追根寻源的研究热情

1981年9月8日，汤川博士去世了。经历了六年多疾病的残酷折磨，他最终没能恢复健康，离开了我们。这使我们感到万分悲痛。

自1939年4月汤川博士就任京都大学理学部教授以来，我一直受到他无微不至地关怀和指导。这期间一直使我深受教育不能忘怀的，便是博士那强烈的研究欲望以及追根寻源的研究精神。首先，从他发表了曾获诺贝尔奖的介子论这件事，就可以说明这一点。

1930年以来，在物理学领域里，人们的注意力由原子转向了原子核。1932年，中子被发现。以后又制成了说明原子核由质子和中子组成的核模型。但却无从知道结合核子成为原子核的核力之产生原因，因为，用重力或电磁力最终不能解释这一现象。

除此之外，原子核还有些奇怪的现象。例如：在镭那样具有β放射能的现象中，中子被质子破坏的同时，产生了电子和被称为中微子的中性的（不带电）质量几乎等于零的粒子。这种现象很微弱，而核力却十分强大。这又是一件不可解释的事情。

1934年，在当时原子核世界里还不为人们所认识的场——介子场中，（当时称重量子场）汤川博士发现：无论中子、质子间强大的核力或由电子、中微子产生的弱β放射能，其作用均取决于介子场的运动；并且还建立了制定介子场作用的汤川方程式，成功地解释了核力和β放射能这一现象。最后他预言了质量介于电子、质子、中子间的介子之存在。

到了1937年，美国的安德逊从宇宙射线中发现了一种质量均为电子的200倍，并且不带电的新粒子，也可以说是重粒子。奥本海默提出，所谓新粒子，就像是日本的汤川预言的介子。于是，介子理论立刻引起了人们的关注。

就这件事，英国的N. 凯马曾在以后纪念介子理论发表三十周年学会杂志PROGRESS上写道：

致力于现代物理的研究

“当时的欧洲，由于受狄拉克相对电子论及海森堡量子场论的影响，专家们热衷于新的理论之形式上的一般化。这方面的新技术成了人们所注意的目标。另一方面，原子核物理的研究也全部集中到其现象论上。”

“人们根本没有预料，推测原子核构造，建立介子论那样的新场理论会从根本上关系到量子场论的发展。无论量子场论专家还是原子核物理专家，几乎都没有注意到汤川的理论，而在埋头于自己的研究。然而，当他们一得知安德逊的发现和奥本海默的见解后，不过一周功夫，我们欧洲的研究人员就像是当然的知情者，立刻投入介子论的研究中去了。”

—个新学说的产生常常会出现这类事情，例如：在科学发展的某个阶段，好几个人的头脑中往往会同时产生类似的学说。介子论也不例外，美国和德国也几乎是在同时产生了介子理论。在这种竞争状况下，汤川博士能独具慧眼，首先预言了介子的存在，可以说是因为他具有丰富的想象。

汤川博士以量子场论为指导思想，进行原子核现象的研究。他认为新的场必然存在于新领域。他看到了事物的本质。他的这种思维方法被认为是他成功的一个原因。

不管假说有无科学根据，只要在一定范围内说明现象就可以了，即使这种现象论能成立的话，那也只是短时间的事。与此相反，即使不完全，但从事物的本质中得出的理论却能产生意外的效果。就说介子理论吧，事实上，它不仅说明了原子核的现象，它还成为以后数十年中不断发现新粒子的契机。

介子理论发表后，汤川博士不是把注意力放在其现象论上，而是在于全力解决基本粒子理论的根本困难（无论计算什么，其正确结果总是无限大）和提出基本粒子理论的根本课题。他提出了非局部场理论，认为基本粒子并非一个点，而是某个时间空间的延伸。并在基本粒子领域中发展了这种理论。他的这种理论对以后基本粒子理论的发展有着很大的影响，被誉为是基本粒子理论发展的开端。朝永博士曾说：“汤川君是在研究100年以后的物理学，而我只注意到眼前那么一星点儿东西，我就先整理整理这些东西吧。”

