? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?湯川秀樹(shù)：一個(gè)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的日本人

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2019-5-20 青野云麓

湯川秀樹(shù)（1907-1981），日本著名物理學(xué)家，畢業(yè)于京都帝國(guó)大學(xué)（現(xiàn)京都大學(xué)）和大阪帝國(guó)大學(xué)（現(xiàn)大阪大學(xué)）。歷任京都帝國(guó)大學(xué)、東京帝國(guó)大學(xué)（現(xiàn)東京大學(xué)）教授。1948年，赴美國(guó)任哥倫比亞大學(xué)教授。1949年，因在核力的理論基礎(chǔ)上預(yù)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(dāng)年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。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(jiǎng)的日本人。

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1907年1月23日出生在東京的一個(gè)知識(shí)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(guó)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(yǎng)成了愛(ài)讀、多想、勤寫(xiě)的好習(xí)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(dǎo)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(dāng)時(shí)新興的量子物理學(xué)當(dāng)作自己進(jìn)擊的目標(biāo)。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(xiǎn)的，但是他毫不畏懼，充滿(mǎn)信心地開(kāi)始了對(duì)微觀世界的探索。他千方百計(jì)地搜集和購(gòu)買(mǎi)各種關(guān)于量子物理的書(shū)刊，廣泛閱讀歐洲、美國(guó)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(jiān)實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)。

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1932年因入贅湯川家改姓湯川，并來(lái)到大阪，擔(dān)任帝國(guó)大學(xué)的講師，同時(shí)，繼續(xù)從事原子核結(jié)構(gòu)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。他躺在床上看著天花板，對(duì)原子核結(jié)構(gòu)的五花八門(mén)的想法便都浮現(xiàn)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(zhǔn)備好筆和本子，待思想的火花一出現(xiàn)，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(shù)次的失敗、艱辛的探求，他終于在1934年10月，發(fā)現(xiàn)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(xiàn)。

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(guó)土生土長(zhǎng)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牵某晒Ω嬖V人們：在落后的條件下，勤奮探求，勇往直前，同樣可以到達(dá)光輝的頂點(diǎn)。他的成功，他的榮譽(yù)，成為激勵(lì)日本人民在戰(zhàn)后廢墟上進(jìn)行建設(shè)的精神力量。

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介子假設(shè)

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(dāng)時(shí)，量子電動(dòng)力學(xué)正處于草創(chuàng)階段，人們已逐漸認(rèn)識(shí)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(yùn)動(dòng)因而靜質(zhì)量為零。參照這一理論，湯川把核力設(shè)想為帶有勢(shì)函數(shù)U（x,y,z,t）的特定場(chǎng)中的相互作用，這種場(chǎng)導(dǎo)致所謂U量子，U量子是核強(qiáng)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(zhuǎn)化（《論基本粒子的相互作用》）。

他預(yù)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(shì)，即湯川勢(shì)的表達(dá)式。按照這一理論，質(zhì)子和中子通過(guò)介子可以帶正、負(fù)電荷或者是中性的，一個(gè)介子可以轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化，核力是一種交換介子的相互作用。1937年C.D.安德森等在宇宙線中發(fā)現(xiàn)新的帶電粒子（后被認(rèn)定為μ子）之后，經(jīng)C.F.鮑威爾等人的研究，于1947年在宇宙射線中發(fā)現(xiàn)了另一種粒子，認(rèn)定是湯川秀樹(shù)所預(yù)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(guó)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(tǒng)一理論。

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湯川喜歡沉思，不好交際，但思想上勇于探索，敢于提出創(chuàng)見(jiàn)。他的預(yù)言，正如狄拉克正電子預(yù)言一樣，顯示了理論的巨大威力。湯川理論推動(dòng)了介子物理學(xué)的發(fā)展。他的成就促成了日本物理學(xué)的發(fā)展。例如他1942年“論場(chǎng)論的基礎(chǔ)”一文啟發(fā)了朝永振一郎提出重正化理論。他領(lǐng)導(dǎo)的研究所成了生物物理學(xué)和宇宙學(xué)等新學(xué)科的中心。他還積極參加了反對(duì)核武器的世界和平運(yùn)動(dòng)。

1949年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予湯川秀樹(shù)，以表彰他在核力的理論基礎(chǔ)上預(yù)言了介子的存在。他是第一個(gè)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的日本人。

與胡蘭成的交往：中國(guó)作家、書(shū)法家、文學(xué)批評(píng)家、政論家胡蘭成居日本三十年，與湯川秀樹(shù)是學(xué)問(wèn)上的知己，胡有相關(guān)著作《自然學(xué)》，專(zhuān)為他和數(shù)學(xué)家岡潔而寫(xiě)。兩人與1970年相識(shí)，其后往來(lái)密切。

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我認(rèn)為覺(jué)悟到生活的意義而活在世上才是真正的現(xiàn)實(shí)主義的生活方式。－－（日本）湯川秀樹(shù)