路易·維克多·德布羅意（法語：Louis Victor de Broglie, prince, duc de Broglie，1892年8月15日—1987年3月19日），法國理論物理學(xué)家，第七代布羅意公爵，波動力學(xué)的創(chuàng)始人，物質(zhì)波理論的創(chuàng)立者，量子力學(xué)的奠基人之一。
路易·維克多·德布羅意于1892年8月15日出生于法國，于1909年獲得巴黎大學(xué)歷史學(xué)學(xué)位。兩年后，德布羅意逐漸對物理學(xué)感興趣，并于次年在巴黎大學(xué)獲得物理學(xué)碩士。1924年，德布羅意憑借論文《量子理論的研究》獲得巴黎大學(xué)博士學(xué)位并留于本校任教。1930年，德布羅意創(chuàng)立《科學(xué)與工業(yè)實踐》系列叢書，并于1932年擔(dān)任巴黎大學(xué)理論物理學(xué)教授，后來便致力于波粒理論研究。1933年，德布羅意被選為法國科學(xué)院院士，同年榮法蘭西學(xué)院第一席位的院士。1944年、1948年，德布羅意先后當(dāng)選為法蘭西學(xué)院院士、美國國家科學(xué)院外籍院士。后來他被授予法國原子能高級委員會顧問，并在亨利·龐加萊建立一個研究中心，進而促成國際量子分子科學(xué)院的成立。1951年后，德布羅意主要研究微觀現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和決定論的科學(xué)哲學(xué)觀點，并從波動力學(xué)的觀點出發(fā)，探討熱力學(xué)和分子生物學(xué)問題。1960年，德布羅意成為法國公爵兼神圣羅馬親王。德布羅意住在平民小屋里過著簡樸的生活，直到1987年3月19日于路維希安去世，享年95歲。
路易·維克多·德布羅意的研究涉及波動力學(xué)、電磁學(xué)、相對論、波導(dǎo)、核物理、量子場論、電子顯微鏡等多個領(lǐng)域，并且他這一生獲得過諸多榮譽，如于1929年榮獲諾貝爾物理學(xué)獎，1952年獲聯(lián)合國教科文組織頒發(fā)的卡琳加獎金，在1953年和1958年先后當(dāng)選為倫敦皇家自然知識促進學(xué)會的會員和美國藝術(shù)與科學(xué)科學(xué)院的院士，還在1961年獲得法國榮譽軍團大十字騎士稱號以及先后獲得法拉第與富蘭克林獎?wù)?/a>等。德布羅意在理論物理學(xué)上有著歷史性貢獻，其代表作有著名的博士論文《量子理論研究》，經(jīng)典著作《現(xiàn)代物理學(xué)和量子力學(xué)》，《波和粒子》等。后世為紀(jì)念德布羅意，將相波稱為物質(zhì)波。
人物生平
早年經(jīng)歷
1892年8月15日，路易·維克多·德布羅意出生于法國塞納河畔塞納省迪耶普的一個顯赫世家，家族中曾出過公爵和部長。德布羅意的父親維克多·德布羅意（Victor de Broglie）是第五代布羅意公爵，兼法國總理和外交部長，其母親保利娜·德·阿爾梅萊（Pauline d'Armaille）是一位女作家的孫女。14歲時，他的父親去世，其由兄長莫里斯·德布羅意（Maurice de Broglie ）撫養(yǎng)長大，德布羅意自幼愛讀書，能過目不忘。
德布羅意在上小學(xué)期間各門功課成績就很優(yōu)秀，并且喜歡研究“法國中世紀(jì)歷史”。隨后，德布羅意從巴黎德賽利中學(xué)畢業(yè)后便進入巴黎大學(xué)就讀，并于1909年獲得巴黎大學(xué)文學(xué)院歷史學(xué)位。1911年，第一屆索爾維會議召開，德布羅意以工作人員的身份參加這個會議，此次會議的主題是輻射和量子論，他深受啟發(fā)，這使他下定決心要貢獻出自己的全部力量去研究馬克斯·普朗克引入的量子概念。同年，他放棄關(guān)于18世紀(jì)初法國內(nèi)政問題的學(xué)位考試，轉(zhuǎn)而學(xué)自然科學(xué)。