一九三五年的大阪，一个二十八岁的青年讲师在旧纸上推算原子核里的难题。质子带正电，挤在极小的核内，同性相斥，原子核凭什么不散？他提出一个大胆设想：核子之间必在不断交换一种尚未被发现的粒子，靠这种交换产生的力把核子黏在一起；从力程推算，它的质量约为电子的二百倍，介于电子与质子之间。这个青年叫汤川秀树，本姓小川，东京人，父亲是地质学家小川琢治，他因入赘汤川家而改姓。
论文以《论基本粒子的相互作用》为题，发表在《日本物理数学会纪事》上。那是日本物理学尚未进入世界中心的年代，一个东方青年凭空「算」出一种新粒子，应者寥寥。几年后，有人在宇宙线中找到质量恰在这个量级的粒子，轰动一时，以为正是它；细究下去却对不上号，那其实是另一种粒子，后世称缪子，并不参与核力。假说一度陷入窘境。汤川没有强辩，继续修正理论；一九四七年，英国学者鲍威尔等以核乳胶在高空宇宙线中拍到了真正参与核力的粒子，质量约为电子二百七十三倍，他预言的媒介粒子这才落定，从此径称介子，而把此前错认的那种另立名目。科学正是这样：预言、错认、再确认，一步都省不得。
他的成长带着东方学人的印记。他在京都长大，自幼随祖父读《庄子》《老子》，中学时一度迷上文学，后因数学物理之美转志理科，一九二九年毕业于京都帝国大学，后入大阪帝国大学随长冈半太郎一系做研究。他后来回忆，初入研究室时自觉是几个同门中最迟钝的一个，介子假说正是他在旁人不看好的死题上磨了数年才磨出的结果。战争年代他留在国内，目睹学术因战乱与孤立而凋敝。一九四九年，他因介子理论获诺贝尔物理学奖，是第一位获此奖的日本人。消息传出时，战败后的日本举国震动。他先后赴普林斯顿、哥伦比亚等地讲学，归国后没有把荣誉收为己有，而是创办并主持京都大学基础物理学研究所，主编刊物，反复呼吁社会给看似无用的基础研究留位置。
晚年他写自传《旅人》，把做物理比作在陌生的路上摸索前行，谁也看不见全貌，只凭脚下一步步试。他又投身和平与反核运动，一九八一年在京都病逝，享年七十四岁。
他预言的介子理论后来又经几代人修正，今日的粒子图景已比当年复杂得多；但核力可以由交换粒子传递这一思想，成了后来整个粒子物理学的工作方式。一个二十八岁青年在纸上写下的那个「应该存在」的粒子，教给世人的正是理论物理学最迷人的本事：先算出来，再等实验来敲门。
❝旅人啊，世上本没有现成的路，我只想做个不倦的旅人，一步步往前走。（大意）❞