Tekst źródłowy strony Louis de Broglie

{{Naukowiec infobox
 |imię i nazwisko           = Louis de Broglie
 |grafika                   = Broglie Big.jpg
 |opis grafiki              = 
 |państwo                   = [[Francja]]
 |data urodzenia            = [[15 sierpnia]] [[1892]]
 |miejsce urodzenia         = [[Dieppe (Francja)|Dieppe]]
 |data śmierci              = [[19 marca]] [[1987]]
 |miejsce śmierci           = [[Louveciennes]]
 |stopień lub tytuł naukowy = profesor
 |specjalność               = [[fizyka]]
 |almamater                 = 
 |aktywność zawodowa        = 
 |jednostka1 typ            = Uczelnia
 |jednostka1 nazwa          = [[Uniwersytet Paryski]]
 |okres zatr1               = 
 |odznaczenia               = 
 |nagrody                   = [[Plik:Nobel prize medal.svg|30px|link=Nagroda Nobla]] [[Laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki|Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki]]
 |commons                   = Category:Louis de Broglie
}}
'''Louis Victor Pierre Raymond de Broglie''' {{IPA|[də ˈbʀœj]}} {{Wymowa|De Broglie.ogg}} (ur. [[15 sierpnia]] [[1892]] w [[Dieppe (Francja)|Dieppe]], zm. [[19 marca]] [[1987]] w [[Louveciennes]]) – francuski [[fizyk]], laureat [[Laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki|Nagrody Nobla]] w 1929 za odkrycie falowej natury cząstek<ref>{{Encyklopedia PWN | tytuł = Broglie Louis Victor | id = 3880847 | data dostępu = 2021-07-29 }}</ref>.

Planował zostać historykiem i ukończył studia w tym kierunku, ale zapewne pod wpływem swojego brata [[Maurice de Broglie|Maurice’a]], który był fizykiem, zaczął interesować się fizyką i matematyką. Po wybuchu [[I wojna światowa|I wojny światowej]] w 1914 zgłosił się do armii francuskiej oferując swoją pomoc przy opracowaniu i budowie sieci komunikacji [[radio]]wej.

W odróżnieniu od swojego brata, który był głównie fizykiem eksperymentalnym, Louis interesował się raczej fizyką teoretyczną. W 1924 napisał doktorat na temat ''Recherches sur la théorie des quanta'' (Badania nad teorią kwantową)<ref>L. de Broglie ''Recherches sur la théorie des quanta'' (Badania nad teorią kwantową), Praca doktorska, Paryż, 1924, opublikowana w Ann. de Physique (10) '''3''', 22 (1925).</ref>, w którym zaprezentował hipotezę dotyczącą falowych właściwości cząstek ([[Fale materii|fale de Broglie’a]]), opierając się na pracach [[Albert Einstein|Einsteina]] i [[Max Planck|Plancka]] o [[Dualizm korpuskularno-falowy|dualizmie korpuskularno-falowym]]. Pracował od 1928 jako profesor fizyki w [[Paryż]]u. W 1929 otrzymał Nagrodę Nobla za swoje badania, praktyczne zastosowanie teorii de Broglie’a pozwoliło między innymi na zbudowanie [[mikroskop elektronowy|mikroskopu elektronowego]]. Od 1932 pracował na [[Uniwersytet Paryski|Sorbonie]]. Od 1942 był stałym sekretarzem Akademii Francuskiej.

Późniejsze jego prace dotyczą: teorii elektronów, budowy jądra atomu, zastosowań mechaniki falowej do fizyki jądrowej, fizyki relatywistycznej oraz rozprzestrzeniania się fal elektromagnetycznych.

Napisał: ''Introduction + l’étude de la mécanique ondulatoire'' (1930), ''Recueil d’exposés sur les ondes et corpuscules'' (1930), wreszcie, ze swym bratem [[Maurice de Broglie|Maurice’em]] ''Introduction + la physique des rayons X et gamma'' (1928).

