湯川秀樹(shù)（1907年1月23日～1981年9月8日），日本著(zhù)名物理學(xué)家，博士學(xué)位，畢業(yè)于京都帝國大學(xué)（現京都大學(xué)）和大阪帝國大學(xué)（現大阪大學(xué)）。歷任京都帝國大學(xué)、東京帝國大學(xué)（現東京大學(xué)）教授。1948年，赴美國任哥倫比亞大學(xué)教授。1949年，因在核力的理論基礎上預言了介子的存在，時(shí)任京都大學(xué)教授的湯川秀樹(shù)獲得當年的諾貝爾物理學(xué)獎。1955年返回日本。他從電磁理論得到啟發(fā)，于1935年提出了關(guān)于核子力的“介子理論”。他也是第一個(gè)獲得諾貝爾獎的日本人。

人物履歷

1907年1月23日生于東京。

1913年入小學(xué)，成績(jì)優(yōu)良。

1929年畢業(yè)于京都大學(xué)物理系。

1932年任京都大學(xué)講師。

1933～1939年在大阪大學(xué)任教，研究原子核和量子場(chǎng)論。期間提出介子論，并據此獲得諾貝爾獎。

1938年獲大阪帝國大學(xué)博士學(xué)位。

1939年回京都大學(xué)任物理學(xué)教授，直到1970年。

1943～1945年兼任東京大學(xué)教授。他從1946年起主編英文雜志《理論物理學(xué)進(jìn)展》，向國外介紹日本理論物理學(xué)的研究成果。

1948年受聘為美國普林斯頓高級研究院客座教授。

1949年由于其核力理論榮獲諾貝爾物理學(xué)獎。

1949～1951年任哥倫比亞大學(xué)教授。

1953～1970年任京都大學(xué)基礎物理學(xué)研究所第一任所長(cháng)。

1957年參加世界和平運動(dòng)大會(huì )，呼吁和平利用原子能。

1975年以后長(cháng)期患病。

1981年9月8日在京都逝世。

人物生平

1907年1月23日出生在東京的一個(gè)知識分子家庭。第二年，全家搬到京都。父小川琢治是京都大學(xué)地學(xué)教授，也是一位著(zhù)名的地質(zhì)學(xué)家和地理學(xué)家，而且興趣十分廣泛，愛(ài)好考古、書(shū)畫(huà)、刀劍、圍棋和中國文化，家中藏有豐富的書(shū)籍。生活在書(shū)香之家，湯川秀樹(shù)從小就喜愛(ài)圖書(shū)，養成了愛(ài)讀、多想、勤寫(xiě)的好習慣。他的父親是個(gè)開(kāi)明的人，不像其他日本家庭那樣硬要孩子遵命選擇職業(yè)，而是諄諄誘導湯川秀樹(shù)自己去抉擇未來(lái)。勤奮向上的湯川秀樹(shù)在他邁進(jìn)大學(xué)的門(mén)檻時(shí)，決定專(zhuān)心致志地攻讀物理學(xué)，還特地選定了當時(shí)新興的量子物理學(xué)當作自己進(jìn)擊的目標。那個(gè)時(shí)候，日本的科學(xué)還是很落后的，量子物理學(xué)更是一片空白。湯川秀樹(shù)的決定是十分大膽的，也是帶有風(fēng)險的，但是他毫不畏懼，充滿(mǎn)信心地開(kāi)始了對微觀(guān)世界的探索。他千方百計地搜集和購買(mǎi)各種關(guān)于量子物理的書(shū)刊，廣泛閱讀歐洲、美國的科學(xué)家們最新發(fā)表的論文，虛心拜一位有名的物理學(xué)教授為師。這樣，湯川秀樹(shù)在大學(xué)里打下了堅實(shí)的知識基礎。

1932年因入贅湯川家改姓湯川，并來(lái)到大阪，擔任帝國大學(xué)的講師，同時(shí)，繼續從事原子核結構的研究。他廢寢忘食地思索，患了輕微的失眠癥，白天頭腦總是模模糊糊的，一到晚上又難以入眠，而且頭腦越來(lái)越清醒。他躺在床上看著(zhù)天花板，對原子核結構的五花八門(mén)的想法便都浮現在腦海里?？墒堑诙?，腦子昏昏沉沉，又什么都忘得一干二凈了。怎么辦呢？湯川秀樹(shù)索性在枕頭旁邊準備好筆和本子，待思想的火花一出現，馬上抓住記下來(lái)。說(shuō)也奇怪，他晚上以為想得很妙、很有價(jià)值，第二天一看筆記，卻毫無(wú)價(jià)值。經(jīng)過(guò)無(wú)數次的失敗、艱辛的探求，他終于在1934年10月，發(fā)現了基本粒子的一個(gè)嶄新的天地——介子家庭，為量子物理學(xué)的發(fā)展作出了卓越的貢獻。

