汤川秀树（日本物理学家，第一个获得诺贝尔奖的日本人，代表作品《量子力学入门》）

汤川秀树（1907年1月23日～1981年9月8日），日本著名物理学家，博士学位，毕业于京都帝国大学（现京都大学）和大阪帝国大学（现大阪大学）。历任京都帝国大学、东京帝国大学（现东京大学）教授。1948年，赴美国任哥伦比亚大学教授。1949年，因在核力的理论基础上预言了介子的存在，时任京都大学教授的汤川秀树获得当年的诺贝尔物理学奖。1955年返回日本。他从电磁理论得到启发，于1935年提出了关于核子力的“介子理论”。他也是第一个获得诺贝尔奖的日本人。

人物履历

1907年1月23日生于东京。

1913年入小学，成绩优良。

1929年毕业于京都大学物理系。

1932年任京都大学讲师。

1933～1939年在大阪大学任教，研究原子核和量子场论。期间提出介子论，并据此获得诺贝尔奖。

1938年获大阪帝国大学博士学位。

1939年回京都大学任物理学教授，直到1970年。

1943～1945年兼任东京大学教授。他从1946年起主编英文杂志《理论物理学进展》，向国外介绍日本理论物理学的研究成果。

1948年受聘为美国普林斯顿高级研究院客座教授。

1949年由于其核力理论荣获诺贝尔物理学奖。

1949～1951年任哥伦比亚大学教授。

1953～1970年任京都大学基础物理学研究所第一任所长。

1957年参加世界和平运动大会，呼吁和平利用原子能。

1975年以后长期患病。

1981年9月8日在京都逝世。

人物生平

1907年1月23日出生在东京的一个知识分子家庭。第二年，全家搬到京都。父小川琢治是京都大学地学教授，也是一位著名的地质学家和地理学家，而且兴趣十分广泛，爱好考古、书画、刀剑、围棋和中国文化，家中藏有丰富的书籍。生活在书香之家，汤川秀树从小就喜爱图书，养成了爱读、多想、勤写的好习惯。他的父亲是个开明的人，不像其他日本家庭那样硬要孩子遵命选择职业，而是谆谆诱导汤川秀树自己去抉择未来。勤奋向上的汤川秀树在他迈进大学的门槛时，决定专心致志地攻读物理学，还特地选定了当时新兴的量子物理学当作自己进击的目标。那个时候，日本的科学还是很落后的，量子物理学更是一片空白。汤川秀树的决定是十分大胆的，也是带有风险的，但是他毫不畏惧，充满信心地开始了对微观世界的探索。他千方百计地搜集和购买各种关于量子物理的书刊，广泛阅读欧洲、美国的科学家们最新发表的论文，虚心拜一位有名的物理学教授为师。这样，汤川秀树在大学里打下了坚实的知识基础。

1932年因入赘汤川家改姓汤川，并来到大阪，担任帝国大学的讲师，同时，继续从事原子核结构的研究。他废寝忘食地思索，患了轻微的失眠症，白天头脑总是模模糊糊的，一到晚上又难以入眠，而且头脑越来越清醒。他躺在床上看着天花板，对原子核结构的五花八门的想法便都浮现在脑海里。可是第二天，脑子昏昏沉沉，又什么都忘得一干二净了。怎么办呢？汤川秀树索性在枕头旁边准备好笔和本子，待思想的火花一出现，马上抓住记下来。说也奇怪，他晚上以为想得很妙、很有价值，第二天一看笔记，却毫无价值。经过无数次的失败、艰辛的探求，他终于在1934年10月，发现了基本粒子的一个崭新的天地——介子家庭，为量子物理学的发展作出了卓越的贡献。

汤川秀树是一位没有到过欧美留学，而是在日本国土生土长起来的理论物理学家。汤川秀树自谦地说：“我不是非凡的人，而是在深山丛林中寻找道路的人。”但是，他的成功告诉人们：在落后的条件下，勤奋探求，勇往直前，同样可以到达光辉的顶点。他的成功，他的荣誉，成为激励日本人民在战后废墟上进行建设的精神力量。

介子假设

1935年，汤川秀树提出“介子论”，对质子和中子的结合做了很圆满的解释。汤川秀树假设质子和质子间，质子和中子间，中子和中子间，都另有一种交互吸引的作用力，在近距离时，远比电荷间的库仑作用力为强，但在稍大距离时即减弱为零，这种新作用称为核子作用或强作用。它是由于交换一种粒子称为介子而生的交互作用。他说，质子(为费米子)和中子会扭曲周围的空间(核力场)，为了抵消此一扭曲,遂产生了虚介子(介子为玻色子)，藉着介子的交换，质子和中子才能结合在一起.结合相对论和量子理论以质子和中子间新粒子的交换(介子叫“π介子”)描述原子核的交互作用，汤川秀树推测粒子的质量(介子)大约是电子质量的200倍，这是原子核力介子理论的开端。质量为电子200倍的粒子在宇宙射线中被发现，那时物理学家最先想到的是，它就是汤川秀树的π介子，后来才发现它是μ介子。

科学成就

在大阪大学工作不久，在1935年汤川秀树提出介子学说，以“基本粒子的相互作用”为题，发表了介子场论文。当时，量子电动力学正处于草创阶段，人们已逐渐认识到，电磁相互作用可以看作是在荷电粒子之间交换光子，光子是电磁场的“量子”，它以光速运动因而静质量为零。参照这一理论，汤川把核力设想为带有势函数U（x,y,z,t）的特定场中的相互作用，这种场导致所谓U量子，U量子是核强相互作用时交换的粒子，其静质量约为电子的200倍（后来命名为“介子”），即质子和中子通过交换介子而相互转化（《论基本粒子的相互作用》）。

他预言，作为核力及β衰变的媒介存在有新粒子即介子，还提出了核力场的方程和核力的势，即汤川势的表达式。按照这一理论，质子和中子通过介子可以带正、负电荷或者是中性的，一个介子可以转化为一个电子和不带电的轻子（即中微子）。交换介子而互相转化，核力是一种交换介子的相互作用。1937年C.D.安德森等在宇宙线中发现新的带电粒子（后被认定为μ子）之后，经C.F.鲍威尔等人的研究，于1947年在宇宙射线中发现了另一种粒子，认定是汤川秀树所预言的介子，被命名为π介子。

汤川秀树和坂田昌一等人在1937年展开了介子场理论的研究。1947年提出了非定域场理论，试图解决场的发散问题。在1953年9月在京都召开的国际理论物理学会上，汤川秀树发表了非定域场的统一理论。