Louis-Victor Broglie (1892-1987)

Broglie, Louis-Victor(-Pierre-Raymond), VII. herceg (szül. 1892. aug. 15. Dieppe, Franciaország - megh. 1987. márc. 19. Párizs), francia fizikus; fôként kvantumelméleti munkáiról és az elektronok hullámtermészetének felfedezésérôl ismert. 1929-ben fizikai Nobel-díjjal tüntették ki.

Fiatalkora. Broglie egy francia arisztokrata második fia volt. A család egy normandiai kisváros nevét viseli. A XVII. század óta magas rangú katonák, politikusok és diplomaták kerültek ki a de Broglie-k közül. Amikor Louis de Broglie a tudományt választotta hivatásául, szakított a családi hagyománnyal, akárcsak bátyja, Maurice (halála után tôle örökölte a hercegi címet). Maurice szintén fizikus volt, jelentôsen hozzájárult az atommag kísérleti tanulmányozásához, s a család párizsi palotájában jól felszerelt laboratóriumot tartott fenn. Louis idônként együtt dolgozott a bátyjával, de ôt a fizika tisztán elméleti oldala vonzotta. Így jellemezte magát: "sokkal inkább úgy gondolkodom, mint a tisztán elméleti emberek, nem pedig mint a kísérletezô tudósok vagy a mérnökök, s különösen az átfogó és filozofikus látásmódot szeretem..." Ritkán került kapcsolatba a fizika technikai oldalával - például az I. világháború alatt, amikor katonai szolgálatát az Eiffel-toronyban elhelyezett rádióállomáson teljesítette.

Bátyjától hallott Max Planck és Albert Einstein német fizikusok munkáiról, ez keltette fel az érdeklôdését - ahogyan ô mondta - az atomfizika "misztériumai", vagyis a tudomány megoldatlan elvi problémái iránt. 18 évesen kezdett elméleti fizikát tanulni a Sorbonne-on, de 1909-ben történelembôl is diplomát szerzett, így a családi hagyományt követve haladt a diplomáciai pálya felé. Nem csekély konfliktusok után végül is nem fogadta el a francia történelembôl számára kijelölt kutatási tervet, s doktori értekezése tárgyául fizikai témát választott.

Az elektronhullámok elmélete. Broglie 1924-ben, doktori értekezésében fejtette ki forradalmi elméletét az elektronhullámokról, amelyet korábban tudományos folyóiratokban is közölt. Elgondolása, mely szerint az anyagnak atomi méretekben hullámtulajdonságai vannak, Albert Einstein egyik 20 évvel korábbi javaslatán alapult. Einstein vetette fel ugyanis, hogy a rövid hullámhosszú fény bizonyos körülmények között úgy viselkedik, mintha részecskékbôl állna - ezt kísérletileg 1923-ban igazolták is. Tudományos körökben még éppen csak kezdték elfogadni a fény kettôs természetének elvét, amikor Broglie már kiterjesztette e kettôs jelleget az anyagra.

Broglie ötlete választ adott még egy kérdésre. Ez ama számítások során merült fel, amelyeket az elektronok atomon belüli mozgásával kapcsolatban végeztek. A kísérletek azt mutatták, hogy az elektronnak a mag körül kell keringenie, s azt is, hogy - akkor még fel nem ismert okból - e mozgásnak korlátai vannak. Broglie elgondolása, a hullámtulajdonságú elektron magyarázatot adott a korlátozott mozgásra. A magtöltés által határok közé zárt hullám nem vehet fel akármilyen alakot, így mozgása sem tetszôleges, az atomi határok közé nem illô hullámalakok interferálnak önmagukkal és kioltódnak. 1923-ban, amikor Broglie közölte elképzelését, semmilyen kísérleti bizonyíték sem volt arra, hogy az elektron - amelynek részecsketulajdonságait kísérletileg már igazolták - bizonyos körülmények között úgy viselkedhet, mintha sugárzó energia volna. Broglie javaslata, amely egyetlen nagyobb hozzájárulása volt a fizikához, az intuíció diadala.

Broglie "anyaghullám"-elképzelésének elsô közzététele kevés érdeklôdést keltett fizikus körökben, de doktori értekezésének egy példánya Albert Einstein kezébe került, aki lelkesen fogadta. Einstein hangsúlyozta Broglie munkájának fontosságát, és épített is rá. Így Erwin Schrödinger osztrák fizikus is értesült a feltételezett hullámokról, erre az elgondolásra alapozva dolgozta ki a hullámmechanikát, azt a matematikai rendszert, amely a fizika fontos eszközévé vált. Ám csak 1927-ben találták meg az elektron hullámtermészetének elsô kísérleti bizonyítékait - Clinton Davisson és Lester Germer az Egyesült Államokban, ill. George Thomson Skóciában.

Késôbbi életútja és írásai. A doktorátus megszerzése után Broglie a Sorbonne-on maradt, 1928-ban az elméleti fizika professzora lett az újonnan alapított Henri Poincaré Intézetben, itt tanított 1962-es visszavonulásáig. 1945 után a Francia Atomenergia Hatóság tanácsadójaként is mûködött.

A Nobel-díj elnyerése mellett Broglie 1952-ben megkapta az Egyesült Nemzetek Gazdasági és Szociális Tanácsa által odaítélt Kalinga-díjat tudománynépszerûsítô mûveiért. A brit Royal Society külföldi tagja, a Francia Tudományos Akadémia tagja volt, és sok ôséhez hasonlóan az Académie Française (Francia Akadémia) is tagjává választotta.

Broglie élénken érdeklôdött a modern fizika filozófiai vonatkozásai iránt, ez fejezôdött ki elôadásaiban, cikkeiben és könyveiben. Elsôsorban arra a kérdésre keresett választ, hogy az atomfizikában alapvetô statisztikus megfontolások vajon a mélyebben fekvô okok elhanyagolását jelentik-e, vagy leírnak minden megismerhetôt. Ha az utóbbi eset áll fenn, akkor a mérés hat a megmértre, és elválaszthatatlan attól. 1923-as mûve után Broglie mintegy három évtizedig azt a nézetet vallotta, hogy a mélyebb okok nem írhatók le a véglegesség igényével, de az idô múlásával visszatért korábbi felfogásához, mely szerint a statisztikus elméletek elrejtik "a teljesen meghatározott és felderíthetô valóságot a kísérleti módszerek számára megfoghatatlan változók mögé."