1944 年 10 月，英国著名学者李约瑟访问浙江大学，带来了程开甲学术生涯的重要转折。

当时，程开甲完成了论文《弱相互作用需要 205 个质子质量的介子》，提出存在一种新介子，并计算出新介子的质量为 205 个质子的质量。王淦昌将这篇论文推荐给李约瑟。李约瑟看了很高兴，还亲自对文稿修改润色，之后转交给狄拉克教授。

狄拉克阅读后，给程开甲写了回信。但遗憾的是，狄拉克对基本粒子的看法有些偏执。在信中，他武断地认为：“目前基本粒子已太多，不再需要更多的新粒子，更不需要重介子”，使文章未能发表。

因为相信狄拉克的权威，而且此前，狄拉克已将程开甲撰写的论文《对自由粒子的狄拉克方程推导》推荐给《剑桥哲学杂志》发表，程开甲就放弃了对这个问题的进一步研究。后来，这方面的实验成果于 1979 年获得诺贝尔物理学奖，实验测得的粒子质量与程开甲当年的计算值基本一致。这件事，让程开甲遗憾终生。

文章没发表，成为憾事，但与李约瑟的交往，开启了程开甲与国际物理学巨匠面对面对话的大门。

1946 年，经李约瑟推荐，程开甲获得英国文化委员会奖学金，幸运地来到爱丁堡大学，成为被称为“物理学家中的物理学家”的 M. 玻恩的中国学生。

玻恩一生中共带过 4 个中国学生，他们是：彭桓武、杨立铭、程开甲和黄昆。后来，他们都成为中国科学院院士。其中，程开甲、彭桓武被授予“两弹一星功勋奖章”，程开甲、黄昆成为国家最高科学技术奖得主。

赴英国之初，程开甲原本想继续从事基本粒子研究，但一个偶然的机会，使他选择超导理论研究作为主攻方向。

那是 1946 年年底，他聆听了一场关于超导实验的报告，对超导问题产生浓厚兴趣。他把超导元素和不超导元素进行归类，在动量空间勾画出它们各自的分布图，并发现了它们的分布规律。玻恩看到程开甲画的图，觉得很有道理，鼓励他继续研究下去。从此，程开甲对超导问题的研究一发不可收拾。短短几年间，他先后在英国的《自然》杂志、法国的《物理与镭》杂志和《苏联科学院报告》上，发表了 5 篇有分量的论文，并于 1948 年与玻恩共同提出超导“双带模型”。

1948 年，物理学界在瑞士的苏黎世大学召开低温超导国际学术会议，程开甲和玻恩合写了一篇题为《论超导电性》的论文提交大会。会议召开时，玻恩因故不能前往，程开甲作为他的代表宣读论文。很巧，玻恩的学生、程开甲的师兄海森伯也参加了会议。由于观点针锋相对，程开甲与海森伯在会上争论起来。大会主席、著名物理学家泡利觉得非常有趣，主动提出：“你们争论，我当裁判。”但吵了很久，公说公有理，婆说理更长。泡利实在难以裁决，就说：“你们师兄弟吵架，为什么玻恩不来 ? 这裁判，我也不当了。”