W 1935 [[Uniwersytet Warszawski]] przyznał mu tytuł [[Doktor honoris causa|doctora honoris causa]]<ref>{{cytuj stronę|url= http://web.archive.org/web/20131022102044/http://www.uw.edu.pl/o_uw/historia/dhcuw.html|tytuł= Doktoraty HC|opublikowany= uw.edu.pl|data= |data dostępu= 2011-02-21|archiwum= https://web.archive.org/web/20131022102044/http://www.uw.edu.pl/o_uw/historia/dhcuw.html|zarchiwizowano= 22 października 2013}}</ref>.

== Życiorys ==
Louis de Broglie urodził się w arystokratycznej rodzinie w [[Dieppe (Francja)]], w [[Sekwana Nadmorska|Seine-Martine]], jako młodszy syn [[Victor de Broglie (1846-1906)|Viktora]]. W 1960 został siódmym, po swoim starszym bracie [[Maurice de Broglie|Maurice]], też fizyku, [[książę|księciem]] –spadkobiercą rodziny de Broglie, którym był do bezdzietnej śmierci. Nigdy się nie ożenił. Zmarł w [[Louveciennes]], przekazując tytuł dalekiemu kuzynowi, [[Victor-François de Broglie (1949-2012)|Victor-François de Broglie]].

De Broglie planował robić karierę [[Nauki humanistyczne|humanistyczną]], i swój pierwszy stopień otrzymał z [[Historia|historii]]. Potem jednakże zwrócił się ku matematyce oraz [[Fizyka|fizyce]], zdobywając stopień z tej drugiej. Wraz z wybuchem [[I wojna światowa|I wojny światowej]] w 1914, zaoferował armii swoje usługi w rozwijaniu komunikacji [[radio]]wej.

W 1924 jego praca pt. ''Recherches sur la théorie des quanta'' (Badania nad teorią kwantową) wprowadziły jego teorię fal [[elektron]]u. Obejmowała ona hipotezę [[Dualizm korpuskularno-falowy|dwoistości cząstkowo-falowej]] materii, wydedukowaną na podstawie prac dotyczących światła, autorstwa [[Max Planck|Maxa Plancka]] i [[Albert Einstein|Alberta Einsteina]]. Recenzenci, niepewni oceny materiału, przedstawili ją Einsteinowi. Ten poparł koncepcję z całego serca, a de Broglie uzyskał swój doktorat. Badania doświadczalne potwierdziły hipotezę de Broglie’a, że ''każda poruszająca się cząstka lub obiekt, posiada przypisaną sobie falę''. Tym samym de Broglie ustanowił nowe pole fizyki, ''mécanique ondulatoire'', czyli mechanikę falową, jednoczącą fizykę energii (fala) oraz materii (cząstka). Dostał za to w 1929 [[Nagroda Nobla|Nagrodę Nobla]] z fizyki.

W swojej późniejszej karierze, de Broglie pracował nad rozwojem [[Przyczynowość (fizyka)|przyczynowej]] interpretacji mechaniki falowej, w opozycji do modeli całkowicie [[Prawdopodobieństwo|probabilistycznych]], jakie zdominowały teorię [[Mechanika kwantowa|mechaniki kwantowej]]. Teoria de Broglie została dopracowana przez [[David Bohm|Davida Bohma]] w latach 50., i stała się odtąd znana jako [[Teoria de Broglie’a-Bohma|teoria de Broglie-Bohma]].

Oprócz pracy ściśle naukowej, de Broglie rozmyślał i pisał o [[Filozofia nauki|filozofii nauki]], włącznie z wartością współczesnych odkryć naukowych.

W 1933 de Broglie został członkiem [[Francuska Akademia Nauk|Francuskiej Akademii Nauk]], a od 1942 został jej wieczystym sekretarzem. Proponowano mu również przystąpienie do ''Le Conseil de l’Union Catholique des Scientifiques Francais'', lecz odmówił, gdyż był areligijny<ref>{{Cytuj książkę|nazwisko=Evans |imię=James |nazwisko2=Thorndike|imię2=Alan S. |tytuł=Quantum Mechanics at the Crossroads: New Perspectives From History, Philosophy And Physics|rok=2007|wydawca=Springer|isbn=9783540326632|strony=71|cytat=Asked to join Le Conseil de l’Union Catholique des Scientifiques<!-- the source has "Sceintifiques", but that is a typo --> Français, Louis declined because, he said, he had ceased the religious practices of his youth.|data dostępu=2012-04-14}}</ref>.

