of the Concept of Energy From
Social, and Historical Perspectives
The Beta Decay and the Conservation of Energy:
a Historical Case-Study to Overcome Learning Difficulties in
the Upper Secondary School
DĂƩĞŽ>ĞŽŶĞ͕ŝƉĂƌƟŵĞŶƚŽĚŝ&ŝůŽƐŽĮĂĞ^ĐŝĞŶnjĞĚĞůů͛ĚƵĐĂnjŝŽŶĞ͕^ĞnjŝŽŶĞĚŝ^ĐŝĞŶnjĞ
ĚĞůů͛ĚƵĐĂnjŝŽŶĞ͕hŶŝǀĞƌƐŝƚăĚŝdŽƌŝŶŽŵĂƩĞŽ͘ůĞŽŶĞΛƵŶŝƚŽ͘ŝƚ
EĂĚŝĂZŽďŽƫ͕ŝƉĂƌƟŵĞŶƚŽĚŝ&ŝƐŝĐĂ͕hŶŝǀĞƌƐŝƚăĚŝ'ĞŶŽǀĂʹ/E&E͕^ĞnjŝŽŶĞĚŝ'ĞŶŽǀĂ
ƌŽďŽƫΛĮƐŝĐĂ͘ƵŶŝŐĞ͘ŝƚ
Abstract
dŚŝƐ ƚŚĞŽƌĞƟĐĂů ƉĂƉĞƌ ƉƌŽǀŝĚĞƐ Ă ĐĂƐĞͲƐƚƵĚLJ ŝŶ ƚŚĞ ŚŝƐƚŽƌLJ ŽĨ ŶƵĐůĞĂƌ ƉŚLJƐŝĐƐ ƚŚĂƚ ĐŽƵůĚ ůŝŬĞůLJ ŚĞůƉ
ŽǀĞƌĐŽŵŝŶŐĂůĞĂƌŶŝŶŐĚŝĸĐƵůƚLJƚŚĂƚƵƉƉĞƌƐĞĐŽŶĚĂƌLJƐĐŚŽŽůƐƚƵĚĞŶƚƐŚĂǀĞŝŶĚĞĂůŝŶŐǁŝƚŚĐŽŶƐĞƌǀĂƟŽŶ
ŽĨ ĞŶĞƌŐLJ ƚŽƉŝĐƐ͘ Ɛ ƌĞƉŽƌƚĞĚ ŝŶ ƚŚĞ ƉŚLJƐŝĐƐ ĞĚƵĐĂƟŽŶ ůŝƚĞƌĂƚƵƌĞ͕ ĂŵŽŶŐ ƚŚĞ ůĞĂƌŶŝŶŐ ĚŝĸĐƵůƟĞƐ
ĞŶĐŽƵŶƚĞƌĞĚ ďLJ ƚŚĞ ƐƚƵĚĞŶƚƐ ĮŐƵƌĞƐ ŝŶĚĞĞĚ ůŝŵŝƟŶŐ ƚŚĞ ǀĂůŝĚŝƚLJ ŽĨ ƚŚĞ ƉƌŝŶĐŝƉůĞ ŽĨ ĐŽŶƐĞƌǀĂƟŽŶ ŽĨ
ĞŶĞƌŐLJƚŽŵĞĐŚĂŶŝĐĂůĂŶĚƚŚĞƌŵŽĚLJŶĂŵŝĐƉƌŽĐĞƐƐĞƐ͘
dŚĞŚŝƐƚŽƌŝĐĂůĐĂƐĞͲƐƚƵĚLJŚĞƌĞƉƌŽƉŽƐĞĚĐŽŶĐĞƌŶƐŽŚƌͲWĂƵůŝĐŽŶƚƌŽǀĞƌƐLJŝŶůĂƚĞϭϵϮϬƐƚŽĞĂƌůLJϭϵϯϬƐ
ĂďŽƵƚ ƚŚĞ ĐŽŶƟŶƵŽƵƐ ďĞƚĂ ĚĞĐĂLJ ƐƉĞĐƚƌĂ͘ Ɛ ŝƚ ŝƐ ǁĞůů ŬŶŽǁŶ͕ ŝŶ ŽƌĚĞƌ ƚŽ ĞdžƉůĂŝŶ ƚŚŝƐ ĨĞĂƚƵƌĞ ŽĨ ƚŚĞ
ďĞƚĂĚĞĐĂLJ͕ŽŚƌƐƵŐŐĞƐƚĞĚĂǀŝŽůĂƟŽŶŽĨƚŚĞƉƌŝŶĐŝƉůĞŽĨĐŽŶƐĞƌǀĂƟŽŶŝŶƌĂĚŝŽĂĐƟǀĞƉƌŽĐĞƐƐĞƐ͘KŶƚŚĞ
ĐŽŶƚƌĂƌLJ͕WĂƵůŝĚĞĨĞŶĚĞĚƚŚĞǀŝĞǁƚŚĂƚƚŚĞƵŶŽďƐĞƌǀĞĚƉŽƌƟŽŶƐŽĨĞŶĞƌŐLJǁĂƐĐĂƌƌŝĞĚŽīďLJŽŶĞ͕Žƌ
ŵŽƌĞ͕ǀĞƌLJůŝŐŚƚŶĞƵƚƌĂůƉĂƌƟĐůĞƐ͕ĞǀĞŶƚƵĂůůLJŶĂŵĞĚŶĞƵƚƌŝŶŽƐ͘
Introduction
