朱洪元(1917年2月8日—1992年11月4日)，出生于江蘇宜興。理論物理學(xué)家。1980年當選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。1951年加入九三學(xué)社。
朱洪元出生于江蘇宜興縣和橋鎮(zhèn)。父母都是德國漢諾威大學(xué)的畢業(yè)生，都被授予特許工程師學(xué)位。父母親的勤奮刻苦、好學(xué)，對幼年的朱洪元有深遠影響。朱洪元1921年入和橋鎮(zhèn)養(yǎng)初小學(xué)，1927年入鼓城中學(xué)，1928年冬轉(zhuǎn)入蘇州東吳大學(xué)附屬中學(xué)，1930年轉(zhuǎn)入杭州高級中學(xué)。1933年入上海同濟大學(xué)德文補習(xí)班，1934年入同濟工學(xué)院機械工程系，1939年畢業(yè)。畢業(yè)后，先后任第50兵工廠技術(shù)員、同濟大學(xué)助教、昆明無線電廠技術(shù)員等職。
朱洪元1944年在昆明考取英國文化協(xié)會的機械工程留英資助，1945年留學(xué)英國曼徹斯特大學(xué)，入物理系。曼徹斯特大學(xué)物理系有著光榮的歷史，E盧瑟福(Rutherford)和N玻爾(Bohr)曾在這里完成他們劃時代的工作。這時的系主任是P布萊克特(Blackett)教授，他在原子核物理、宇宙線、射電天文學(xué)、古磁學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科在國防中的應(yīng)用等多方面有杰出的貢獻，并獲得諾貝爾獎。朱洪元在布萊克特教授的指導(dǎo)下，對同步輻射及基本粒子進行研究，于1948年獲曼徹斯特大學(xué)哲學(xué)博士學(xué)位。同年起，留校任物理系帝國化學(xué)工業(yè)科學(xué)基金會研究員，為期三年。
在朱洪元剛?cè)肼鼜厮固卮髮W(xué)物理系時，布萊克特教授提出一個想法：宇宙線中的高能電子在進入地球大氣層前，由于地球磁場的影響，已經(jīng)放出輻射，在經(jīng)過地球大氣層后，是否會在地球表面上產(chǎn)生一個特大范圍的光電簇射。朱洪元經(jīng)過詳細的推導(dǎo)及周密的考慮，得到這種后來被稱作同步輻射的能譜、角分布和極化的表達式，指出由于輻射集中在沿電子瞬時速度十分小的一個角度范圍中，實際上是不會產(chǎn)生特大范圍的光電簇射的。朱洪元的結(jié)果于1947年寫成題為“論在磁場中的快速荷電粒子放出的輻射”的論文在英國發(fā)表。相同的結(jié)果由美國人J許溫格(Schwinger)在研究加速器中的電子輻射的性質(zhì)得到，于1949年在美國發(fā)表。他們的工作結(jié)果至今仍被引用，是同步輻射應(yīng)用的基礎(chǔ)文獻。
布萊克特在曼徹斯特大學(xué)物理系還領(lǐng)導(dǎo)了一個十分活躍的宇宙線小組。就在1947年，G羅徹斯特(Rochester)和C巴特勒(Butler)在該系的地下室的云霧室中，發(fā)現(xiàn)了一些難以解釋的粒子的徑跡。對此，朱洪元作了估計，最先指出衰變前這些粒子質(zhì)量的下限為電子質(zhì)量的900倍。這些粒子，后來被稱為奇異粒子。
1950年朝鮮戰(zhàn)爭爆發(fā)，得悉美軍在仁川登陸后，朱洪元于10月離英回國。1950年—1957年，朱洪元任中國科學(xué)院近代物理研究所研究員，1957年—1973年，任中國科學(xué)院原子能研究所理論研究室主任，其中在1959年—1961年，參加蘇聯(lián)杜布納聯(lián)合核子研究所工作，任高級研究員，并被選為1959年—1965年該所學(xué)者會議成員。1973年起，他先后任中國科學(xué)院高能物理研究所研究員、理論物理研究室主任(1973—1981)、副所長(1973—1984)、科學(xué)技術(shù)委員會主任(1981—1987)等職。在這期間，他繼續(xù)從事粒子物理和核物理方面的研究，發(fā)表了由于中子躍遷而產(chǎn)生的電多極輻射內(nèi)轉(zhuǎn)換論文。
1958年，朱洪元從來訪的蘇聯(lián)物理學(xué)家И塔姆(Тамм)處得知剛被提出的普適弱相互作用中的V—A理論，便立即領(lǐng)導(dǎo)其小組進行研究，討論了介子和超子的衰變過程，并探討了μ-介子在質(zhì)子上的輻射俘獲過程，發(fā)現(xiàn)一個嚴格的選擇定則，即當始態(tài)的μ-介子和質(zhì)子組成自旋為零的S態(tài)時，μ-的輻射俘獲不會發(fā)生，只有當強作用的重正化效應(yīng)存在時，才會發(fā)生μ-的輻射俘獲。朱洪元后來進一步闡明其原因：在此過程中，V—A理論經(jīng)變換后起作用的是標量及贗標量，它們禁戒了輻射俘獲過程在自旋為零的S態(tài)中發(fā)生。
1959年—1961年，朱洪元在蘇聯(lián)杜布納核子研究所期間，利用色散關(guān)系對π介子之間及π介子與核子之間的低能強相互作用進行了深入的研究，并與其合作者發(fā)現(xiàn)當時流行的角動量分波展開引入了很大的誤差，指出由此方法導(dǎo)得的方程含有不應(yīng)有的奇異性質(zhì)，從而否定了這個1959年國際高能物理會議上提出的流行一時的方案，并推導(dǎo)出不含發(fā)散積分的π—π及π—N低能散射方程。
