路易·德布罗意

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Louis de Broglie
路易·德布罗意

出生 1892年8月15日
法国迪耶普 (Dieppe)
逝世 1987年3月19日
法国巴黎
国籍 Flag of France.svg法国
研究領域 物理学家
任职於 索邦大學
母校 索邦大學
博士導師 保罗·郎之万
著名成就 波粒二象性物質波
獲獎 Nobel prize medal.svg诺贝尔物理学奖(1929年),
馬克斯·普朗克獎章
Kalinga Prize
法國榮譽軍團大十字勳章

路易·维克多·德布罗意,第七代布罗意公爵法语Louis Victor de Broglie, prince, puis duc de Broglie,1892年8月15日-1987年3月19日),简称路易·德布罗意Louis de Broglie),法國物理學家,法國外交和政治世家布羅意公爵家族的後代。从 1928年到 1962 年在索邦大學擔任理論物理學教授,1929年因發現了電子的波動性,以及他對量子理論的研究而獲諾貝爾物理學獎1952年聯合國教科文組織頒發的卡林加獎 (Kalinga Prize)。

於 1944 年,德布羅意膺選為法蘭西學術院第一席位的院士,是第十六位得到此殊榮的人士。他也是法國科學院的永久秘書。

目录

[编辑] 生平

路易·德布羅意生於法国濱海塞納省迪耶普 (Dieppe) 。父親是維克多,第五代布羅意公爵 (Victor, 5th duc de Broglie) ,母親是Pauline d'Armaillé。路易是家裡最年幼的兒子。路易的哥哥摩里斯·德布羅意 (Maurice de Broglie) 後來也成為一位很有成就的物理學家。當路易才十四歲的時候,他的父親就過世了。摩里斯繼承為第六代布羅意公爵 (6th duc de Broglie) 。教養弟弟的責任就落在摩里斯身上。摩里斯是一位很好的哥哥。他給路易去巴黎最好的貴族中學 Lycée Janson de Sailly 讀書。

路易天資聰穎,有驚人的記憶力。他讀書能夠過目不忘。在法文、歷史、物理、哲學、這些不同的領域,他都能得到很好的成績[1]。中學畢業後,他進入了極具聲譽的索邦大學就讀。那時,他並不清楚應該主修哪個科目。最初,他選擇了歷史。後來,又轉為主修法律。一直到他讀了昂利·龐加萊的兩本鉅著,《科學和假設》與《科學的價值》,他才認知物理學是他的最愛,開始專心研讀理論物理。1913 年,他得到了學士學位。

1914 年,第一次世界大戰爆發。德布羅意正在陸軍服役。剛開始,他被派到 Fort Mont-Valérien 當坑道工兵。很快地,性情活潑的他,對於這刻板僵硬,缺乏變化的生活,覺得枯燥無味,難以忍受。經過哥哥運用人脈關係,他被轉派去艾菲爾鐵塔的陸軍無線電部門做通訊兵。閒暇時間,還可以思考關於無線電的技術問題。對於日後的科學研究有很多實用價值[1]

1919 年,退役後,德布羅意又回返索邦大學,繼續先前的理論物理研究,立志拿到博士學位。他參加了保羅·朗之萬主講的一個關於量子理論的專題討論會,又修了一堂關於相對論的課。那時,哥哥摩里斯正在研究 x-射線光譜和光電效應。他時常在哥哥的實驗室裡幫忙,兄弟兩人共同發表了幾篇論文。

經過幾年的努力,德布羅意終於在 1924 年完成了博士論文《量子理論研究》。在這篇論文裡,他詳細地解釋他所創建的的電子波理論。這包括了,根據阿爾伯特·愛因斯坦馬克斯·普朗克對於光波的研究,而推論出來的關於物質的波粒二象性:任何物質同時具備波動和粒子的性質。由於論文的題目與內容相當先進,讓當時許多學者都直搖頭,因為這份報告的創造了一個新觀念,而德布羅意的老師朗之萬其實也很難相信這個論點,但論文的內容實在是太過讓人驚嘆,不能確定是否有瑕疵,所以寄給愛因斯坦一份,尋求他的意見。愛因斯坦那時候很忙,正在研究玻色-愛因斯坦統計,抽不出時間仔細閱讀,只能稍微翻了一下。立刻,他意識到這論文很有重量,樂意為波粒二象性背書,興奮地回信:「他已經掀起了面紗的一角」!並且將論文送去柏林科學院,因而使得這理論廣知於物理學界[1]。德布羅意獲得了夢寐以求的博士學位。後來,埃爾溫·薛丁格從這篇論文裡,得到很多寶貴的靈感。既然電子是波動,那麼,甚麼是電子的波動方程式?兩年後,薛丁格發表了薛丁格方程式,也從此開啟了量子力學的新紀元。