KǀĞƌƚŚĞLJĞĂƌƐŵĂŶLJƌĞƐĞĂƌĐŚĞƌƐ;Ğ͘Ő͘DĂƩŚĞǁƐϭϵϵϰ͖DŽŶŬΘKƐďŽƌŶĞϭϵϵϳ͖'ĂůŝůŝϮϬϭϭͿĂƌŐƵĞĚĨŽƌ
ƚŚĞ ƵƐĞĨƵůŶĞƐƐ ŽĨ ,ŝƐƚŽƌLJ ŽĨ ƐĐŝĞŶĐĞ ;,Ž^Ϳ ŝŶ ƐĐŝĞŶĐĞ ĂŶĚ ƉŚLJƐŝĐƐ ƚĞĂĐŚŝŶŐ͘ ŵŽŶŐ ƚŚĞ ŵĂŝŶ ƌĞĂƐŽŶƐ
ƌĞƉŽƌƚĞĚĨŽƌƵƐŝŶŐ,Ž^ĂƌĞŝƚƐƉŽǁĞƌƚŽƉƌŽŵŽƚĞƵŶĚĞƌƐƚĂŶĚŝŶŐƚŚĞŶĂƚƵƌĞŽĨƐĐŝĞŶĐĞ͕ƚŽƉƌŽǀŝĚĞƐĐŝĞŶƟĮĐ
ĐůĂƌŝĮĐĂƟŽŶŽĨƚŚĞĐŽŶĐĞƉƚƐƚŽďĞƚĂƵŐŚƚ͕ĂŶĚƚŽŽǀĞƌĐŽŵĞĐŽŶĐĞƉƚƵĂůĚŝĸĐƵůƟĞƐŽĨƚŚĞƐƚƵĚĞŶƚƐ͘dŚŝƐ
ƚŚĞŽƌĞƟĐĂůƉĂƉĞƌƉƌŽǀŝĚĞƐĂĐĂƐĞͲƐƚƵĚLJŝŶƚŚĞŚŝƐƚŽƌLJŽĨŶƵĐůĞĂƌƉŚLJƐŝĐƐ͕ƚŚĂƚŝƐƚŚĞĐŽŶƟŶƵŽƵƐƐƉĞĐƚƌƵŵ
ŽĨďĞƚĂĚĞĐĂLJ͕ƚŚĂƚĐŽƵůĚŚĞůƉĞƐƉĞĐŝĂůůLJƵƐĞĨƵůƚŽŽǀĞƌĐŽŵĞƚŚĞůĞĂƌŶŝŶŐĚŝĸĐƵůƟĞƐƚŚĂƚƵƉƉĞƌƐĞĐŽŶĚĂƌLJ
ƐĐŚŽŽůƐƚƵĚĞŶƚƐŚĂǀĞŝŶĚĞĂůŝŶŐǁŝƚŚĐŽŶƐĞƌǀĂƟŽŶŽĨĞŶĞƌŐLJƚŽƉŝĐƐ͘
The continuous spectrum of beta rays
/ĨĂŶƵĐůĞĂƌƉŚLJƐŝĐŝƐƚǁĂƐĂƐŬĞĚŝŶƚŚĞϭϵϮϬƐĂďŽƵƚƚŚĞĐŽŶƐƟƚƵƟŽŶŽĨƚŚĞŶƵĐůĞƵƐ͕ŝŶĂůůůŝŬĞůŝŚŽŽĚŚĞ
ǁŽƵůĚ ŚĂǀĞ ƌĞƉůŝĞĚ ƚŚĂƚ ƚŚĞ ŶƵĐůĞƵƐ ŝƚƐĞůĨ ŝƐ ŶŽƚ ĂŶ ĞůĞŵĞŶƚĂƌLJ ƉĂƌƟĐůĞ͕ ďƵƚ ŝƐ ďƵŝůƚ ƵƉ ŽĨ ĞůĞŵĞŶƚĂƌLJ
ƉĂƌƟĐůĞƐ͕ŶĂŵĞůLJƉƌŽƚŽŶƐĂŶĚĞůĞĐƚƌŽŶƐ͘
dŽ ďĞůŝĞǀĞ ƚŚĂƚ ƉƌŽƚŽŶƐ ǁĞƌĞ ŝŶƐŝĚĞ ƚŚĞ ŶƵĐůĞƵƐ ĚŝĚ ŶŽƚ ƌĞƋƵŝƌĞ Ă ŐƌĞĂƚ ůĞĂƉ ŽĨ ĨĂŝƚŚ͕ ƐŝŶĐĞ ƌŶĞƐƚ
ZƵƚŚĞƌĨŽƌĚŚĂĚĚŝƐĐŽǀĞƌĞĚŝŶϭϵϭϵƚŚĂƚƉƌŽƚŽŶƐĐŽƵůĚďĞŬŶŽĐŬĞĚŽƵƚŽĨůŝŐŚƚĞůĞŵĞŶƚƐďLJĂůƉŚĂƉĂƌƟĐůĞƐ
ďŽŵďĂƌĚŵĞŶƚ͘ůĞĐƚƌŽŶƐĂůƐŽǁĞƌĞůŝŬĞůLJŝŶŚĂďŝƚĂŶƚƐŽĨƚŚĞŶƵĐůĞĂƌǁŽƌůĚĂƐŝƚǁĂƐŬŶŽǁŶĨŽƌƐĞǀĞƌĂůLJĞĂƌƐ
ƚŚĂƚƚŚĞLJĂƉƉĞĂƌĞĚƚŽďĞĞũĞĐƚĞĚďLJƚŚĞŶƵĐůĞŝĚƵƌŝŶŐƚŚĞƌĂĚŝŽĂĐƟǀĞďĞƚĂĚĞĐĂLJŽĨƐŽŵĞŚĞĂǀLJĞůĞŵĞŶƚƐ͘
/Ĩ͕ ŽŶ ƚŚĞ ŽŶĞ ŚĂŶĚ͕ ďLJ ƚŚŝƐ ŵŽĚĞů ŽĨ ƚŚĞ ŶƵĐůĞƵƐ͕ ƚŚĞ ŶƵĐůĞĂƌ ŽƌŝŐŝŶ ŽĨ ƚŚĞ ĞůĞĐƚƌŽŶƐ ƉƌĞƐĞŶƚ ŝŶ
