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路易·維克多·德布羅意
鎖定
路易·維克多·德布羅意(Louis Victor de Broglie,1892年8月15日—1987年3月19日),出生於法國迪耶普,法國理論物理學家,第七代布羅伊公爵,物質波理論的創立者,量子力學的奠基人之一,法國科學院院士
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,法蘭西學術院院士
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,英國皇家學會外籍院士
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,美國國家科學院外籍院士
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路易·維克多·德布羅意於1910年獲巴黎大學歷史學士學位,1911年轉學理學,於1913年獲得理學學士學位。1913年至1919年在法國陸軍服役。1924年獲巴黎大學物理學博士學位。1928年擔任巴黎大學理論物理教授。1929年獲諾貝爾物理學獎
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。1933年任巴黎大學理學院主任,同年被選為法國科學院院士。1944年當選為法蘭西學術院院士
[12]
。1948年當選美國國家科學院外籍院士。1953年當選為英國皇家學會外籍院士
[13]
。1958年當選美國藝術與科學院外籍榮譽院士
[10]
。1960年繼承為第七代布羅伊公爵。1961年獲法國榮譽軍團大十字勳章。1962年從巴黎大學退休。1987年3月19日逝世,享年95歲
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路易·維克多·德布羅意人物經歷
1906年父親去世,哥哥莫里斯(Mauriee)把德布羅意送到了巴黎貴族學校讓松·德·薩伊中學(Lycée Janson de Sailly)讀書。德布羅意在法語、歷史、物理和哲學上表現出色,對數學和化學則漠不關心。
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1911年,第一屆索爾維會議召開,莫里斯以工作人員的身份參加了這個會議,得到了會議的全部文件。這次會議的主題是輻射和量子論。德布羅意懷着極大的興趣閲讀了這些文件,這使他最終下決心要貢獻出自己的全部力量“去弄清楚普朗克引入的量子概念”。同年,他放棄了關於18世紀初法國內政問題的學位考試,轉而學自然科學。
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1928年,擔任巴黎大學理論物理教授。
1953年,當選為英國皇家學會外國會員。
1960年,繼承為第七代布羅伊公爵。
1961年,獲法國榮譽軍團大十字勳章。
1975年9月29日,辭去法國科學院常務秘書,被任命為永久榮譽秘書。
路易·維克多·德布羅意主要成就
路易·維克多·德布羅意科研成就
- 科研綜述
德布羅意發展了光的波粒二象性概念,構思了物質波概念,成為波動力學的主要奠基人之一。創立物質波理論以後,德布羅意主要從事電動力學和基本粒子理論研究。他在從玻爾的原子理論轉變到量子力學的過程中,起了關鍵性的作用。
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1924年,德布羅意在光的波粒二象性的啓發下,從自然界的對稱性出發,提出了與光的波粒二象性完全對稱的設想,即實物粒子(如電子、質子等)也具有波粒二象性的假設。他還注意到幾何光學與經典力學的相似性,根據類比的方法,提出了實物粒子也具有波動性的假設。
德布羅意認為,質量為
的粒子、以速度
勻速運動時,具有能量
和動量
;從波動性方面來看,它具有波長
和頻率
,而這些量之間的關係也和光波的波長、頻率與光子的能量、動量之間的關係一樣,應遵從公式:
所以對具有靜止質量
的實物粒子來説,若粒子以速度運動
,則該粒子所表現的平面單色波的波長是:
該公式被稱為“德布羅意公式”。人們通常把這種物質所表現的波稱為“德布羅意波”。
- 雙重解理論
1927年,德布羅意在題為《物質及其輻射的波動力學和原子結論》論文中首次提出“雙重解理論”。該理論中的一條重要位相和諧定律是德布羅意早在1924年的博士論文中提出的。由於他當時還沒有非線性方程的概念,認為奇異解很可能就是線性薛定諤方程的基本解。這篇文章就是在這一認識下展開的。由於數學上的困難,他在文末的附錄中提出了雙重解理論的退化形式,即“導航波理論”。同年第五屆索爾維物理學會議上,德布羅意不謹慎地作了有關導航波理論的報告。這一報告鑄成了大錯,使尋找簡單、直觀的量子理論圖象的努力慘遭失敗,形成了有利於哥本哈根學派量子力學的形勢。
1952年,德布羅意宣佈重新回到愛因斯坦的立場上,發表多篇論文闡述了正統量子力學的弊端以及他的雙重解理論在描述物理實在方面的優越性。德布羅意將其觀點總結在1956年出版的《非線性波動力學和因果解釋:雙重解理論》一書中,後來又在《波動力學的測量理論:通常解釋和因果解釋》中作了補充和修改。
德布羅意雙重解理論在其有生之年未獲最後成功,但他指明瞭正確的理論必須遵循的三條原則:1、物質波應能在物理空間進行描述,而並非僅能在“組態空間”(希爾伯特空間)進行描述;2、粒子是永久局域於物質波中的;3、波頻與粒子的鐘頻之間的關係應當滿足位相和諧定律。雙重解理論導致了兩個重要概念的形成:孤立子和測量理論。