12 października 1944 został wybrany do [[Akademia Francuska|Akademii Francuskiej]], zastępując matematyka [[Émile Picard]]a. Z powodu śmierci oraz uwięzienia członków akademii podczas okupacji, jak również innych skutków wojny, nie udało się uzyskać kworum dwudziestu członków. Jednak z powodu wyjątkowych okoliczności, zaakceptowano jego jednomyślną elekcję przy obecności 17 członków. Otrzymał stanowisko od swojego własnego brata, Maurice’a, który został wybrany w 1934, co było unikalnym zdarzeniem w historii Akademii. [[UNESCO]] nagrodziła go w 1952 pierwszą w historii [[Nagroda Kalinga|Nagrodą Kalinga]] za jego pracę popularyzującą wiedzę naukową, a 23 kwietnia 1953 został Obcokrajowym Członkiem [[Royal Society]]<ref name="frs">Doi: 10.1098/rsbm.1988.0002.</ref>.

W 1961 de Broglie otrzymał tytuł Rycerza Wielkiego Krzyża [[Legia Honorowa|Legii Honorowej]]. W 1945 otrzymał też posadę doradcy we Francuskiej Wysokiej Komisji Energii Atomowej, za jego wkład w przybliżenie przemysłu i nauki. Ustanowił centrum mechaniki stosowanej w [[Instytut Henri Poincarego|Instytucie Henri Poincarego]], gdzie przeprowadzano badania nad optyką, cybernetyką i energią atomową. Zainspirował powstanie [[Międzynarodowa Akademia Nauki Kwantowo-Molekularnej|Międzynarodowej Akademii Nauki Kwantowo-Molekularnej]] oraz był jej wczesnym członkiem.

== Ważne teorie ==
=== Materia i dualność korpuskularno-falowa ===
{{Główny artykuł|Fale materii}}
„Fundamentalny pomysł [mojej tezy z 1924] był następujący: Fakt, że, po wprowadzeniu przez [[Albert Einstein|Einsteina]] [[foton]]ów dla fal świetlnych, wiadomo, że światło zawiera cząstki, będące koncentracjami energii, wchodzącymi w skład fali, co sugeruje, że wszystkie cząstki, jak elektrony, muszą być transportowane w fali, w której skład wchodzą... Moja główna idea polegała na rozszerzeniu współistnienia fal z cząstkami, odkrytego przez Einsteina w 1905 w przypadku fotonów światła, na wszystkie cząstki”. „Z każdą cząstką materialną o masie '''m''' i prędkością '''v''' musi być ‘skojarzona’ fizyczna fala”, powiązana z jego pędem równaniem:
: <math>\lambda = \frac{h}{p} = \frac{h}{mv} \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}},</math>

gdzie:
: <math>\lambda</math> – [[długość fali]],
: <math>h</math> – [[stała Plancka]],
: <math>p</math> – [[Pęd (fizyka)#Pęd w mechanice relatywistycznej|pęd]],
: <math>m</math> – [[masa spoczynkowa]],
: <math>v</math> – [[prędkość]],
: <math>c</math> – [[prędkość światła]] w próżni.

Teoria ustanawia podstawy mechaniki falowej. Została poparta przez Einsteina, potwierdzona [[Doświadczenie Davissona i Germera|doświadczeniami z dyfrakcją elektronów]], oraz uogólniona pracą [[Erwin Schrödinger|Erwina Schrödingera]].

Uogólnienie Schrödingera było statystyczne i nie zyskało uznania de Broglie, który powiedział, że „cząstka musi być w wewnętrznym, okresowym ruchu, więc musi poruszać się w fali, aby pozostawać w fazie, a to zostało zignorowane przez fizyków, którzy błędnie rozważają propagację fali bez zlokalizowanej cząstki, co jest sprzeczne z moimi pierwotnymi ideami”.