ƚŚĞƌĂĚŝŽĂĐƟǀĞďĞƚĂĚĞĐĂLJǁĂƐŝŵŵĞĚŝĂƚĞůLJĞŶƐƵƌĞĚ͕ŽŶƚŚĞŽƚŚĞƌŚĂŶĚ͕ƚŚĞƉƌĞƐĞŶĐĞŽĨƚŚĞĞůĞĐƚƌŽŶƐŝŶ
ƚŚĞ ŶƵĐůĞƵƐ ĂƐ ǁĞůů ĂƐ ƚŚĞ ŵĞĐŚĂŶŝƐŵ ŽĨ ƚŚĞŝƌ ĞdžƉƵůƐŝŽŶ ŝŶ ƌĂĚŝŽĂĐƟǀĞ ƉƌŽĐĞƐƐĞƐ ƉŽƐĞĚ Ă ŶƵŵďĞƌ ŽĨ
ƐĞƌŝŽƵƐƚŚĞŽƌĞƟĐĂůƉƌŽďůĞŵƐĐŽŶĐĞƌŶŝŶŐƚŚĞĐŽŶĮŶĞŵĞŶƚŽĨƚŚĞĞůĞĐƚƌŽŶŝŶƚŚĞŶƵĐůĞƵƐ͕ƚŚĞĞůĞĐƚƌŽŶƐƉŝŶ͕
ĂŶĚƚŚĞĐŽŶƟŶƵŽƵƐƐƉĞĐƚƌƵŵŽĨďĞƚĂƌĂLJƐ;Ğ͘Ő͘^ƚƵĞǁĞƌϭϵϴϯͿ͘
WƌŽĐĞĞĚŝŶŐƐŽĨdŚĞtŽƌůĚŽŶĨĞƌĞŶĐĞŽŶWŚLJƐŝĐƐĚƵĐĂƟŽŶϮϬϭϮ
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Ɛ ƌĞŐĂƌĚƐ ƚŚĞ ůĂƚĞƐƚ ƉƌŽďůĞŵ͕ ƚŚĂƚ ŝƐ ƚŚĞ ĐŽŶƟŶƵŽƵƐ ƐƉĞĐƚƌƵŵ ŽĨ ďĞƚĂ ƌĂLJƐ͕ ƚǁŽ ƉŽƐƐŝďŝůŝƟĞƐ ĞdžŝƐƚĞĚ
ŝŶ ŽƌĚĞƌ ƚŽ ĞdžƉůĂŝŶ ƚŚĞ ŚĞƚĞƌŽŐĞŶĞŝƚLJ ŽĨ ĞůĞĐƚƌŽŶ ĞŶĞƌŐŝĞƐ͘ ĐĐŽƌĚŝŶŐ ƚŽ ƚŚĞ ĮƌƐƚ ŚLJƉŽƚŚĞƐŝƐ͕ ŝŶ ĞĂĐŚ
ĚŝƐŝŶƚĞŐƌĂƟŽŶƚŚĞŶƵĐůĞƵƐĞŵŝƚƐĂŶĞůĞĐƚƌŽŶŽĨĂŐŝǀĞŶ ĐŚĂƌĂĐƚĞƌŝƐƟĐƐĞŶĞƌŐLJƚŚƌŽƵŐŚĂƉƌŽĐĞƐƐǁŚŝĐŚ
ŝƐƚŚĞƐĂŵĞĨŽƌĞĂĐŚĂƚŽŵŽĨĂŶƵĐůŝĚĞ͘/ĨƚŚŝƐŝƐƐŽ͕ƚŚĞĐŽŶƟŶƵŽƵƐƐƉĞĐƚƌƵŵŽĨƚŚĞƐĞĞůĞĐƚƌŽŶƐŝƐĚƵĞ
ƚŽƐĞĐŽŶĚĂƌLJĞīĞĐƚƐ͘hŶĚĞƌƚŚĞƐĞĐŽŶĚŚLJƉŽƚŚĞƐŝƐ͕ƚŚĞƉƌŽĐĞƐƐŽĨĞůĞĐƚƌŽŶĞŵŝƐƐŝŽŶŝƐĚŝīĞƌĞŶƚĨŽƌƚŚĞ
ĚŝīĞƌĞŶƚĂƚŽŵƐŽĨĂŶƵĐůŝĚĞ͕ĂŶĚƚŚĞƌĞĨŽƌĞŝƚŵŝŐŚƚďĞĂƌŐƵĞĚƚŚĂƚƚŚĞĐŽŶƟŶƵŽƵƐƐƉĞĐƚƌƵŵŝƐĚƵĞƚŽƚŚĞ
ĨĂĐƚƚŚĞĞŶĞƌŐLJŽĨĚŝƐŝŶƚĞŐƌĂƟŽŶŝƐŶŽƚĂĐŽŶƐƚĂŶƚĐŚĂƌĂĐƚĞƌŝƐƟĐƐŽĨĂŶƵĐůŝĚĞ͘
/Ŷ ϭϵϮϳ͕ ŚĂƌůĞƐ ͘ ůůŝƐ ĂŶĚ tŝůůŝĂŵ ͘ tŽŽƐƚĞƌ͕ ƚŚƌŽƵŐŚ Ă ǁĞůů ŬŶŽǁŶ ĐĂůŽƌŝŵĞƚƌŝĐ ĞdžƉĞƌŝŵĞŶƚ͕
ĚĞŵŽŶƐƚƌĂƚĞĚ ďĞLJŽŶĚ ĚŽƵďƚ ƚŚĞ ĐŽƌƌĞĐƚŶĞƐƐ ŽĨ ƚŚĞ ƐĞĐŽŶĚ ŚLJƉŽƚŚĞƐŝƐ ĂŶĚ ƚŚĂƚ ƚŚĞƌĞĨŽƌĞ ƚŚĞ ďĞƚĂ
ĞůĞĐƚƌŽŶƐĂƌĞĞŵŝƩĞĚďLJƚŚĞŶƵĐůĞƵƐǁŝƚŚǀĂƌŝŽƵƐĞŶĞƌŐŝĞƐ;ůůŝƐΘtŽŽƐƚĞƌϭϵϮϳ͖&ƌĂŶŬůŝŶϮϬϬϰͿ͘