湯川秀樹(shù)是一位沒(méi)有到過(guò)歐美留學(xué)，而是在日本國土生土長(cháng)起來(lái)的理論物理學(xué)家。湯川秀樹(shù)自謙地說(shuō)：“我不是非凡的人，而是在深山叢林中尋找道路的人?！钡?，他的成功告訴人們：在落后的條件下，勤奮探求，勇往直前，同樣可以到達光輝的頂點(diǎn)。他的成功，他的榮譽(yù)，成為激勵日本人民在戰后廢墟上進(jìn)行建設的精神力量。

介子假設

1935年，湯川秀樹(shù)提出“介子論”，對質(zhì)子和中子的結合做了很圓滿(mǎn)的解釋。湯川秀樹(shù)假設質(zhì)子和質(zhì)子間，質(zhì)子和中子間，中子和中子間，都另有一種交互吸引的作用力，在近距離時(shí)，遠比電荷間的庫侖作用力為強，但在稍大距離時(shí)即減弱為零，這種新作用稱(chēng)為核子作用或強作用。它是由于交換一種粒子稱(chēng)為介子而生的交互作用。他說(shuō)，質(zhì)子(為費米子)和中子會(huì )扭曲周?chē)目臻g(核力場(chǎng))，為了抵消此一扭曲,遂產(chǎn)生了虛介子(介子為玻色子)，藉著(zhù)介子的交換，質(zhì)子和中子才能結合在一起.結合相對論和量子理論以質(zhì)子和中子間新粒子的交換(介子叫“π介子”)描述原子核的交互作用，湯川秀樹(shù)推測粒子的質(zhì)量(介子)大約是電子質(zhì)量的200倍，這是原子核力介子理論的開(kāi)端。質(zhì)量為電子200倍的粒子在宇宙射線(xiàn)中被發(fā)現，那時(shí)物理學(xué)家最先想到的是，它就是湯川秀樹(shù)的π介子，后來(lái)才發(fā)現它是μ介子。

科學(xué)成就

在大阪大學(xué)工作不久，在1935年湯川秀樹(shù)提出介子學(xué)說(shuō)，以“基本粒子的相互作用”為題，發(fā)表了介子場(chǎng)論文。當時(shí)，量子電動(dòng)力學(xué)正處于草創(chuàng )階段，人們已逐漸認識到，電磁相互作用可以看作是在荷電粒子之間交換光子，光子是電磁場(chǎng)的“量子”，它以光速運動(dòng)因而靜質(zhì)量為零。參照這一理論，湯川把核力設想為帶有勢函數U（x,y,z,t）的特定場(chǎng)中的相互作用，這種場(chǎng)導致所謂U量子，U量子是核強相互作用時(shí)交換的粒子，其靜質(zhì)量約為電子的200倍（后來(lái)命名為“介子”），即質(zhì)子和中子通過(guò)交換介子而相互轉化（《論基本粒子的相互作用》）。

他預言，作為核力及β衰變的媒介存在有新粒子即介子，還提出了核力場(chǎng)的方程和核力的勢，即湯川勢的表達式。按照這一理論，質(zhì)子和中子通過(guò)介子可以帶正、負電荷或者是中性的，一個(gè)介子可以轉化為一個(gè)電子和不帶電的輕子（即中微子）。交換介子而互相轉化，核力是一種交換介子的相互作用。1937年C.D.安德森等在宇宙線(xiàn)中發(fā)現新的帶電粒子（后被認定為μ子）之后，經(jīng)C.F.鮑威爾等人的研究，于1947年在宇宙射線(xiàn)中發(fā)現了另一種粒子，認定是湯川秀樹(shù)所預言的介子，被命名為π介子。

湯川秀樹(shù)和坂田昌一等人在1937年展開(kāi)了介子場(chǎng)理論的研究。1947年提出了非定域場(chǎng)理論，試圖解決場(chǎng)的發(fā)散問(wèn)題。在1953年9月在京都召開(kāi)的國際理論物理學(xué)會(huì )上，湯川秀樹(shù)發(fā)表了非定域場(chǎng)的統一理論。