1961年自蘇聯(lián)回國后，朱洪元從事包括光子、電子、中子和原子核在內(nèi)的高溫、高密度系統(tǒng)的輸運過程、反應(yīng)過程和流體力學(xué)過程方面的研究，取得多項重要成果，是中國在此領(lǐng)域研究的開端。
為了開拓強子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象性理論研究，1965年，朱洪元首先將強子內(nèi)部運動波函數(shù)及在動力學(xué)過程中強子內(nèi)部運動波函數(shù)由于質(zhì)心運動而引起的相對論性變換，以及相應(yīng)于不同終態(tài)強子的波函數(shù)的重疊積分概念引入粒子物理的對稱性研究中，并與胡寧共同領(lǐng)導(dǎo)一些學(xué)者與國際上同時提出并系統(tǒng)研究了“層子模型”理論，開辟了強子內(nèi)部結(jié)構(gòu)理論研究的新領(lǐng)域，建立了強子結(jié)構(gòu)及強子過程的“層子模型”，突破了通常對稱性理論中局限于靜態(tài)力學(xué)量的研究。通過強子內(nèi)部結(jié)構(gòu)波函數(shù)及波函數(shù)的重疊積分，對一系列強子的電磁性質(zhì)、電磁過程和弱作用過程作出統(tǒng)一的解釋。“層子模型”理論的主要思想，發(fā)表在一篇題為“強相互作用粒子結(jié)構(gòu)的相對論模型”的論文中，在1966年于北京舉行的亞洲及太平洋地區(qū)科學(xué)會議上，以及其后在國際高能物理學(xué)界中，“層子模型”理論受到高度的評價。諾貝爾物理學(xué)獎獲得者S溫伯格(Weinberg)在他的著作《最初三分鐘——宇宙起源的一種新的看法》中寫道：“北京一小組理論物理學(xué)家長期以來堅持一種類型的夸克理論，但稱之為‘層子’而不稱之為夸克，因為這些粒子代表比普通強子更深一個層次的現(xiàn)實。”另一位諾貝爾物理學(xué)獎獲得者S格拉肖(Glashow)在一個國際會議的報告上說：“夸克和輕子兩者是否由一組共同的基本組元組成，許多中國物理學(xué)家創(chuàng)導(dǎo)這樣一種觀點。我想建議，將這種假設(shè)中的一切物理的組元稱為‘毛子’，以表達對已故的毛主席的尊敬，他堅持自然界的內(nèi)在統(tǒng)一。”由于“文化大革命”，1966年的這一科學(xué)會議的論文集未能出版，直到1980年關(guān)于“層子模型”的綜述性論文才得以發(fā)表。1982年，“層子模型”理論獲國家自然科學(xué)獎二等獎。
朱洪元為在中國建立高能物理實驗基地做出了重要貢獻。在推進中國物理研究事業(yè)、北京正負電子對撞機的建造決策、方案制定以及北京譜儀上物理目標的選定過程中，做了大量工作，發(fā)揮了重要作用。1972年底，中國科學(xué)院原子能研究所張文裕、朱洪元等18位科學(xué)家寫信給周恩來總理，建議抓緊基礎(chǔ)科學(xué)研究，建造中國的高能物理實驗基地，此建議得到周總理的肯定及支持。1973年張文裕、朱洪元等率團考察美國各地的高能物理研究中心及瑞士的西歐核子研究中心(CERN)，其后逐漸形成建造高能加速器的方案，最后在1983年，改定為北京正負電子對撞機方案。在這一方案的論證和制定的過程中，凝聚著朱洪元的智慧和辛勞。
朱洪元為培養(yǎng)我國的理論物理人才做出了很大貢獻。自1950年回國后，他即為建立中國的原子核理論及基本粒子理論隊伍進行調(diào)研和培養(yǎng)人才。1957年，他在北京大學(xué)講授“量子場論”，次年，在青島的“量子場論講習(xí)班”上，為從全國各地前來的青年講授“量子場論”，其專著《量子場論》一書成為我國幾代粒子物理學(xué)者的教科書及參考書。
朱洪元不但在高能物理的理論研究上做出了重要的貢獻，還在高能物理研究的發(fā)展中做了大量的組織、領(lǐng)導(dǎo)工作。對于高能物理實驗，從高山宇宙線的結(jié)果到北京正負電子對撞機上可能進行的實驗的分析，他都發(fā)表了具有真知灼見的見解。在錢三強及朱洪元建議下，于1977年創(chuàng)辦了《高能物理及核物理》學(xué)術(shù)期刊，他擔(dān)任第一任主編。該期刊至今仍是反映我國在這兩個學(xué)科領(lǐng)域中的科研成就及交流各地的研究進展的主要刊物。
40多年來，朱洪元對所研究的問題的詳盡周密的考慮與嚴謹?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)、豐富的學(xué)科知識與準確的科學(xué)判斷，對他的助手及學(xué)生有很大的影響。他在北京大學(xué)、原子能研究所、高能物理研究所、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院以及各處的講習(xí)班上所培養(yǎng)的青年學(xué)者及研究生中，有許多人后來成為各高等院校教學(xué)與科研的中堅和我國科技發(fā)展的不同方面的學(xué)科帶頭人。