Z filozoficznego punktu widzenia, teoria fal materii przyczyniła się w dużym stopniu do zrujnowania wcześniejszego atomizmu. Pierwotnie, de Broglie rozważał rzeczywiste fale (czyli posiadające bezpośrednią interpretację fizyczną). Jednak falowy aspekt materii został sformalizowany przez [[Funkcja falowa|funkcję falową]], definiowaną [[równanie Schrödingera|równaniem Schrödingera]], będącym czysto matematycznym bytem o interpretacji probabilistycznej, bez wsparcia dla rzeczywistych, fizycznych elementów. Tym niemniej, de Broglie powrócił do swojej fizycznej interpretacji fal materii, którą zajmował się do końca życia. Prace nad nią przejął po nim [[David Bohm]]. [[Teoria de Broglie’a-Bohma|Teoria de Broglie-Bohma]] jest obecnie jedyną interpretacją, przyznającą falom materii status rzeczywistych bytów fizycznych, będąc przy tym zgodna z przewidywaniami teorii kwantowej.

=== Przypuszczenie o wewnętrznym zegarze elektronu ===
W swojej pracy z 1924, de Broglie przypuszczał, że elektron posiada wewnętrzny zegar, który stanowi część mechanizmu prowadzenia cząstki przez [[Teoria fali pilotującej|falę pilotującą]]<ref>Opis spojrzenia de Broglie można zobaczyć np. tu: David Bohm, Basil Hiley: ''The de Broglie pilot wave theory and the further development and new insights arising out of it'', Foundations of Physics, volume 12, number 10, 1982, Appendix: On the background of the papers on trajectories interpretation, by D. Bohm ([https://web.archive.org/web/20110819234038/http://leopard.physics.ucdavis.edu/rts/p298/pilotwavetheory.pdf PDF]).</ref>. Następnie [[David Hestenes]] zaproponował połączenie tego z [[Zitterbewegung]], co sugerował [[Erwin Schrödinger]]<ref>{{cytuj pismo|autor=D. Hestenes|tytuł=The Zitterbewegung interpretation of quantum mechanics| czasopismo=Foundations of Physics| data=październik 1990|wolumin=20|numer=10|strony=1213–1232}}</ref>.

Próby weryfikacji hipotezy wewnętrznego zegara oraz pomiaru jego częstotliwości nie przyniosły na razie rozstrzygnięcia<ref>{{Cytuj pismo|autor=G.R. Osche|tytuł=Electron channeling resonance and de Broglie’s internal clock|url=http://aflb.ensmp.fr/AFLB-361/aflb361m718.pdf|czasopismo=Annales de la Fondation Louis de Broglie|wolumin=36|rok=2001|strony=61–71}}</ref>. Dane eksperymentalne pozostają przynajmniej w zgodzie z przypuszczeniem de Broglie<ref>{{cytuj pismo|autor=Catillon|czasopismo=Foundations of Physics|miesiąc=lipiec| rok=2001|wolumin=38|numer=7| strony=659–664}}</ref>.

=== Niepustość oraz zmienność masy ===
Według de Broglie, [[neutrino]] oraz [[foton]] posiadają masę spoczynkową, aczkolwiek bardzo niewielką. Wniosek, że foton nie jest całkiem bezmasowy, wynika ze spójności teorii. Nawiasem mówiąc, odrzucenie hipotezy bezmasowych fotonów pozwoliło mu zwątpić również w hipotezę o rozszerzaniu się Wszechświata.

Co więcej, de Broglie wierzył, że prawdziwa masa cząstek nie jest stała, a każda cząstka może być reprezentowana przez maszynę [[Termodynamika|termodynamiczną]], odpowiadającą cyklicznej całce z działania.