1913年，德布羅意獲得物理學(xué)碩士學(xué)位。1914年，第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，德布羅意正在陸軍服役，剛開始被派到Fort Mont-Valérien當(dāng)坑道工兵，后來，在他哥哥的倡議下，他被借調(diào)到無線通信服務(wù)部門，隨后便在埃菲爾鐵塔上的軍用無線電臺服役6年，進而為他的無線電知識打下基礎(chǔ)。1919年，德布羅意退役后再次回到巴黎大學(xué)跟隨物理學(xué)大師保羅·朗之萬（Paul Langevin）攻讀物理學(xué)博士學(xué)位，并在他哥哥的實驗室參加實驗研究工作。
1922年，德布羅意在一篇關(guān)于黑體輻射的文章中，運用光子假設(shè)和光子氣假設(shè)，成功導(dǎo)出馬克斯·普朗克的能量輻射定律。次年夏天，32歲的德布羅意提出設(shè)想：光既然具有波粒二象性，那么把問題倒過來考慮時，光的波粒二象性就不只局限于光現(xiàn)象，而實物粒子同樣有這一特性。隨后便發(fā)表短文來闡述他的這種設(shè)想，并詳細(xì)地把它寫進自己的博士學(xué)位論文。一年后，他以一百多頁的博士學(xué)位論文《量子理論的研究》獲得巴黎大學(xué)博士學(xué)位，論文首用“相波”概念說明波長和動量成反比，頻率和總能成正比之關(guān)系。
1923年夏、秋，德布羅意認(rèn)為應(yīng)當(dāng)推廣阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）1905年所作出的波粒二象性結(jié)論，他在法國科學(xué)院議會周報《報導(dǎo)》上發(fā)表了三篇論文：《輻射一波與量子》，《光學(xué)一光量子、衍射和干涉》，《量子氣體運動理論以及費馬原理》，在這些論文中，關(guān)于波和量子的創(chuàng)造性思想不斷流露。
1924年，德布羅意完成了博士論文《量子理論研究》，在論文中，他詳細(xì)地解釋了他所創(chuàng)建的波理論，通過愛因斯坦和馬克斯·普朗克（Max Planck）的光波理論進而推出關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性——任何物質(zhì)同時具備波動和粒子的性質(zhì)，并詳細(xì)闡述了有關(guān)物質(zhì)波可能存在的主要論點，并堅信物質(zhì)波產(chǎn)生于任何物體的運動，還給出計算波長計算公式。他的論題和內(nèi)容讓許多學(xué)者持以否定，而德布羅意的老師朗之萬也很難相信這個論點。后來，朗之萬把德布羅意的論文寄給阿爾伯特·愛因斯坦。愛因斯坦很重視德布羅意的論文，并評價說：“德布羅意的工作給我留下深刻的印象，一幅巨大帷幕的一角卷起來了”。
研究經(jīng)歷
1925年，德布羅意在紐約的貝爾電話實驗室發(fā)生一次意外事故，但卻在意外中獲得了一張電子在晶體中衍射的照片，從而發(fā)現(xiàn)這種衍射是波動的典型特征，所以這是電子波存在的確實證據(jù)，因此德布羅意的理論得到證實。因這一歷史性的發(fā)現(xiàn)，瑞典皇家科學(xué)院頒授德布羅意1929年的諾貝爾物理學(xué)獎，也是歷史上第一個以博士論文獲得諾貝爾物理獎的人。次年，德布羅意在母校巴黎大學(xué)開始任教。
