日本物理学家汤川秀树(1907~1981),大阪大学哲学博士,历任京都帝国大学、东京帝国大学教授。1948年赴美国任哥伦比亚大学教授,1955年回国。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”。现在一般认为4种相互作用都是汤川型相互作用,传递相互作用的粒子称为规范子(后来杨振宁等发展了规范理论)。
汤川秀树认为,正如电磁作用是带电粒子间交换光子产生那样,核子也是通过交换一种媒介粒子而发生作用的,可能存在某种属核子力的力场。他通过计算,认为这种粒子的质量约为质子的1/10、为电子的200倍,介于质子和电子之间。人们就称它作“介子”。
介子场理论发表后并未引起人们的重视。1936年,美国的安德森等在研究宇宙射线时发现一种新粒子,其质量为电子质量的200倍。奥本海默认为这就是汤川秀树预言的介子。“介子理论”随之博得人们的青睐。但实际上发现的介子,其寿命比汤川秀树理论预言的介子寿命长许多,并不是汤川秀树预言的介子(后来得知它是一种轻子,与核作用无关,改称μ子),这促使人们投入更多的力量去寻找介子。
经过多年努力,到1947年,英国的鲍威尔等在布列斯托大学用照相乳胶技