Niels Bohr’s hypothesis
/ŶŽƌĚĞƌƚŽĞdžƉůĂŝŶƚŚĞƉƵnjnjůĞŽĨƚŚĞĐŽŶƟŶƵŽƵƐĞŶĞƌŐLJƐƉĞĐƚƌƵŵŽĨƚŚĞĞůĞĐƚƌŽŶƐŝŶďĞƚĂĚĞĐĂLJ͕ĂƐĞĂƌůLJ
ĂƐ:ƵůLJϭ͕ϭϵϮϵ͕EŝĞůƐŽŚƌƐĞŶƚĂŶŽƚĞƚŽtŽůĨŐĂŶŐWĂƵůŝĚŝƐĐƵƐƐŝŶŐƚŚĞƉŽƐƐŝďŝůŝƚLJŽĨĞŶĞƌŐLJĐŽŶƐĞƌǀĂƟŽŶ
ďĞŝŶŐǀŝŽůĂƚĞĚĂŶĚŝƚƐƉŽƐƐŝďůĞƌĞůĞǀĂŶĐĞƚŽƚŚĞƉŚLJƐŝĐƐŵĞĐŚĂŶŝƐŵƐŽĐĐƵƌƌŝŶŐŝŶƚŚĞŝŶƚĞƌŝŽƌŽĨƚŚĞƐƚĂƌƐ͕
ǁŚŝůĞĂĚŵŝƫŶŐƚŚĂƚ͞ůŝƩůĞďĂƐŝƐǁĞƉŽƐƐĞƐƐĂƚƉƌĞƐĞŶƚĨŽƌĂƚŚĞŽƌĞƟĐĂůƚƌĞĂƚŵĞŶƚŽĨƚŚĞƉƌŽďůĞŵŽĨďͲƌĂLJ
ĚŝƐŝŶƚĞŐƌĂƟŽŶƐ͟;ŽŚƌϭϵϴϲ͕΀ϱ΁Ϳ͘WĂƵůŝ͛ƐƌĞƉůLJǁĂƐǀĞƌLJŶĞŐĂƟǀĞĂŶĚŝŶĨĂĐƚŽŚƌŶĞǀĞƌƉƵďůŝƐŚĞĚŚŝƐŶŽƚĞ͘
ĐƚƵĂůůLJ͕ŽŚƌŽƉĞŶůLJĂĚǀŽĐĂƚĞĚƚŚŝƐŝĚĞĂĨŽƌƚŚĞĮƌƐƚƟŵĞĚƵƌŝŶŐĂ&ĂƌĂĚĂLJ>ĞĐƚƵƌĞƚŽƚŚĞŚĞŵŝĐĂů^ŽĐŝĞƚLJ
ŝŶ>ŽŶĚŽŶĚĞůŝǀĞƌĞĚŽŶDĂLJϴ͕ϭϵϯϬ͘zĞƚ͕ĂƐƌĞŵĂƌŬĞĚŝŶŽŚƌ͛ƐCollected Works͕ƚŚĞƉƵďůŝƐŚĞĚƚĞdžƚŽĨƚŚĞ
ůĞĐƚƵƌĞ͕ǁŚĞƌĞŚĞǁƌŽƚĞƚŚĂƚ͞ǁĞŚĂǀĞŶŽĂƌŐƵŵĞŶƚ͕ĞŝƚŚĞƌĞŵƉŝƌŝĐĂůŽƌƚŚĞŽƌĞƟĐĂů͕ĨŽƌƵƉŚŽůĚŝŶŐƚŚĞ
ĞŶĞƌŐLJƉƌŝŶĐŝƉůĞŝŶƚŚĞĐĂƐĞŽĨďͲƌĂLJĚŝƐŝŶƚĞŐƌĂƟŽŶƐ͕ĂŶĚĂƌĞĞǀĞŶůĞĚƚŽĐŽŵƉůŝĐĂƟŽŶƐĂŶĚĚŝĸĐƵůƟĞƐŝŶ
ƚƌLJŝŶŐƚŽĚŽƐŽ͟;ŽŚƌϭϵϯϮďͿ͕ǁĂƐǁƌŝƩĞŶŽŶůLJŝŶϭϵϯϮ͘dŚĞĮƌƐƚ͕ĨƵůů͕ŽƉĞŶĂŶŶŽƵŶĐĞŵĞŶƚŽĨŽŚƌ͛ƐŝĚĞĂ
ŽŶƚŚŝƐŵĂƩĞƌŽĐĐƵƌƌĞĚŝŶKĐƚŽďĞƌϭϵϯϭĚƵƌŝŶŐƚŚĞZŽŵĞŝŶƚĞƌŶĂƟŽŶĂůĐŽŶĨĞƌĞŶĐĞŽĨŶƵĐůĞĂƌƉŚLJƐŝĐƐ͕
ŽƌŐĂŶŝnjĞĚďLJŶƌŝĐŽ&ĞƌŵŝĂŵŽŶŐƚŚĞŽƚŚĞƌƐ͘/ŶƚŚĞƐĞĐƟŽŶ͞ƉƌŽďůĞŵƐŽĨŝŶƚƌĂͲŶƵĐůĞĂƌĞůĞĐƚƌŽŶƐ͟ŽĨŚŝƐ
ƉĂƉĞƌƚŽŵŝĐƐƚĂďŝůŝƚLJĂŶĚĐŽŶƐĞƌǀĂƟŽŶůĂǁƐ͕ƐĞŶƚƚŽ&ĞƌŵŝĨŽƌŝŶĐůƵƐŝŽŶŝŶƚŚĞƉƌŽĐĞĞĚŝŶŐƐŽĨƚŚĞZŽŵĞ
ĐŽŶĨĞƌĞŶĐĞ͕ŽŚƌĚŝƐĐƵƐƐĞĚƚŚĞďĞƚĂĚĞĐĂLJƉƵnjnjůĞĂŌĞƌŚĂǀŝŶŐƌĞƉŽƌƚĞĚĂďŽƵƚŚŽǁƋƵĂŶƚƵŵŵĞĐŚĂŶŝĐƐ