1927年夏天，全世界的物理學(xué)家來到比利時首都布魯塞爾參加第五次索爾維會議，德布羅意又作了關(guān)于波及粒子之間的關(guān)系的表述，他把電子看成是騎在自己的波上的。但遭到會上人的否定。同年，美國克林頓·戴維孫（Davisson）以及合作者雷斯特·革末（Germer）用59電子伏特的慢速電子，蘇格蘭的G·P·湯姆遜（G.P.Thomson）用快速電子，分別從實驗上各自證實了電子波的存在，其波長的實驗值與德布羅意方程的理論值完全吻合。至此，德布羅意的大膽假設(shè)因被勝利證實而受到廣泛贊賞，從而使他獲得1929年諾貝爾物理學(xué)獎金。后來，德國物理學(xué)家海森伯格（Werner Heisenberg）和奧地利物理學(xué)家埃爾溫·薛定諤（德語：Schr?dinger）在德布羅意的基礎(chǔ)上提出新量子力學(xué)理論，進而也奠定了新的量子力學(xué)的基礎(chǔ)。德布羅意關(guān)于“物質(zhì)波”的理論，對量子力學(xué)的發(fā)展作出卓越的貢獻。
1930年，德布羅意創(chuàng)立了由赫爾曼出版社出版的《科學(xué)與工業(yè)實踐》系列叢書。兩年后，德布羅意在母校巴黎大學(xué)理學(xué)院擔(dān)任理論物理學(xué)教授。后來，德布羅意致力于發(fā)展波粒學(xué)的因果解釋，反對主導(dǎo)量子力學(xué)理論的完全概率模型，他的這種理論由大衛(wèi)·約瑟夫·博姆（David Joseph Bohm）在20世紀(jì)50年代改進，因而從此被稱為德布羅意-玻姆理論。
1933年，德布羅意被選為法國科學(xué)院院士。同年，正處于第二次世界大戰(zhàn)德國納粹占領(lǐng)法國期間，當(dāng)時很多院士過世或被俘虜，但參與的17位院士都一致投贊，因此法蘭西學(xué)院接受了選舉德布羅意為法蘭西學(xué)院第一席位的院士。自1943年起，德布羅意擔(dān)任法國科學(xué)院常任秘書。
1945年，德布羅意被授予法國原子能高級委員會顧問一職，以表彰他為拉近工業(yè)與科學(xué)的距離所做的努力，他還在亨利龐加萊研究所建立一個應(yīng)用力學(xué)中心，進行光學(xué)、控制論和原子能的研究，進而促成國際量子分子科學(xué)院的成立。
1951年，德布羅意主要研究的是微觀現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和決定論的科學(xué)哲學(xué)觀點，并從波動力學(xué)的觀點出發(fā)，探討熱力學(xué)和分子生物學(xué)問題。次年，德布羅意被聯(lián)合國經(jīng)濟及社會理事會授予卡琳加獎金。后來，于1953年和1958年先后當(dāng)選為英國皇家學(xué)會的會員和美國藝術(shù)與科學(xué)科學(xué)院的院士。從1932年到1962年間，德布羅意擔(dān)任彭加勒學(xué)院的理論物理學(xué)教授，他的著作至今已達(dá)二十種以上。
1960年，他的哥哥第六代德布羅意公爵莫里斯去世，沒有繼承人，因此德布羅意于當(dāng)年成為第七代布羅意公爵。次年，他還被授予法國榮譽軍團大十字騎士稱號。后來，德布羅意從未結(jié)婚，一輩子單身，有兩位忠心耿耿的隨從。他深居簡出，從來不放假，是個標(biāo)準(zhǔn)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。就這樣他便住在平民小屋里，過著簡樸與世無爭的生活。
晚年病逝
1987年3月19日在路維希安去世，享年95歲，其公爵職位由他的遠(yuǎn)房表弟第八代布羅意公爵維克多-弗朗索瓦繼承，他的葬禮于1987年3月23日在圣皮埃爾德納伊教堂舉行。
主要成果
德布羅意不僅創(chuàng)立物質(zhì)波理論，還在電動力學(xué)與基本粒子理論的研究中有很大研究成果。他提出波粒二象性理論，認(rèn)為一切微觀物質(zhì)客體既具有微粒屬性，又具有波動屬性，還建立波長公式，并且還用波爾理論解釋了X射線和光電效應(yīng)的一些現(xiàn)象。對于中微子以及光子，德布羅意認(rèn)為其具有非零靜止質(zhì)量。不僅如此，德布羅意在熱力學(xué)、力學(xué)與光學(xué)中也有突出貢獻。
波粒二象性理論
