En el H. H. Wills Physical Laboratory de la Universidad de Bristol, el grupo dirigido por Cecil Powell desarrolla desde finales de los años 1930 la técnica de emulsiones fotográficas especiales para registrar las trayectorias de partículas de rayos cósmicos con gran precisión. El físico brasileño César Lattes, llegado a Bristol en 1946 para trabajar junto a su antiguo profesor Occhialini, mejora la sensibilidad de estas emulsiones añadiéndoles boro. El 7 de marzo de 1947, dos técnicas de microscopía del equipo, Marietta Kurz e Irene Roberts, examinan placas expuestas en altura y detectan un evento anómalo: un mesón que se detiene y, desde ese mismo punto, emite un segundo mesón de menor energía. Powell y un joven graduado, Hugh Muirhead, reconocen de inmediato que se trata de dos partículas distintas en una cadena de desintegración, no de una sola. Pocos días después aparecen más eventos similares. El hallazgo confirma la existencia del mesón pesado predicho en 1935 por Hideki Yukawa como portador de la fuerza nuclear fuerte —el pion— y revela que este se desintegra en un segundo mesón más ligero, el muón. Lattes, Muirhead, Occhialini y Powell publican el resultado en "Processes Involving Charged Mesons" (Nature, 24 de mayo de 1947); meses después, Lattes viaja a Chacaltaya (Bolivia, 5.200 m) y al Pic du Midi (Francia) para exponer más placas en altitud y confirmar el hallazgo con mayor estadística, publicando junto a Occhialini y Powell un segundo artículo en octubre de 1947. En 1948, ya en Berkeley junto a Eugene Gardner, Lattes logra producir pions artificialmente en el ciclotrón, cerrando el ciclo de verificación. El descubrimiento resuelve un enigma central de la física nuclear de los años 1930-40 —la naturaleza de la fuerza que mantiene unido el núcleo atómico— y abre la física de partículas como disciplina experimental independiente. Cecil Powell recibe el Premio Nobel de Física de 1950 "por el desarrollo del método fotográfico para el estudio de los procesos nucleares y sus descubrimientos sobre mesones realizados con este método"; Lattes, pese a ser el investigador principal y primer firmante del artículo de Nature, no es incluido en ese premio.