=== Uogólnienie zasady najmniejszego działania ===
W drugiej części swojej pracy z 1924, de Broglie użył odpowiednika mechanicznej zasady najmniejszego działania z [[Zasada Fermata|optyczną zasadą Fermata]]: „zasada Fermata, zastosowana do fal fazy jest identyczna z [[Zasada Maupertuisa|zasadą Maupertuisa]], zastosowaną do ciała w ruchu. Możliwe trajektorie ciała są identyczne z możliwymi promieniami fali.” Identyczność ta została podkreślona wiek wcześniej przez [[William Rowan Hamilton|Hamiltona]], i opublikowana przez niego około 1830, gdy nikt jeszcze nie miał dowodów na to, że podstawowe zasady fizyki będą miały zastosowanie w opisie zjawisk atomowych.

Aż do końca swojej pracy, de Broglie okazał się fizykiem, który najbardziej poszukiwał wymiaru działania, o którym Max Planck, na początku XX wieku, pokazał, że jest jedyną uniwersalną jednostką (o wymiarze entropii).

=== Dwoistość praw natury ===
Będąc daleko od twierdzenia, że „sprzeczności znikają”, o czym [[Max Born]] sądził, że jest do osiągnięcia w podejściu statystycznym, de Broglie rozszerzył dualizm cząstkowo-falowy na wszystkie cząstki (oraz na kryształy, w których ujawniała się dyfrakcja), oraz rozszerzył zasadę dualności na prawa natury.

Jego ostatnia praca dawała pojedynczy układ praw, z dwóch dużych systemów, termodynamiki i mechaniki:

{{Cytat
 |treść = Gdy [[Ludwig Boltzmann|Boltzmann]] i jego kontynuatorzy rozwinęli swoją statystyczną interpretację termodynamiki, można było rozważać termodynamikę jako skomplikowaną gałąź dynamiki. Ale w moich aktualnych ideach, to dynamika jest uproszczoną wersją termodynamiki. Sądzę, że ze wszystkich idei, jakie wprowadziłem w teorii kwantowej w poprzednich latach, ta idea, jak dotąd, jest najważniejsza i najgłębsza.
 |styl = box środek
}}

Idea ta zdaje się pasować do dulalizmu ciągłości-nieciągłości, gdyż jej dynamika może być limitem jej termodynamiki, gdzie postulowane jest przejście do ciągłych limitów. Jest to bliskie pomysłom [[Gottfried Wilhelm Leibniz|Leibniz]]a, który głosił potrzebę istnienia zasad architektonicznych, w celu skompletowania układu praw mechanicznych.

Aczkolwiek według de Broglie, jest tu mniej dualności, w sensie opozycji, niż syntezy (że jedno jest limitem drugiego), a ilość tej syntezy jest stała, jak w jego pierwszym wzorze, którego pierwszy wzór dotyczy mechaniki, a drugi optyki:
: <math>m c^2 = h \nu.</math>

=== Neutrinowa teoria światła ===
Teoria ta, datowana od 1934, wprowadza ideę, że foton jest odpowiednikiem fuzji dwóch [[Neutrino|neutrin]] [[Paul Dirac|Diraca]].

Teoria pokazuje, że ruch centrum grawitacyjnego tych dwóch cząstek poddany jest [[Równania Maxwella|równaniom Maxwella]], co pokazuje, że zarówno foton, jak i neutrino, mają niezerową masę spoczynkową, choć bardzo niewielką.

=== Ukryta termodynamika ===
Finalną ideą de Broglie była ukryta termodynamika izolowanych cząstek. Jest to próba połączenia trzech najdalszych zasad fizyki: Fermata, Maupertuisa i [[Nicolas Léonard Sadi Carnot|Carnota]].

W pracy tej, działanie jest czymś przeciwnym do [[Entropia|entropii]], a łączy je równanie w formie:
: <math>\frac\text{action}{h} = -\frac\text{entropy}{k}.</math>

W konsekwencji swojego wielkiego wpływu, teoria przywołuje zasadę nieoznaczoności do odległości wokół ekstremów działania, odległości odpowiadających ''redukcji entropii''.