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- 學術論著
時間 | 名稱 |
---|---|
1924年 | 《量子理論研究》(Recherches sur la théorie des quanta)(博士論文) |
1926年 | 《波和運動》(Ondes et mouvements) |
1927年 | 《第五屆索爾維物理學會議報告》(Rapport au 5e Conseil de Physique Solvay) |
1928年 | 《X射線物理學導論》(Introduction à la physique des rayons X) |
1928年 | 《波動力學》(La mécanique ondulatoire) |
1930年 | 《波動力學研究導論》(Introduction à l’étude de la mécanique ondulatoire) |
1930年 | 《波和粒子》(Ondes et corpuscules) |
1932年 | 《新力學中的量化理論》(Théorie de la quantification dans la nouvelle mécanique) |
1934年 | 《磁電子》(L’électron magnétique) |
1937年 | 《物質和光》(Matière et lumière) |
1938年 | 《物質與輻射之間的對應原理和相互作用》 |
1940年 | 《一種光的新理論:光子的波力學》 |
1941年 | 《粒子系統的波動力學》(La mécanique ondulatoire des systèmes de corpuscules) |
1941年 | 《電磁波的引導傳播問題》(Problème de propagation guidée des ondes électromagnétiques) |
1943年 | 《自旋粒子的一般理論》(Théorie générale des particules à spin) |
1943年 | 《關於核理論的波動力學》(De la mécanique ondulatoire à la théorie du noyau) |
1943年 | 《粒子、波和波動力學》(Corpuscules, ondes et mécanique ondulatoire) |
1947年 | 《物理學和微觀物理學》(Physique et microphysique) |
1948年 | 《波動力學和量子場論》(Mécanique ondulatoire et théorie quantique des champs) |
1950年 | 《光波和粒子》(Optique électronique et corpusculaire) |
1951年 | 《量子理論和波動力學的要素》(Eléments de théorie des quanta et de mécanique ondulatoire) |
1951年 | 《知識和發現》(Savants et découvertes) |
1953年 | 《量子物理學會保持不確定性嗎?》La physique quantique restera-t-elle indéterministe ? |
1956年 | 《非線性波動力學和因果解釋:雙重解理論》(英譯版1960年出版) |
1957年 | 《波動力學中的測量理論》(La théorie de la mesure en mécanique ondulatoire) |
1960年 | 《在科學的道路上》(Sur les sentiers de la science) |
1961年 | 《新粒子理論導論》 |
1963年 | 《波動力學的流行解釋:批判性的研究》(英譯版1964年出版) |
1964年 | 《孤立子熱力學》(La thermodynamique de la particule isolée ) |
1966年 | 《科學的確定性和不確定性》(Certitudes et incertitudes de la Science) |
1968年 | 《電磁波和光子》(Ondes électromagnétiques et photons) |
1971年 | 《對波動力學的重新解釋》(La réinterprétation de la mécanique ondulatoire) |
1976年 | 《半個世紀的研究》(Recherches d'un demi-siècle ) |
1978年 | 《新微觀物理學的里程碑》(Jalons pour une nouvelle microphysique) |
1982年 | 《海森堡的不確定性與波動力學的概率解釋》 |
路易·維克多·德布羅意人才培養
時間 | 姓名 | 學校 |
---|---|---|
1931年、1938年 | 朱爾斯·蓋尼奧(Jules Géhéniau) | 布魯塞爾自由大學 |
1933年 | 讓-路易斯·德斯塔什(Jean-Louis Destouches) | 巴黎大學 |
1933年 | 亞歷山德魯·普羅喀(Alexandre Proca) | 巴黎第六大學 |
1935年 | 渡邊慧(Satosi Watanabe) | 巴黎大學 |
1941年 | 瑪麗·安託瓦內特·託內拉(Marie-Antoinette Tonnelat) | 巴黎第四大學 |
1943年 | 奧利維爾·科斯塔·德·博勒加德(Olivier Costa de Beauregard) | 巴黎第六大學 |
1944年 | 尼古拉斯·卡布雷拉(Nicolás Cabrera) | |