ĐĂŶĞdžƉůĂŝŶƚŚĞŶƵĐůĞĂƌĚŝƐŝŶƚĞŐƌĂƟŽŶƐŝŶǁŚŝĐŚĂůƉŚĂƉĂƌƟĐůĞƐĂƌĞĞŵŝƩĞĚ;ŽŚƌϭϵϯϮĂ͕ƉƉ͘ϭϮϵͲϭϯϬͿ͘
:ƵƐƚůŝŬĞƚŚĞĂͲƌĂLJƉƌŽĚƵĐƚƐ͕ĂůůďͲƌĂLJƉƌŽĚƵĐƚƐŚĂǀĞĂǁĞůůͲĚĞĮŶĞĚƌĂƚĞŽĨĚĞĐĂLJ͕ďƵƚŶĞǀĞƌƚŚĞůĞƐƐĨŽƌ
ĞĂĐŚƉƌŽĚƵĐƚƚŚĞĞŶĞƌŐLJŽĨƚŚĞĞŵŝƩĞĚďͲƉĂƌƟĐůĞǀĂƌŝĞƐĐŽŶƟŶƵŽƵƐůLJǁŝƚŚŝŶǁŝĚĞůŝŵŝƚƐ͘/ĨĞŶĞƌŐLJ
ǁĞƌĞĐŽŶƐĞƌǀĞĚŝŶƚŚĞƐĞƉƌŽĐĞƐƐĞƐ͕ŝƚǁŽƵůĚŝŵƉůLJƚŚĂƚƚŚĞŝŶĚŝǀŝĚƵĂůĂƚŽŵƐŽĨĂŐŝǀĞŶƌĂĚŝŽĂĐƟǀĞ
ƉƌŽĚƵĐƚ ǁĞƌĞ ĞƐƐĞŶƟĂůůLJ ĚŝīĞƌĞŶƚ͕ ĂŶĚ ŝƚ ǁŽƵůĚ ďĞ ĚŝĸĐƵůƚ ƚŽ ƵŶĚĞƌƐƚĂŶĚ ƚŚĞŝƌ ĐŽŵŵŽŶ ƌĂƚĞ ŽĨ
ĚĞĐĂLJ͘/Ĩ͕ŽŶƚŚĞŽƚŚĞƌŚĂŶĚ͕ƚŚĞƌĞŝƐŶŽĞŶĞƌŐLJďĂůĂŶĐĞ͕ŝƚŝƐƉŽƐƐŝďůĞƚŽĞdžƉůĂŝŶƚŚĞůĂǁŽĨĚĞĐĂLJďLJ
ĂƐƐƵŵŝŶŐƚŚĂƚĂůůŶƵĐůĞŝŽĨƚŚĞƐĂŵĞƉƌŽĚƵĐƚĂƌĞĞƐƐĞŶƟĂůůLJŝĚĞŶƟĐĂů͘
Wolfgang Pauli’s hypothesis
ĐĐŽƌĚŝŶŐƚŽĂƌĂĚŝĐĂůůLJĚŝīĞƌĞŶƚŚLJƉŽƚŚĞƐŝƐ͕ŶŽůĞƐƐƌĂĚŝĐĂůƚŚĂŶŽŚƌ͛ƐŽŶĞ͕ƚŚĞĐŽŶƟŶƵŽƵƐĞŶĞƌŐLJƐƉĞĐƚƌƵŵ
ƉƵnjnjůĞŵŝŐŚƚďĞĞdžƉůĂŝŶĞĚƚŚƌŽƵŐŚĂ͞ŐŚŽƐƚůLJƉĂƌƟĐůĞ͟;ZĞŝŶĞƐĂŶĚŽǁĂŶϭϵϱϲͿ͘KŶĞĐĞŵďĞƌϰ͕ϭϵϯϬ͕WĂƵůŝ
ƉƵƚĨŽƌǁĂƌĚũƵƐƚƐƵĐŚĂŶŚLJƉŽƚŚĞƐŝƐǁŚĞŶŚĞǁƌŽƚĞĂůĞƩĞƌ͕ůĂƚĞƌƚŽďĞĐŽŵĞĨĂŵŽƵƐ͕ŚĞĂĚĞĚƚŽ͞ĞĂƌƌĂĚŝŽĂĐƟǀĞ
ůĂĚŝĞƐ ĂŶĚ ŐĞŶƚůĞŵĞŶ͟ ŐĂƚŚĞƌĞĚ Ăƚ Ă ƉŚLJƐŝĐƐ ŵĞĞƟŶŐ ŝŶ dƺďŝŶŐĞŶ͕ 'ĞƌŵĂŶLJ ;ĨŽƌ ĂŶ ŶŐůŝƐŚ ƚƌĂŶƐůĂƟŽŶ ŽĨ
WĂƵůŝ͛ƐůĞƩĞƌƐĞĞƌŽǁŶϭϵϳϴͿ͘ĞƐŝĚĞƐĞdžƉůĂŝŶŝŶŐƚŚĂƚŚĞǁĂƐƵŶĂďůĞƚŽĂƩĞŶĚƚŽƚŚĞŵĞĞƟŶŐďĞĐĂƵƐĞŚĞǁĂƐ
ĞdžƉĞĐƟŶŐŵƵĐŚŵŽƌĞĨƌŽŵĂďĂůůǁŚŝĐŚŚĞǁŝƐŚĞĚƚŽĂƩĞŶĚŝŶƵƌŝĐŚ͕WĂƵůŝǁƌŽƚĞŝŶƚŚŝƐůĞƩĞƌƚŚĂƚŚĞŚĂĚŚŝƚ
ƵƉŽŶĂ͞ĚĞƐƉĞƌĂƚĞƌĞŵĞĚLJ͟ƚŽƐĂǀĞƚŚĞĐŽŶƐĞƌǀĂƟŽŶŽĨĞŶĞƌŐLJ;ĂŶĚƚŚĞƐƚĂƟƐƟĐƐͿ͕ŶĂŵĞůLJ
ƚŚĞƉŽƐƐŝďŝůŝƚLJƚŚĂƚƚŚĞƌĞĐŽƵůĚĞdžŝƐƚŝŶƚŚĞŶƵĐůĞŝĞůĞĐƚƌŝĐĂůůLJŶĞƵƚƌĂůƉĂƌƟĐůĞƐƚŚĂƚ/ǁŝƐŚƚŽĐĂůůŶĞƵƚƌŽŶƐ͕
