1947年底，在英国留学9年的彭桓武回到祖国，励精图治，成为新中国核事业的奠基者。多年以后，当有人问起，当年他已享有很高的声誉与地位，为何要选择回国时，他说：“回国不需要理由，不回国才需要理由！学成归国是每一个海外学子应该做的，学成而不回国报效国家，才需要说说为什么不回来！我是中国人，我有责任利用自己的所学之长来建设国家，使她强盛起来，不再受列强的欺负。”

　　中华情水木根

　　1915年10月6日夜里，长春彭家喜得贵子，这是彭家第7个孩子———彭桓武。由于他是早产儿，疾病陪伴了他整个童年。但是这个倔强的小生命酷爱数学和计算。时任民国第三任长春县县长的父亲彭树棠，在他咿呀学语时就教他简单的加减，奇怪的是每次他都能理解。4岁时，他已学会四则运算，对珠算的掌握更令几个姐姐哥哥汗颜。1930年，他来到北平求学，因勤奋好学一年内连升三级，以优异成绩结束了高中学业。

　　1931年9月，彭桓武跨进了清华物理系。他刚一入学，就将4年的选课表全部拿来，统筹安排4年所应学习的课程，制定出要达到的目标。在清华园，著名学者吴有训、叶企孙、周培源等的指导和鼓励，令他难以忘怀。他在清华如鱼得水，在物理系与王竹溪、林家翘、杨振宁等成为佼佼者。周培源非常喜欢这个虽然体弱但功课优异的少年大学生，亲自指导他的毕业论文《地球上单摆的摆动周期是多少？》。1935年夏，他考上了周培源的研究生。然而1937年卢沟桥事变后，他来不及完成毕业论文，就被迫南下云南大学任教。

　　水木清华的一切，给他留下了最美好的印象；毋忘国耻、振兴中华，也深深刻在他的心间。在礼堂前如茵草坪上、图书馆浩瀚书海里，他的拳拳爱国心和聪明才智都得到升华。1949年，他重回清华执教，为新中国成立后的清华培养了第一位研究生———黄祖洽。

　　立志为国效力

　　1938年，彭桓武考取“英庚款”留学资格来到爱丁堡大学，在量子力学奠基人之一玻恩的指导下，1940年底获得哲学博士学位。1941年他决定回国。然而，此时欧洲已经笼罩在战争风云下，直通亚洲的水路被封锁，于是他计划从大西洋经美国过太平洋回国。但签证申请表中众多的条款对弱国所显现出的鄙视和侮辱，让他毅然拒绝：“对不起，我不能签！”

　　1941年到1943年，彭桓武和海特勒、哈密顿合作，综合介子场的研究成果对宇宙线现象进行较系统的解释，并以他们姓名字头命名为HHP理论。这一理论发展了量子跃迁几率的理论，用能谱强度首次解释了宇宙线的能量分布和空间分布等。1945年，他与玻恩合作，以关于场的量子力学与统计力学的探索研究，共同获得爱丁堡皇家学会麦克杜格尔-布里斯班奖。同年夏，他获得爱丁堡大学科学博士学位。