长冈半太郎（日语：长冈 半太郎／ながおか はんたろう Nagaoka Hantarō，1865年8月15日—1950年12月11日），日本长崎县人，物理学家，被誉为日本物理学之父。他于1903年独立提出土星型有核原子结构的“长冈模型”，否定了英国物理学家约瑟夫·汤姆逊在同年提出的“梅子布丁模型”。长冈半太郎的研究证明了亚洲人在自然科学方面也是有天赋的，尽管他的努力在当时被欧洲科学家有意忽视。他提出一种称之为“土星模型”的结构——即围绕带正电的核心有电子环转动的原子模型。他的模型预言了质子的存在，并为后来的原子模型发展奠定了基础。长冈市半太郎在光谱学等领域也有一定成就，他在1909年发表了一篇关于螺线管电感的论文，并提出了长冈系数。

1865年8月19日生于长崎县大村市，是藩士长冈治三郎的独生子，其父是大村藩勤王派三十七武士之一，后成为政府官员。幼时长冈半太郎曾于大村藩藩校五教馆（长崎县立大村高等学校前身）求学。1874年随父母一起进京，由于小学很顽皮，转入汤岛小学时留了一级，后因学校有英语课使他对学习产生了兴趣，1876年又考上了东京的英语学校。由于父亲工作的调动，长冈半太郎又转入大阪英语学校（大阪专门学校），最后才又重新进入东京大学预备门读书。1882年9月，长冈半太郎进入东京帝国大学理学部就读，先后师从山川健次郎教授（1854-1931，日本教育家）和时任助教授的田中馆爱橘（1856-1952，日本地球物理学）。1887年在理学院毕业，同时升入研究生院，当时物理学专业的学生个年级也只有一两名。他的研究课题是：《关于磁偏角的实验与研究》，这是外籍教师诺德在来日本之前就开始研究的课题。1887年，德国物理学家赫兹首先发表了电磁波的发生和接收的实验论文，这一成功的实验证明了电磁波的存在。长冈市得知这一消息后，立即再重做实验，并在许多人面前进行介绍。1889年他所写的关于磁偏角的研究论文，在世界上受到普遍重视，一跃而成为世界物理学界的知名人物。

1890年长冈任东京帝国大学理学院的副教授，同时继续进行磁偏角方面的研究。1891年10月28日在岐阜县和爱知一带发生了大地震，即“浓尾地震”，七千多人死亡，岩层断裂，留下了相差六米的断层。长冈在这时根据“浓尾地震”来测定地磁的变化，开始对地震进行研究。1893年因磁气歪现象的研究而获得理学博士的学位，同年到德国留学三年，在柏林、慕尼黑和维也纳等地学习，并师从奥地利物理学家路德维希·玻尔兹曼。1896年长冈市回国后，成为东京帝国大学教授，他一方面担任应用数学和理论物理学的教学工作，另一方面继续进行他的研究，对磁偏角和岩石弹性波以及全国各地的重力进行测定工作，对地磁、海啸、地震和火山等现象也进行研究，在地震学分野也有很多业绩，这些研究工作使日本的物理学达到了世界的先进水平，也为日本的防震防灾工作提供了可靠的理论数据。1900年，在欧洲的国际物理学会议第一次发表关于磁偏角的论文。

1903年，长冈首先提出土星型有核原子结构模型的理论，这成为英国物理学家欧内斯特·卢瑟福在1911年提出的“原子行星模型”的先导。这个理论的提出并预言质子的存在，在世界上引起很大的反响。为了更深入地研究原子的内部结构，他开始对光谱学进行细致地实验与研究。1925年，从东京帝国大学届龄退休，曾经担任理化学研究所主任研究员、大阪大学的首任校长、日本学术振兴会会长、贵族院议员、第13任帝国学士院院长等职务。

