回到宿舍后，小柴昌俊立马拉着同宿舍的学霸朽津耕三（后来成为东大化学系教授），恳求他教自己物理：“我想进东大物理系，打死都要进去！”此后，小柴昌俊没日没夜地学习，历尽千辛万苦，终于考上了日本最高学府——东京大学的物理系。

然而，上了大学后的小柴昌俊从来没正经上过一节课，他几乎将全部精力都放在了打工赚钱养家上。一不留神就到了大四，他看着自己惨不忍睹的成绩以及残疾的右臂，也许毕业就意味着失业。

这时小柴昌俊就只剩考研这条路了。他找到从事物理理论研究的山内恭彦教授，说：“我想要到先生的研究室来学习。”

山内恭彦

说起来，山内恭彦也是够神奇，竟然一口答应了这位差生的请求，并且后来通过自己的好人缘为小柴昌俊申请了奖学金。当时小柴昌俊得知研究生院一个诱人的汤川奖学金。

1949年诺贝尔物理学奖得主汤川秀树为了纪念自己获诺奖而设立的奖学金制度，针对学习成绩优秀的人，给予每年4万日元的奖励。

有了这笔钱，自己研究生的学费就不用愁了。于是小柴昌俊就强迫自己写了他人生中唯一一篇理论物理论文《μ粒子的核相互作用》。在山内恭彦的指导下，经过多次计算错误、退稿、修改，论文终于获得了通过。

事实上，小柴昌俊还是挺幸运的。这不，又来了个朝永振一郎教授，给他送上了美国罗切斯特大学的offer。