www.fmath.info

I 1913 de Broglie fick sitt körkort ès Sciences men före sin karriär hade kommit mycket längre första världskriget bröt ut. Under kriget de Broglie tjänstgjorde i armén. Han var knuten till trådlös telegrafi avsnitt för hela kriget och serveras på stationen vid Eiffeltornet. Under dessa krig åren all hans fritid gick tänka på tekniska problem. Han förklarade hur han lockat till matematisk fysik efter kriget (se till exempel):

När i 1920 jag återupptog mina studier ... det som lockade mig ... för teoretisk fysik var ... mysterium där strukturen i frågan och av strålning var mer och mer läggs i kuvert som den märkliga idén om kvantmekanik, som infördes genom Planck år 1900 i sitt forskningsprojekt i svart body-strålning, dagligen trängt längre in i hela fysiken.

Rätten att starta forskning inom matematisk fysik, de Broglie bibehålls dock ett intresse i experimentell fysik. Hans bror Maurice de Broglie var vid den tiden att utföra experimentellt arbete med röntgenstrålning och detta visade ett stort intresse för de Broglie under de första åren av 1920-talet då han arbetade för hans doktorsavhandling. De Broglie's doktorsavhandling recherches sur la théorie des Quanta (Undersökningar om kvantmekaniska teorin) av 1924 lägga fram denna teori av elektron vågor, som bygger på det arbete som Einstein och Planck. Det föreslagna teorin för vilken han är mest känd, nämligen partikel-våg dualismen teori om att ärendet har egenskaper både partiklar och vågor.

I en föreläsning de Broglie gav vid när han fick Nobelpriset år 1929 förklarade han bakgrunden till de idéer som finns i hans doktorsavhandling (se till exempel):

För trettio år sedan, fysik var delat i två läger: ... fysiken i frågan, baserat på begreppen av partiklar och atomer som var tänkt att lyda lagarna i klassisk Newtonian mekanik, fysik och strålning, baseras på idén om vågutbredning i en hypotetisk kontinuerligt medium, ljusstyrka och elektromagnetiska eter. Men dessa två system i fysik inte kunde förbli fristående från varandra: de måste vara enade genom att formulera en teori om utbyte av energi mellan frågan och strålning. ... I försök att sätta de två systemen i fysik tillsammans, slutsatserna var faktiskt nått som var varken rätt eller ens tillåtlig när de appliceras på energi balans mellan material och strålning ... Planck ... förutsätts ... att en ljuskälla ... avger sin strålning i lika och ändliga mängder - i Quanta. Framgången för Planck: s idéer har åtföljts av allvarliga konsekvenser. om ljus utsänds i Quanta, måste det inte, när släpps ut, har en korpuskulära struktur? ... Jeans och Poincaré [visade] att om förslaget om materialet partiklar i en ljuskälla ägde rum enligt lagarna i klassisk mekanik, sedan den rätta lagen i svart body-strålning, Planck: s lagstiftning, inte kunde erhållits.

Under en intervju år 1963 de Broglie beskrivs hur man med tanke på ovanstående bakgrund, hans upptäckter kom till:

Som i mina samtal med min bror vi alltid kommit fram till slutsatsen att i fallet med röntgenstrålar en hade både vågor och blodkroppar, så plötsligt - ... Det var visst under sommaren 1923 - jag fick idén att en var tvungen att utvidga denna dubbelhet till material partiklar, särskilt för elektroner. Och jag insåg att, å ena sidan, Hamilton - Jacobi teori sagt något i den riktningen, för det kan tillämpas på partiklar och dessutom innebär det en geometrisk optik, men å andra sidan, i kvantmekanik fenomen man får quantum nummer, som sällan hittas i mekanik men förekommer mycket ofta i omgång företeelser och i alla problem som behandlar våg rörelse.

Den våg typ av elektron var experimentellt bekräftade år 1927 av CJ Davisson, CH Kunsman och LH Germer i USA och till GP Thomson (son till JJ Thomson) i Aberdeen, Skottland. De Broglie's theory of electron frågan vågor har senare använts av Schrödinger, Dirac och andra att utveckla våg mekanik.

Efter sin doktorsexamen, de Broglie förblev vid Sorbonne där han undervisade i två år och blev professor i teoretisk fysik vid Henri Poincaré institutet 1928. Från 1932 var han också professor i teoretisk fysik vid Faculté des sciences vid Sorbonne. De Broglie undervisas där tills han pensionerade år 1962. Från 1944 var han medlem av Bureau des longituder. År 1945 blev han rådgivare till den franska atomenergiorganet kommissariatet.