1917年，日本创立物理化学研究所，长冈任理化学研究所所长和物理学部长。从此对于同生产相结合的科研工作产生兴趣，他则指导当时物理学之中主要课题《原子光谱的研究》，并继续在光谱实验研究的基础上，发展了自己的原子核结构的理论。在数学物理学的研究上也有不少贡献，他编辑整理了《椭圆积分表》等各种数值表和计算表。

1930年长冈被聘为苏联科学院名誉院士。1931年到1934年间，长冈市担任了新建的大阪大学的第一任校长。1934年被选为贵族院议员，1939年又担任帝国学士院院长，兼任日本学术振兴会理事长。

1937年长冈接受第一届日本文化勋章，他所培养的学生，遍布物理学的各个学科领域，日本基本粒子论的创始人仁科芳雄是他的研究生；日本第一个诺贝尔物理学奖金的获得者汤川秀树，也是在他在大阪大学担任校长期间，不断的鼓励下获得成功的，可以说长冈是日本物理学几乎各个领域的奠基者和创始人。

长冈市虽然处在日本学术界的最高地位，担任了学术行政的最高职务，但是他在晚年仍孜孜不倦地进行研究，1950年12月11日，已经85岁的长冈，在逝世前的一个小时，仍在自己的书房埋头于地球物理学的论文研究。

自1896年，法国物理学家安东尼·贝克勒尔意外发现了的天然放射性，开启了现代原子物理学的篇章，世界各地的学者便开始更为注视对原子结构的研究。英国物理学家约瑟夫·汤姆逊发现带负电的电子暗示中性原子内也应该有带正电荷的粒子，提出原子应该是一个带正电且电荷均匀分布的圆球，而电子则像梅子分散在布丁上，并在1903年提出“梅子布丁模型”。长冈半太郎反对汤姆生的模型，并指出相反电荷间是无法穿透的。他提出的模型则是带正电子的核心在原子中间，周围环绕着若干电子，类似土星和土星环的状况。于是，长冈半太郎在同年独立提出原子的准行星模型，称为“半太郎土星模型”。长冈半太郎建议电子的轨道就像土星环，这是从苏格兰学者詹姆斯·马克士威的土星环稳定理论获得的灵感。他的模型是基于跟土星环稳定性的类似解释（土星环能稳定存在是因为土星质量极大），并提出了以下两个预测：

一个质量极大的原子核（类似极大质量的行星）。

电子环绕原子核，并且受到电磁力束缚（类似土星环受到重力束缚环绕土星）。

这两个预测都成功被新西兰物理学家欧内斯特·卢瑟福的粒子撞击实验确认。该模型亦预言了质子的存在，但长冈半太郎并没有明确地说明质子的存在。直至欧尼斯特·拉塞福在1917年至1925年间以多项粒子撞击实验，证明氢原子核存在于其他更重的原子核内，质子才被主流认为确实存在。欧尼斯特·拉塞福在1911年一篇论述“拉塞福模型”的论文里，提到了长冈半太郎的半太郎模型。然而“拉塞福模型”也没有给予电子的环绕运动任何结构。后来，尼尔斯·玻尔于1913年提出较仔细的“玻尔模型”，首次引入量子化的概念来研究原子内电子的运动，对于计算氢原子光谱的芮得柏公式给出理论解释。

长冈半太郎在光谱学等领域也有一定成就。他在1909年发表了一篇关于螺线管电感的论文，并提出了长冈市系数。

长冈半太郎于1892年和箕作麟祥的三女操子结婚，两人育有三子一女。长子长冈治男曾任理化学研究所理事长，次子长冈正男曾任尼康株式会社社长。女儿与长冈半太郎的学生冈谷辰治结婚。半太郎的孙子长冈延子原被寄予厚望是杰出的钢琴家，但死于东京大空袭。操子在1902年去世后，长冈半太郎娶了第二任妻子平川登代，两人育有五子。第五子嵯峨根辽吉是实验物理学家。