ǁŚŝĐŚŚĂǀĞƐƉŝŶϭͬϮĂŶĚŽďĞLJƚŚĞĞdžĐůƵƐŝŽŶƉƌŝŶĐŝƉůĞ͕ĂŶĚĂĚĚŝƟŽŶĂůůLJĚŝīĞƌĨƌŽŵůŝŐŚƚƋƵĂŶƚĂŝŶƚŚĂƚƚŚĞLJ
ĚŽŶŽƚƚƌĂǀĞůǁŝƚŚƚŚĞǀĞůŽĐŝƚLJŽĨůŝŐŚƚ͗dŚĞŵĂƐƐŽĨƚŚĞŶĞƵƚƌŽŶŵƵƐƚďĞŽĨƚŚĞƐĂŵĞŽƌĚĞƌŽĨŵĂŐŶŝƚƵĚĞ
ĂƐƚŚĞĞůĞĐƚƌŽŶŵĂƐƐĂŶĚ͕ŝŶĂŶLJĐĂƐĞ͕ŶŽƚůĂƌŐĞƌƚŚĂŶϬ͘ϬϭƉƌŽƚŽŶŵĂƐƐ͘dŚĞĐŽŶƟŶƵŽƵƐďͲƐƉĞĐƚƌƵŵǁŽƵůĚ
ƚŚĞŶďĞĐŽŵĞƵŶĚĞƌƐƚĂŶĚĂďůĞďLJƚŚĞĂƐƐƵŵƉƟŽŶƚŚĂƚŝŶďĚĞĐĂLJĂŶĞƵƚƌŽŶŝƐĞŵŝƩĞĚƚŽŐĞƚŚĞƌǁŝƚŚƚŚĞ
ĞůĞĐƚƌŽŶ͕ŝŶƐƵĐŚĂǁĂLJƚŚĂƚƚŚĞƐƵŵŽĨƚŚĞĞŶĞƌŐŝĞƐŽĨŶĞƵƚƌŽŶĂŶĚĞůĞĐƚƌŽŶŝƐĐŽŶƐƚĂŶƚ͘
WĂƵůŝƌĞƉĞĂƚĞĚŚŝƐƐƵŐŐĞƐƟŽŶƐĂďŽƵƚƚŚĞ͞ŶĞƵƚƌŽŶ͟ĂƚƚŚĞϴϴƚŚŵĞĞƟŶŐŽĨƚŚĞŵĞƌŝĐĂŶƐƐŽĐŝĂƟŽŶĨŽƌƚŚĞ
ĚǀĂŶĐĞŵĞŶƚŽĨ^ĐŝĞŶĐĞĂŶĚĂƐƐŽĐŝĂƚĞĚƐŽĐŝĞƟĞƐ͕ŚĞůĚŝŶWĂƐĂĚĞŶĂ͕ĂůŝĨŽƌŶŝĂ͕ĨƌŽŵ:ƵŶĞϭϱƚŽϮϬ͕ϭϵϯϭ͘
ŝīĞƌĞŶƚůLJŽĨǁŚĂƚWĂƵůŝůĂƚĞƌƌĞĐĂůůĞĚŝŶĂůĞĐƚƵƌĞĚĞůŝǀĞƌĞĚŝŶƵƌŝĐŚŝŶϭϵϱϳ;WĂƵůŝϭϵϲϰͿ͕ĂƚƚŚĞƟŵĞŽĨ
WĂƐĂĚĞŶĂŵĞĞƟŶŐ͕WĂƵůŝƐƟůůĐŽŶƐŝĚĞƌĞĚŚŝƐ͞ŶĞƵƚƌŽŶ͟ƚŽďĞĂŶƵĐůĞĂƌĐŽŶƐƟƚƵĞŶƚĂŶĚŬĞƉƚƌĞĨĞƌƌŝŶŐƚŽ
ƚŚĞŵĂƐ͞ŶĞƵƚƌŽŶƐ͟;^ϭϵϯϭͿ͘
WCPE 2012, Istanbul, Turkey
497
dǁŽŵŽŶƚŚƐůĂƚĞƌ͕^ĂŵƵĞů'ŽƵĚƐŵŝƚƌĞƉŽƌƚĞĚĂďŽƵƚWĂƵůŝ͛ƐŚLJƉŽƚŚĞƐŝƐŝŶŚŝƐƉĂƉĞƌ;ǁƌŝƩĞŶŝŶƵŐƵƐƚϭϵϯϭͿ
ĨŽƌƚŚĞZŽŵĞĐŽŶĨĞƌĞŶĐĞ͕ǁŚĞƌĞŚĞƉŽŝŶƚĞĚŽƵƚƚŚĂƚƚŚŝƐŚLJƉŽƚŚĞƐŝƐŵŝŐŚƚĞdžƉůĂŝŶǁŚLJŝƚƐĞĞŵƐƚŚĂƚƚŚĞ
ůĂǁŽĨĐŽŶƐĞƌǀĂƟŽŶŽĨĞŶĞƌŐLJŝƐŶŽƚĨƵůĮůůĞĚŝŶďĞƚĂĚĞĐĂLJ;'ŽƵĚƐŵŝƚϭϵϯϮ͕Ɖ͘ϰϭͿ͘͞WĂƵůŝ͛ƐŶĞƵƚƌŽŶ͟ĚŝĚŶŽƚ
ŝŵŵĞĚŝĂƚĞůLJƉƌŽǀĞĚƉŽƉƵůĂƌ͕ŶŽƌǁĂƐĨƵƌƚŚĞƌĚŝƐĐƵƐƐĞĚĚƵƌŝŶŐƚŚĞZŽŵĞĐŽŶĨĞƌĞŶĐĞ͘/ƚŵƵƐƚďĞƐĂŝĚ͕ŚŽǁĞǀĞƌ͕
ƚŚĂƚƚŚĞŚLJƉŽƚŚĞƐŝƐŽĨ͞WĂƵůŝ͛ƐŶĞƵƚƌŽŶƐ͟ĚŝĚŶŽƚƐŽůǀĞĂůůƚŚĞƉƌŽďůĞŵƐƉŽƐĞĚďLJƚŚĞŶƵĐůĞĂƌĞůĞĐƚƌŽŶƐ͘/ŶĨĂĐƚ͕