（1）實物粒子有波粒二象性，與運動粒子相應(yīng)的還有正弦信號，兩者總保持相同的位相；
（2）在一定情形中，任一運動質(zhì)點能夠被衍射，穿過一個相當(dāng)小的開孔的電子群會表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象；
（3）氣體原子像電子一樣也具有波粒二象性，只有滿足位相波諧振，才是穩(wěn)定的軌道。
自然法則的二元性
1924年，在波粒二象性的啟發(fā)下，德布羅意認(rèn)為實物粒子（如電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子）也具有波粒二象性，他把光的波動性和粒子性的定量關(guān)系式推廣到實物粒子，進而提出一個大膽的假設(shè)：一切實物粒子都具有波粒二象性，即：一切微觀物質(zhì)客體既具有微粒屬性，又具有波動屬性。一個質(zhì)量為，速率為的實物粒子，既可以用粒子性特征量（動量和能量）來描述，也可用波動性特征量(頻率和波長)來描述。
導(dǎo)航波理論
1927年，德布羅意在“第五次索爾維會議”正式提出能解決波粒二象性問題的顯而易見的方案，并把這個自己全面構(gòu)建的理論稱為“導(dǎo)航波理論”（pilot-wave theory）。導(dǎo)航波理論的核心概念是：電子實際上是兩種實體，一種類似粒子，一種類似波。粒子總是位于某些特定地點，且總是沿著某些特定路徑運動，而波則會在空間中“流動”，同時充斥在實驗中所有可能的路徑。波會引導(dǎo)粒子的運動，而這種導(dǎo)航的基礎(chǔ)則是所有路徑上的狀況，即便粒子必須通過這樣或那樣的路徑，具體通過哪條路徑也還是由在所有可能路徑上流動的波來決定。
最小作用量原理
德布羅意仔細(xì)分析了光的波動說及粒子說發(fā)展的歷史，并注意到19世紀(jì)哈密頓（Hamilton）曾經(jīng)闡述的幾何光學(xué)與經(jīng)典粒子力學(xué)的相似性，集合光學(xué)的基本原理，可以概括為恩里科·費米（Fermi）原理，也即最小作用量原理。
質(zhì)量的非無效性和可變性
德布羅意認(rèn)為，中微子和光子具有非零的靜止質(zhì)量，盡管極其微小。他的理論需要給光子賦予一個非零質(zhì)量，對光子零質(zhì)量假說持否定態(tài)度使他對宇宙膨脹假說抱有疑問。此外，他認(rèn)為粒子的真實質(zhì)量不是恒定的，而是可變的，并且每個粒子可以比擬成一部熱力學(xué)裝置，該裝置等價于作用量的環(huán)路積分。
X射線和光電效應(yīng)
德布羅意的第一部作品是在他哥哥莫里斯的實驗室中完成的，涉及光電導(dǎo)效應(yīng)的特征和X射線的特性，這部作品研究X射線的吸收，并用玻爾理論解釋了這種現(xiàn)象，將量子原理應(yīng)用于光電子光譜的解釋，并對X射線光譜進行系統(tǒng)的分類。X射線光譜的研究對于闡明原子內(nèi)部電子殼層的結(jié)構(gòu)（光譜由外殼決定）具有重要意義。
雙解理論
德布羅意設(shè)想波動方程有兩個解，一個具有奇點，表示具有顆粒性的微觀物質(zhì)粒子，一個是連續(xù)的波動，附著在粒子上引導(dǎo)粒子運動。德布羅意稱之為“雙解理論”，而把這個引導(dǎo)粒子運動的波稱為“導(dǎo)波”。20世紀(jì)60年代以后，德布羅意將他的看法與熱力學(xué)和相對論的觀點相聯(lián)系，提出所謂“單個粒子的熱力學(xué)”或粒子的“隱熱力學(xué)”，把粒子的運動和熵的變化聯(lián)系起來，試圖建立一條他認(rèn)為能夠真正解釋目前量子力學(xué)的新途徑。
光的中微子理論
德布羅意建立的“光的中微子理論”是以“融合起來”的原則為基礎(chǔ)的知名理論之一。他認(rèn)為光子是兩個中微子的結(jié)合體，但該說法并未被實驗證明。
主要論著
主要著作?