== Nagrody i odznaczenia ==
[[Plik:Louis de Broglie by Gheorghe Manu.png|thumb|Louis de Broglie według Gheorghe’a Manu]]
* 1929 – [[Nagroda Nobla]] z fizyki
* 1929 – Medal Henri Poincarego
* 1932 – Nagroda [[Albert I Grimaldi|Alberta I Grimaldi]]
* 1938 – Medal [[Max Planck|Maxa Plancka]]
* 1938 – Członek [[Królewska Szwedzka Akademia Nauk|Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk]]
* 1944 – Członek [[Akademia Francuska|Akademii Francuskiej]]
* 1952 – [[Nagroda Kalinga]]
* 1953 – Członek [[Royal Society]]<ref name="frs" />

== Publikacje ==
* ''Recherches sur la théorie des quanta'' (Badania nad teorią kwantową), Thesis, Paris, 1924, Ann. de Physique (10) '''3''', 22 (1925)
* ''Ondes et mouvements'' (Fale i Ruch). Paris: Gauthier-Villars, 1926.
* ''Rapport au 5e Conseil de Physique Solvay.'' Brussels, 1927.
* ''La mécanique ondulatoire'' (Mechanika Falowa). Paris: Gauthier-Villars, 1928.
* ''Matière et lumière'' (Materia i Światło). 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.
** Tłumaczenie angielskie: ''Non-linear Wave Mechanics: A Causal Interpretation.'' (Nieliniowa mechanika kwantowa: interpretacja przyczynowa) Amsterdam: Elsevier, 1960.
* ''Sur les sentiers de la science'' (Na ścieżkach nauki).
* ''Introduction à la nouvelle théorie des particules de M. Jean-Pierre Vigier et de ses collaborateurs.'' Paris: Gauthier-Villars, 1961. Paris: Albin Michel, 1960.
** Angielskie tłumaczenie: ''Introduction to the Vigier Theory of elementary particles.'' (Wstęp do teorii Vigiera o cząstkach elementarnych) Amsterdam: Elsevier, 1963.
* ''Étude critique des bases de l’interprétation actuelle de la mécanique ondulatoire.'' Paris: Gauthier-Villars, 1963.
** Angielskie tłumaczenie: ''The Current Interpretation of Wave Mechanics: A Critical Study.'' (Obecna interpretacja mechaniki falowej: krytyczne studium) Amsterdam, Elsevier, 1964.
* ''Certitudes et incertitudes de la science'' (Pewności i niepewności w nauce). Paris: Albin Michel, 1966.

== Przypisy ==
{{Przypisy}}

== Linki zewnętrzne ==
* {{Cytuj stronę | url = http://www.nobel.se/physics/laureates/1929/broglie-bio.html | tytuł = Biografia Louisa de Broglie’a na stronie Fundacji Nagrody Nobla | opublikowany = nobel.se | archiwum = https://web.archive.org/web/20040904083428/http://www.nobel.se/physics/laureates/1929/broglie-bio.html | zarchiwizowano = 2004-09-04}} {{lang|en}}
* {{MacTutor | id = Broglie }} [dostęp 2021-10-25].

{{Nobel Fizyka}}
{{Laureaci Medalu Maxa Plancka}}
{{Mechanika kwantowa}}
{{Kontrola autorytatywna}}

{{SORTUJ:Broglie, Louis de}}
<!-- Zajęcia -->
[[Kategoria:Francuscy fizycy XX wieku]]
[[Kategoria:Francuscy fizycy teoretyczni]]
[[Kategoria:Pionierzy mechaniki kwantowej]]
<!-- Honory -->
[[Kategoria:Członkowie Akademii Francuskiej]]
[[Kategoria:Członkowie Francuskiej Akademii Nauk]]
[[Kategoria:Francuscy nobliści – fizyka]]
[[Kategoria:Laureaci Medalu Maxa Plancka]]
[[Kategoria:Laureaci Nagrody Kalinga]]
[[Kategoria:Doktorzy honoris causa Uniwersytetu Warszawskiego]]
<!-- Ogólne -->
[[Kategoria:Ludzie urodzeni w Dieppe (Francja)]]
[[Kategoria:Urodzeni w 1892]]
[[Kategoria:Ludzie związani z Louveciennes]]
[[Kategoria:Zmarli w 1987]]