ŶŽƚŽŶůLJŝƚĐŽŵƉůĞƚĞůLJůĞŌŽƉĞŶƚŚĞƐƵďũĞĐƚŽĨĞůĞĐƚƌŽŶĐŽŶĮŶĞŵĞŶƚǁŝƚŚŝŶƚŚĞŶƵĐůĞƵƐ͕ďƵƚĞdžƚĞŶĚĞĚƚŚŝƐ
ƉƌŽďůĞŵƚŽ͞WĂƵůŝ͛ƐŶĞƵƚƌŽŶ͟ŝƚƐĞůĨƐŝŶĐĞĞǀĞŶƚŚŝƐůĂƩĞƌƉĂƌƟĐůĞǁŽƵůĚŚĂĚƚŽďĞĐŽŶĮŶĞĚǁŝƚŚŝŶƚŚĞŶƵĐůĞƵƐ͘
ĨĞǁŵŽŶƚŚƐĂŌĞƌƚŚĞZŽŵĞĐŽŶĨĞƌĞŶĐĞ;&ĞďƌƵĂƌLJϭϵϯϮͿ͕ĂŶĞǁŶƵĐůĞĂƌĐŽŶƐƟƚƵĞŶƚǁĂƐĂĐƚƵĂůůLJĚŝƐĐŽǀĞƌĞĚ
Ăƚ ƚŚĞ ĂǀĞŶĚŝƐŚ >ĂďŽƌĂƚŽƌLJ ŝŶ ĂŵďƌŝĚŐĞ ƚŚƌŽƵŐŚ ƚŚĞ ƐƚƵĚLJ ŽĨ ƚŚĞ ĂůƉŚĂ ƉĂƌƟĐůĞƐ ďŽŵďĂƌĚŵĞŶƚ ŽĨ
ďĞƌLJůůŝƵŵ͘dŚŝƐŶĞǁƉĂƌƟĐůĞ͕ǁŚŝĐŚǁĂƐƵŶĚĞƌƐƚŽŽĚƚŽďĞĂŶĞǁƵŶĐŚĂƌŐĞĚĐŽŶƐƟƚƵĞŶƚŽĨƚŚĞŶƵĐůĞƵƐ͕
ǁĂƐĂďŽƵƚĂƐŵĂƐƐŝǀĞĂƐƚŚĞƉƌŽƚŽŶ͕ĂŶĚǁĂƐŶĂŵĞĚďLJŝƚƐĚŝƐĐŽǀĞƌĞƌ͕:ĂŵĞƐŚĂĚǁŝĐŬ͕ĂƐ͞neutron͘͟^ŝŶĐĞ
ƚŚĞŵĂƐƐŽĨWĂƵůŝ͛ƐŶĞƵƚƌŽŶǁĂƐĞdžƉĞĐƚĞĚƚŽďĞŵƵĐŚƐŵĂůůĞƌƚŚĂŶƚŚĞŵĂƐƐŽĨŚĂĚǁŝĐŬ͛ƐŶĞƵƚƌŽŶ͕&Ğƌŵŝ
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Enrico Fermi’s theory of beta decay
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n o p e Q
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498
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Concluding remarks
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References
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ŽŚƌ͕E͘;ϭϵϯϮďͿ͘&ĂƌĂĚĂLJ>ĞĐƚƵƌĞ͘ŚĞŵŝƐƚƌLJĂŶĚƚŚĞƋƵĂŶƚƵŵƚŚĞŽƌLJŽĨĂƚŽŵŝĐĐŽŶƐƟƚƵƟŽŶ͘Journal of
the Chemical Society͕ϯϰϵͲϯϴϰ͘
ƌŽǁŶ͕>͘D͘;ϭϵϳϴͿ͘dŚĞŝĚĞĂŽĨƚŚĞŶĞƵƚƌŝŶŽ͘Physics Today, 31;^ĞƉƚĞŵďĞƌͿ͕ϮϯͲϮϴ͘
ŚĂĚǁŝĐŬ͕:͘;ϭϵϯϮͿ͘WŽƐƐŝďůĞdžŝƐƚĞŶĐĞŽĨĂEĞƵƚƌŽŶ͘Nature, 129, 312.