主要論文
人才培養(yǎng)
截至2024年8月數(shù)學(xué)譜系項目網(wǎng)站數(shù)據(jù)顯示，德布羅意先后指導(dǎo)了11名學(xué)生，具體信息如下：
參考資料：
主要榮譽
社會任職
個人生活
棄文從理
德布羅意從小喜歡歷史，尤其是政治，他從小就有很好的記憶力，能夠準(zhǔn)確地讀出戲劇作品的節(jié)選，或者說出法蘭西第三共和國部長的完整名單，為此，有人預(yù)言他將來會成為一位偉大的政治家。德布羅意打算從事人文學(xué)科的職業(yè)，并獲得他的第一個歷史學(xué)學(xué)位。之后，他將注意力轉(zhuǎn)向數(shù)學(xué)和物理學(xué)，并獲得物理學(xué)學(xué)位。棄文從理，癡迷科研，他雖出身貴族，卻不是紈绔子弟，從不恃寵而驕，從小就對知識充滿渴望。他為人不僅具有謙遜的品性還具有研究精神，他一直都致力于自己感興趣的研究，不僅豐富了人生，還奠定物理學(xué)上關(guān)于量子學(xué)的基石。
平民紳士
德布羅意生活簡樸，平易近人，把畢生獻給科學(xué)事業(yè)。一生未結(jié)婚，只有兩位忠心耿耿的隨從，喜歡過平俗簡樸的生活。賣掉貴族世襲的豪華巨宅，選擇住在平民小屋。深居簡出，從來不放假，是個標(biāo)準(zhǔn)的工作狂，他喜歡上班步行或者坐公交車，也沒有屬于自己的私人汽車。他秉承了貴族家庭中良好的紳士品質(zhì)，對人彬彬有禮。
人物關(guān)系
人物評價
物理學(xué)家阿爾伯特·愛因斯坦評價到：“德布羅意先生提出了一個物質(zhì)粒子可以怎樣和一個波場相對應(yīng)，這是天才的一筆，揭開了一幅大幕的一角。”
物理學(xué)家埃爾溫·薛定諤在發(fā)表他的波動力學(xué)論文時評價到：“這些考慮的靈感，主要歸因于路易·維克多·德布羅意先生的獨創(chuàng)性的論文。”
德布羅意導(dǎo)師朗之萬評價到：“除了思想的創(chuàng)新之外，德布羅意以非凡的技巧做出努力，克服阻礙物理學(xué)家的困難。”
后世紀(jì)念
德布羅意波
1924年，在博士論文中他首次提出“物質(zhì)波”的假說，指出波粒二象性不只是光子才有，一切微觀粒子，包括電子和質(zhì)子、中子，都具有波粒二象性。他認(rèn)為實物粒子如電子也是一種波動，也具有物質(zhì)周期過程的頻率，伴隨電子的運動也有由相位來定義的相波，后人為了紀(jì)念他稱其為“德布羅意波”。
參考資料 >
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