1927 年,柯林頓·戴維森雷斯特·革末將電子射向晶體,發現其繞射圖譜和布拉格定律(這原是用於X射線的)預測的一模一樣。這證實了德布羅意的電子波理論正確無誤。因為這歷史性的發現,瑞典皇家科學院特別頒授德布羅意 1929 年的諾貝爾物理學獎

德布羅意還試著發展一種理論,用因果關係來解釋波動力學。現代的量子力學理論大多建立於機率模型。在 1950 年代,大衛·波姆 (David Bohm) 又加以琢磨,成為現在知名的德布羅意-波姆理論 (De Broglie-Bohm Theorem) 。

於 1933 年,德布羅意成為法國科學院的院士,也是科學院從 1942 年開始的永久秘書。於 1933 年 10 月 12 日,他榮膺法蘭西學術院第一席位的院士。那時正當第二次世界大戰德國納粹占領法國期間,很多院士或者過世,或被俘虜,學術院無法達到選舉所必需的最少二十位人數。但因這是特別時期,在參與的十七位院士都一致投贊成票的狀況之下,學術院接受了這選舉結果。已於 1934 年就被遴選為院士的哥哥摩里斯,在學術院歷史中,尚無前例地代表全院,歡迎路易成為新院士。

1945年,由於德布羅意的努力,使工業與科學緊密聯繫在一起,榮獲法國原子能委員會高級顧問。他於Institut Henri Poincaré建立了工程力學中心,於此進行光學、模控學以及原子能研究。德布羅意激勵了International Academy of Quantum Molecular Science的創立,並成為其早期會員。

1938 年, 因為德布羅意在理論物理學的傑出貢獻,德國物理學會頒給他最高榮譽馬克斯·普朗克獎章。1952 年,由於德布羅意熱心教導民眾科學知識,聯合國教育、科學及文化組織授予他 Kalinga Prize 。1953 年,當選為倫敦皇家學會的院士。1961 年,又榮獲法國榮譽軍團大十字勳章

1960 年,路易的哥哥摩里斯過世,路易繼承為第七代布羅意公爵 (7th duc de Broglie) 。路易從未結婚,一輩子單身,有兩位忠心耿耿的隨從。他喜歡過平俗簡樸的生活,賣掉了貴族世襲的豪華巨宅,選擇住在平民小屋。他深居簡出,從來不放假,是個標準的工作狂。上班通勤,他喜歡步行,或搭巴士,不曾擁有私人汽車。對人彬彬有禮,他絕不發脾氣,是一位貴族紳士[1]。1987 年 3 月 19 日,德布羅意過世,高齡九十五歲。

[编辑] 出版書籍

  • Recherches sur la théorie des quanta (Researches on the quantum theory), Thesis, Paris, 1924.
  • Ondes et mouvements (Waves and Motions). Paris: Gauthier-Villars, 1926.
  • Rapport au 5e Conseil de Physique Solvay. Brussels, 1927.
  • La mécanique ondulatoire (Wave Mechanics). Paris: Gauthier-Villars, 1928.
  • Matière et lumière (Matter and Light). Paris: Albin Michel, 1937.
  • Une tentative d'interprétation causale et non linéaire de la mécanique ondulatoire: la théorie de la double solution. Paris: Gauthier-Villars, 1956.
    • English translation: Non-linear Wave Mechanics: A Causal Interpretation. Amsterdam: Elsevier, 1960.
  • Sur les sentiers de la science (On the Paths of Science).
  • Introduction à la nouvelle théorie des particules de M. Jean-Pierre Vigier et de ses collaborateurs. Paris: Gauthier-Villars, 1961. Paris: Albin Michel, 1960.
    • 英文翻譯版:Introduction to the Vigier Theory of elementary particles. Amsterdam: Elsevier, 1963.
  • Étude critique des bases de l'interprétation actuelle de la mécanique ondulatoire. Paris: Gauthier-Villars, 1963.
    • 英文翻譯版:The Current Interpretation of Wave Mechanics: A Critical Study. Amsterdam, Elsevier, 1964.
  • Certitudes et incertitudes de la science (Certitudes and Incertitudes of Science). Paris: Albin Michel, 1966.

[编辑] 參閱

[编辑] 参考资料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 James, Ioan, Remarkable Physicists From Galileo to Yukawa, Cambridge University Press. 2004:  pp. 307-311, ISBN 0-521-81687-4 

[编辑] 外部連結

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