进步的原因在于独创

1953年，汤川博士辞去美国哥伦比亚大学教授回到日本，担任京都大学基础物理研究所所长。二十年来，这个研究所成为日本基础物理研究中心。它不仅走在共同利用研究所的前面，对其他领域的发展也是一种刺激。二十年来，汤川博士在解决基本粒子的基础课题上倾注了很高的热情。汤川博士的这些工作，增强了这些有机会来基础物理研究所学习的年轻人的信心，对他们的成长起了重大作用。

汤川博士经常挑战似的对那些年轻人说：“你们应多学些知识，不要把精力放在那些繁琐的数学计算式上。物理学真正的发展，在于发挥个人的独创能力。我们赛一下怎么样，看谁更有独创能力，我可不今输的啊！”此外，他还亲自创设了《混沌会》。他认为，研究人员真正的课题在于开创新的研究道路，一直徘徊在自己所熟悉的研究课题上的人称不上真正的科学家。像最近美国那样，以发表论文的数量来决定研究人员晋级的做法，实在令人惋惜。

谈到发现介子理论时，汤川博士说，起先我虽意识到原子核中存在新的场，但无论如何想不出其完整模样。当时我对介子理论的意念就像那时因受台风影响一会儿亮一会儿灭的电灯那样，也是一会儿变得清楚，一会儿又变得模糊。有一种传说，说介子理论是汤川博士躺在床上时想出来的。我想不管怎么样，是他不分昼夜，连续研究的结果。

1974年底，报上发表了美国洛斯阿拉莫斯介子工厂的一项新研究成果，利用强质子加速器，能在工厂里大量生产介子。另外，新墨西哥大学医生经过实验发现，利用介子射线能治疗癌症，并在临床试验中首次获得成功。汤川博士知道后非常高兴。他决心在日本也兴起这方面的研究，利用介子为疑难病患者解除痛苦。

这样，经过手术后的汤川博士，于1975年12月20日，召集医学、原子核物理学等有关方面十六人，在京都大学基础物理研究所讲授关于在日本引进介子医疗的问题。

那时博士说：“我原以为，自己作为一个研究人员，选择理论物理的研究，和社会上如何应用将会毫无关系。当我知道原子核被军事上利用制成核武器时，感到很愕然。担心核武器将会给人类带来毁灭性的打击，于是我才参加了废除核武器运动。现在我预言存在的介子被证明能治疗癌症了，我这才改变了原来的看法，决心为解除人类的病痛尽自己最大的努力。”

根据已发表的资料可知，当带负电的π介子射线照射在癌病变部位时，π介子被癌细胞核所吸收从而引起细胞核分裂，周围约2 mm²的细胞亦被破坏。照射过程中，表面皮肤损坏及其他副作用，与钴照射相比，均显著减少。洛斯阿拉莫斯工厂的研究以后进行得很顺利，而且也邀请了日本人参加。至今已有十多名医生、原子核物理学家及技术人员加入了这个研究行列。令人痛惜的是，在这即将成功的最后时刻，汤川博士离开了我们。

放眼科学技术的广阔领域

汤川博士没有满足已经取得的辉煌成果。他认为，科学技术只不过是人类文明的一方面，人应该放眼其文明的各个领域。

正是这样，汤川博士还密切注意核物理以外其他有关科学的发展，对一切东西从本质上进行研究。并在宇宙射线、宇宙论、天文学、物性学、核聚变、分子生物学等方面精心培育青年研究人员。他认为，创造发明，少数具有独创性的人的工作较之集体研究更有希望。也就是说，在研究中，要找到问题的实质并非一定要依靠集体的力量。

在废除核武器、争取世界和平的运动中，汤川博士也同样站在正义的立场上。虽然当时是属于少数派。1955年爱因斯坦、拉塞尔等七名科学家签署了著名的反对核战争、核试验的宣言。汤川博士就是其中一个。他也是最初参加以爱因斯坦宣言为导火线的帕格活希会议的一个。

在日本，作为这种分科活动的一环，召开了科学家京都会议。1975年的会议召开时，正值汤川博士手术后二个月，他坐手推车出席会议。接着，1981年6月博士抱病参加了京都会议，并发表了演说。其中说道：“看来我的身体不行了，但我无论如何不愿就此停止工作。”

[《科学朝日》，1981年第11期]