ůůŝƐ͕͘͘ĂŶĚtŽŽƐƚĞƌ͕t͘͘;ϭϵϮϳͿ͘dŚĞĂǀĞƌĂŐĞĞŶĞƌŐLJŽĨĚŝƐŝŶƚĞŐƌĂƟŽŶŽĨZĂĚŝƵŵ͘Proceedings of the
ZŽLJĂů^ŽĐŝĞƚLJ͕ϭϭϳ͕ϭϬϵͲϭϮϯ͘
&Ğƌŵŝ͕͘;ϭϵϯϯͿ͘dĞŶƚĂƟǀŽĚŝƵŶĂƚĞŽƌŝĂĚĞůů͛ĞŵŝƐƐŝŽŶĞĚĞŝƌĂŐŐŝ͞ďĞƚĂ͘͟>ĂZŝĐĞƌĐĂ^ĐŝĞŶƟĮĐĂ͕ϰ͕ϰϵϭͲϰϵϱ͘
&Ğƌŵŝ͕͘;ϭϵϯϰĂͿ͘dĞŶƚĂƟǀŽĚŝƵŶĂƚĞŽƌŝĂĚĞŝƌĂŐŐŝď͘Il Nuovo Cimento, 2͕ϭͲϭϵ͖sĞƌƐƵĐŚĞŝŶĞƌdŚĞŽƌŝĞĚĞƌ
ďͲ^ƚƌĂŚůĞŶ͘Z. Phys., 88͕ϭϲϭͲϭϳϭ͘
&ƌĂŶŬůŝŶ͕͘;ϮϬϬϰͿ͘Are there really neutrinos?͘ŽƵůĚĞƌ͕ŽůŽƌĂĚŽ͗tĞƐƚǀŝĞǁWƌĞƐƐ͘
WCPE 2012, Istanbul, Turkey
499
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ƟǀŝƚLJ͗ŶĞƵƚƌŽŶĂŶĚŶĞƵƚƌŽŶƐŽƵƌĐĞƐ͘Phys. perspect., 8,ϮϱϱͲϮϴϭ͘
'ƵĞƌƌĂ͕&͕͘>ĞŽŶĞD͕͘ĂŶĚZŽďŽƫ͕E͘;ϮϬϭϮͿ͘dŚĞĚŝƐĐŽǀĞƌLJŽĨĂƌƟĮĐŝĂůƌĂĚŝŽĂĐƟǀŝƚLJ͘Phys. perspect., 14,
ϯϯͲϱϴ͘
DĂƩŚĞǁƐ͕D͘Z͘;ϭϵϵϰͿ͘Science teaching: the role of history and philosophy of science͘EĞǁzŽƌŬ͗ZŽƵƚͲ
ůĞĚŐĞ͘
DĞŚƌĂ͕ :͘ ;ϮϬϬϭͿ͘ dŚĞ ŽŶĐĞƉƚƵĂů ŽŵƉůĞƟŽŶ ĂŶĚ džƚĞŶƐŝŽŶƐ ŽĨ YƵĂŶƚƵŵ DĞĐŚĂŶŝĐƐ ϭϵϯϮͲϭϵϰϭ͘ EĞǁ
zŽƌŬ͗^ƉƌŝŶŐĞƌ͘
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ĞůĨŽƌƚŚĞĚĞǀĞůŽƉŵĞŶƚŽĨƉĞĚĂŐŽŐLJ͕^ĐŝĞŶĐĞΘĚƵĐĂƟŽŶ͕ 81;ϰͿ͕ϰϬϱͲϰϮϰ͘
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^ƚƌƵĐƚƵƌĞƐĞƚƉƌŽƉƌŝĞƚĞƐĚĞƐŶŽLJĂƵdžĂƚŽŵŝƋƵĞƐ͘ZĂƉƉŽƌƚƐĞƚĚŝƐĐƵƐƐŝŽŶƐĚƵƐĞƉƟĞŵĞĐŽŶƐĞŝůĚĞƉŚLJsique tenu a Bruxelles du 22 au 29 Octobre 1933͘WĂƌŝƐ͗'ĂƵƚŚŝĞƌͲsŝůůĂƌƐ͕ϯϮϰͲϯϮϱ͖ϮϭϰͲϮϭϱ͘
WĂƵůŝ͕t͘;ϭϵϲϰͿ͘ŽůůĞĐƚĞĚ^ĐŝĞŶƟĮĐWĂƉĞƌƐ͘sŽů͘Ϯ͘EĞǁzŽƌŬ͗/ŶƚĞƌƐĐŝĞŶĐĞ͘
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ƟǀŝƚĠƐɴ͘Comptes rendus,ϭϵϳ͕ϭϲϮϱͲϭϲϮϳ͘
ZĞĂůĞĐĐĂĚĞŵŝĂĚ͛/ƚĂůŝĂ;ϭϵϯϮͿ͘ŽŶǀĞŐŶŽĚŝĮƐŝĐĂŶƵĐůĞĂƌĞ;ZŽŵĂ͕ϭϭͲϭϳKƩŽďƌĞϭϵϯϭͿ͘
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^ŽůďĞƐ͕:͕͘'ƵŝƐĂƐŽůĂ͘:͕͘dĂƌŝŶ͕&͘;ϮϬϬϵͿ͘dĞĂĐŚŝŶŐĞŶĞƌŐLJĐŽŶƐĞƌǀĂƟŽŶĂƐĂƵŶŝĨLJŝŶŐƉƌŝŶĐŝƉůĞŝŶƉŚLJƐŝĐƐ͘J.
Sci. Educ. Technol., 18͕ϮϲϱͲϮϳϰ͘
^ŽůďĞƐ͕:͘ĂŶĚdĂƌŝŶ͕&͘;ϭϵϵϴͿ͘ůŐƵŶĂƐĚŝĮĐƵůƚĂĚĞƐĞŶƚŽƌŶŽĂůĂĐŽŶƐĞƌǀĂĐŝžŶĚĞůĂĞŶĞƌŐŝĂ͘Enseñanza de
ůĂƐŝĞŶĐŝĂƐ͕ϭϲ͕ϯϴϳͲϯϵϳ͘
^ŽůďĞƐ͕:͘ĂŶĚdĂƌŝŶ͕&͘;ϮϬϬϰͿ͘>ĂĐŽŶƐĞƌǀĂĐŝžŶĚĞůĂĞŶĞƌŐŝĂ͗ƵŶƉƌŝŶĐŝƉŝŽĚĞƚŽĚĂůĂĮƐŝĐĂ͘hŶĂƉƌŽƉƵĞƐƚĂ
LJƵŶŽƐƌĞƐƵůƚĂĚŽƐ͘Enseñanza de las Ciencias, 22, ϭϴϱͲϭϵϰ͘
^ƚƵĞǁĞƌ͕Z͘,͘;ϭϵϴϯͿ͘dŚĞŶƵĐůĞĂƌĞůĞĐƚƌŽŶŚLJƉŽƚŚĞƐŝƐ͘/Ŷ͗^ŚĞĂ;ϭϵϴϮͿ͕ϭϵͲϲϳ͘
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