1947年 | 西西爾·德維特(Cécile DeWitt-Morette) | 巴黎大學 |
1950年 | 伯納德·德斯班雅(Bernard d'Espagnat) | 索邦大學 |
1971年 | 何塞·安東尼奧·維埃拉·瓦薩洛·佩雷拉(José António Vieira Vassalo Pereira) | 巴黎大學 |
米奧拉·穆古爾-沙赫特(Mioara Mugur-Schachter) |
路易·維克多·德布羅意榮譽表彰
時間 | 榮譽表彰 | 授予單位 |
---|---|---|
1929年 | 諾貝爾物理學獎(Nobel prize in Physics) | |
1929年 | 亨利·彭加勒獎章(Henri Poincaré Medal) | |
1932年 | 摩納哥阿爾伯特一世獎(Albert I of Monaco Prize) | |
1933年 | 法國科學院院士 | |
1938年 | 馬克斯·普朗克獎章(Max Planck Medal) | |
1938年 | 瑞典皇家科學院院士 | 瑞典皇家科學院 |
1944年 | 法蘭西學術院第一席位院士 | |
1948年 | 美國國家科學院外籍院士 | |
1952年 | ||
1953年 | 英國皇家學會外籍院士 | |
1956年 | 金質獎章 | |
1958年 | 美國藝術與科學院外籍榮譽院士 | |
1961年 | 法國榮譽軍團大十字勳章 |
路易·維克多·德布羅意社會任職
時間 | 擔任職務 |
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1945年 |
路易·維克多·德布羅意個人生活
- 家世背景
德布羅意家族數百年來在戰場上和外交上為法國各朝國王服務。1740年路易十四封德布羅意家族為世襲公爵,封號由一家之長承襲,第一代公爵的兒子曾在七年戰爭中為奧地利王族出力作戰,獲得王子封號,賜於家族中每一個成員
[2]
。在法國曆史上,德布羅意家族一直顯赫於政界、軍界,為國家提供了一位總理、一位國會領袖、多位部長和駐外大使,為法蘭西軍隊提供了三位上將和多位高級軍官
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。
路易·德布羅意的父親是第五代布羅伊公爵,在路易年僅14歲時(1906年)就去世了。哥哥莫里斯·德布羅意是一位X射線物理學家,曾任第二、三屆索爾維會議的科學秘書,在1960年去世後,由路易·德布羅意承襲公爵稱號
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。
- 生活簡樸
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。
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路易·維克多·德布羅意人物評價
“德布羅意的工作給我留下了深刻的印象,一幅巨大帷幕的一角捲起來了。”(阿爾伯特·愛因斯坦評)
[2]
德布羅意一生愛好廣泛,成果累累,著述頗豐,但他最突出的功績是1924年對經典力學和幾何光學的大膽類比中提出的物質波理論,其後三年內得到了理論和實驗的證明,為揭示微觀世界奧秘和量子力學的建立,作出了不朽貢獻
[2]
。(國家原子能機構評)
- 參考資料
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- 1. Louis de Broglie – Biographical .NobelPrize.org[引用日期2023-12-11]
- 2. 大膽的類比 巧妙的思維—德布羅意和物質波 .國家原子能機構[引用日期2023-12-11]
- 3. 德布羅意 .上海交通大學[引用日期2023-12-11]
- 4. 閻康年. "物質波理論的奠墓者——L.V.德布羅意." 物理 12(1982):758-762.
- 5. 13-5 德布羅意波 微觀粒子的波粒二象性 .上海交通大學[引用日期2023-12-11]
- 6. 沈惠川.為了將來德布羅意對正統量子力學的挑戰[J].科學, 1992(5).
- 7. Louis de Broglie .The Mathematics Genealogy Project[引用日期2023-12-11]
- 8. Preisträgerinnen und Preisträger .德國物理學會[引用日期2023-12-11]
- 9. Duc L. De Broglie .www.nasonline.org[引用日期2023-12-11]
- 10. Louis Victor Pierre Raymond de Broglie .American Academy of Arts and Sciences[引用日期2023-12-11]
- 11. 金尚年. "德布羅意的生平和貢獻──紀念德布羅意誕生一百週年." 物理 07(1992):434-439.
- 12. Louis de Broglie .Académie des sciences[引用日期2023-12-11]
- 13. LOUIS VICTOR PIERRE RAYMOND d e BROGLIE 15 A ugust 1892— 19 M arch 1987 .英國皇家學會[引用日期2023-12-12]
- 14. LOUIS DEBROGLIE, FRENCH PHYSICIST, WON '29 NOBEL FOR WAVE THEORY .紐約時報[引用日期2023-12-12]
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