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1月23日 偵探的致敬

1936年,美國物理學家安德森(Carl Anderson)和同事終於將器材運上洛磯山脈的派克峰山頂。四年前,他才發現正子,希望這次也能幸運地在宇宙射線留下的痕跡中發現新粒子。是的,此時粒子加速器還沒發明,物理學家只能從抵達地球的宇宙射線中尋找蛛絲馬跡。安德森的辛苦有了代價,他再次發現一種從未見過的新粒子,而西方也才因此聽聞這位他們從未知曉的日本物理學家──湯川秀樹。

出生於1907年1月23日的湯川秀樹早在1935年就發表論文,預測一種新粒子的存在。他將剛興起的量子力學與狹義相對論結合,提出解釋強核力的理論,指出原子核內的質子與中子就是靠著彼此交換「介子」,才能緊密地結合在一起。他計算出介子的質量約是電子的兩百倍,有正、負兩種不同電荷,並預測可在宇宙射線中發現。只不過湯川秀樹的論文只刊登在日本的期刊,因此並未引起注意。直到1937年,安德森公布他發現的新粒子質量恰好約為電子的兩百倍,湯川秀樹的理論和他本人,才因此獲得西方世界的注意。

後來發現,安德森發現的新粒子其實是緲子,與強核力的作用無關。直到十年後的1947年(第二次世界大戰1945年才剛結束,戰爭讓許多科學家不得不中斷原來的研究工作),英國物理學家鮑威爾(Cecil Powell)發現了湯川秀樹所預測的介子──π介子,湯川秀樹也因此榮獲1949年的諾貝爾物理獎。

湯川秀樹得獎一事,對日本具有極為重大的意義。除了他是日本首位諾貝爾獎得主之外,也因為日本身為戰敗國,正處在百廢待舉的時刻。湯川秀樹是個土生土長、從未出國留學的物理學者,以他這樣的背景,能在此時此刻獲獎,對日本人民可說具有很大的鼓舞作用!

至於湯川秀樹本人,也在1948年應歐本海默之邀,前往普林斯頓大學待了一年,和愛因斯坦等著名科學家成為好友。他在哥倫比亞大學執教四年後,返回日本成立基礎物理研究院,並大力推動日本與西方的學術交流,為日本的基礎科學能在戰後得以迅速發展奠定基礎,也在日本人心中占有極高的地位。
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