Hans största äran höll på att Nobelpriset 1929. Vi har ovan citerade från hans föreläsning som gavs vid prisutdelningen. Låt oss citera vidare från föreläsningen (se till exempel):

Alltså jag kommit fram till följande allmänna idé som har varit vägledande för min forskning: för frågan, lika mycket som för strålning, särskilt ljus, vi måste införa i en och samma gång blodkropp konceptet och den våg koncept. Med andra ord, i båda fallen måste vi förmoda att det finns blodkroppar åtföljt av vågor. Men blodkroppar och vågor kan inte vara oberoende, eftersom det, enligt Bohr, de kompletterar varandra och följaktligen måste det vara möjligt att fastställa en viss parallellitet mellan rörelserna hos en blodkropp och förökning av den våg som är associerade med den.

Efter att ha fått Nobelpriset i 1929 De Broglie arbetat med filändelsen wave mechanics. Bland publikationerna i många inlägg som han publicerade arbetet med Dirac teori av elektron, om den nya teorin om ljuset, om Uhlenbeck 's theory of spin, och om tillämpningar av våg mekanik till kärnfysik. Han skrev minst tjugofem böcker inklusive Ondes et mouvements (Vågor och motioner) (1926), La mécanique ondulatoire (Wave mekanik) (1928), Une trevande d'interprétation causale et icke linéaire de la mécanique ondulatoire: la théorie de la dubbel lösning (1956), Introduction à la nouvelle théorie des particules de M Jean-Pierre Vigier et de ses collaborateurs (1961), Étude critique des grunder de l'interprétation actuelle de la mécanique ondulatoire (1963). De sista tre nämnda böcker publicerades på engelska översättningar som icke-linjära Wave Mechanics: en kausal tolkning (1960), Introduktion till Vigier Theory av elementarpartiklar (1963), och den nuvarande Tolkning av Wave Mechanics: A Critical Study (1964) .

Han skrev många populära verk som visar hans intresse för de filosofiska konsekvenserna av modern fysik, inklusive frågan och Light: The New Physics (1939), The Revolution in Physics (1953), fysik och Microphysics (1960), och nya perspektiv i fysik ( 1962).

I 1933 de Broglie valdes till ledamot av Académie des Sciences blir kanslichef för matematiska vetenskaper 1942. Académie tilldelas honom sitt Henri Poincaré medalj i 1929 och Albert I av Monaco Prize in 1932. Andra utmärkelser som han fick upp den Kalinga Prize som tilldelas honom av UNESCO år 1952 för hans insatser för att förstå modern fysik av allmänheten. Den franska nationella vetenskapliga forskningscentret tilldelas honom sin guldmedalj 1956. Ytterligare hedersbetygelser ingår utdelningen av Gran Cruz de Légion d'Honneur och Belgien gjorde honom en Officer av Leopold. Han fick hedersdoktorat från universiteten i Warszawa, Bukarest, Aten, Lausanne, Quebec, och Bryssel. Han valdes till hedersordförande medlemskap i arton akademier och lärda sällskap i Europa, Indien och USA.

De Broglie beskrev sig själv som:

... med mycket mer i ett sinnestillstånd av en ren theoretician än för ett experimenter eller ingenjör, kärleksfull framför allt de allmänna och filosofiska tanke ... .

Den centrala frågan i de Broglie liv var om de statistiska karaktär atomfysik speglar en okunnighet om den bakomliggande teorin eller om statistiken är allt som kan vara kända. Under större delen av sitt liv han trodde det tidigare men som en ung forskare hade han först trodde att statistiken dölja vår okunskap. Kanske överraskande, återvände han till denna uppfattning sent i sitt liv om att:

... statistiska teorier dölja en helt bestämmas och fastställbara verkligheten bakom variabler som gäcka våra experimentella tekniker.

Låt oss avsluta våra biografi med den hyllning som betalas till de Broglie av CW Oseen, ordförande i Nobelkommittén för fysik från Kungliga Vetenskapsakademien:

När ganska unga du slängde dig in i striden rasar runt mest djupgående problem i fysik. Ni hade modet att hävda, utan stöd av alla kända faktum, att ärendet hade inte bara en korpuskulära naturen, men också en våg natur. Experiment kom senare och etablerade riktigheten av din åsikt. Du har täckt med färskt härlighet ett namn redan krönas i århundraden med ära.

Source:School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland