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31 de marzo de 1906, Tokio (Japón) - 8 de julio de 1979, Tokio (Japón)
Tomonaga nació en el seno de una familia acomodada. Desde pequeño recibió una gran formación cultural impulsada por su padre, Sanjuro Tomonaga, filósofo y profesor.
Tras cursar sus estudios de educación secundaria en la Escuela de Altos Estudios de su ciudad natal, Tomonaga ingresó en la Universidad Imperial de Kyoto en 1926, obteniendo el título de Licenciado en Ciencias Físicas en 1929. Allí, coincidió con Hediki Yukawa, el que sería Premio Nobel de Física en 1949 por formular la hipótesis de los mesones (partículas de masa intermedia entre el electrón y el neutrón), basada en trabajos teóricos sobre fuerzas nucleares.
Una vez licenciado, continuó investigando en dicha Universidad Imperial de Kyoto durante tres años, y en 1931 pasó al Instituto de Investigación de Física y Química de Tokio, donde trabajó bajo la supervisión del doctor Yoshio Nishina, quien le adentró en el mundo de la física cuántica.
En 1937, comenzó a trabajar en la Universidad de Leipzig colaborando con el grupo de investigación de Werner Heisenberg. Dos años después, debido al estallido de la Segunda Guerra Mundial, regresó a Japón donde terminó, en la Universidad de Tokio, su tesis doctoral sobre el estudio de materiales nucleares.
A partir de 1940 comenzó a estudiar en profundidad los mesones , lo que le permitió, entre 1942 y 1943, introducir una serie de correcciones fundamentales en la teoría de la electrodinámica cuántica. Al tiempo que desarrollaba este trabajo, inició una brillante trayectoria docente en la Universidad de Bunrika (Tokio), más tarde absorbida por la Universidad de Tokio, en la que Tomonaga continuó impartiendo clases de Física.
En 1948, junto a sus estudiantes, reexaminó un trabajo de Sidney Dancoff sobre electrodinámica cuántica y descubrió el método de renormalización, obteniendo en forma independiente los mismos resultados que Julian Schwinger. Al año siguiente Tomonaga fue invitado por Robert Oppenheimer para trabajar en el Instituto de Estudios Avanzados en Princeton Town (Nueva Jersey), donde dirigió un equipo dedicado al estudio de otra partícula cuántica, el fermión.
En 1955, ya de nuevo en Japón, Tomonaga asumió la dirección del Instituto Nuclear de la Universidad de Tokio, y un año después fue nombrado rector de dicho centro superior, cargo en el que se mantuvo hasta 1962. Poco más tarde, las autoridades políticas de su nación le nombraron Presidente del Consejo Científico de Japón, institución desde la cual lanzó numerosas proclamas en defensa del uso pacífico de la energía nuclear. También fue director del Instituto de Óptica de la Universidad de Tokio.
En 1965 recibió, junto a Julian Seymour Schwinger y Richard Phillips Feynman, el Premio Nobel de Física por su trabajo fundamental en el estudio de la electrodinámica cuántica, que ha permitido profundizar en la física de las partículas elementales.
Además, Tomonaga recibió el Premio de la Academia de las Ciencias de Japón, la Orden de Cultura del Gobierno Japonés y la Medalla Lomonosov, otorgada por las autoridades políticas y culturales de la Unión Soviética. Miembro de la Academia de las Ciencias de Japón, perteneció, además, a otras sociedades científicas internacionales tan prestigiosas como la Academia Leopoldina (Alemania), la Real Academia Sueca de la Ciencia, la Bayerische Akademie der Wissenschaften (Alemania) y la Academia Nacional de la Ciencia de los Estados Unidos de América.
Publicó varios artículos y tratados en los que difundió sus descubrimientos, la mayor parte de ellos relacionados con la dinámica cuántica. Entre sus obras principales, cabe destacar las tituladas Producción fotoeléctrica de electrones positivos y negativos (1934), Formación relativista invariante de la teoría cuántica de los campos de ondas (1946) y, sobre todo, Mecánica cuántica (1962).