路易·维克多·德布罗意编辑

法国理论物理学家，物质波理论创立者，诺贝尔物理学奖得主

路易·维克多·德布罗意

路易·维克多·德布罗意（Louis Victor de Broglie，1892年8月15日—1987年3月19日），出生于法国迪耶普，法国理论物理学家，第七代布罗伊公爵，物质波理论的创立者，量子力学的奠基人之一，法国科学院院士，法兰西学术院院士，英国皇家学会外籍院士，美国国家科学院外籍院士。路易·维克多·德布罗意于1910年获巴黎大学历史学士学位，1911年转学理学，于1913年获得理学学士学位。1913年至1919年在法国陆军服役。1924年获巴黎大学物理学博士学位。1928年担任巴黎大学理论物理教授。1929年获诺贝尔物理学奖。1933年任巴黎大学理学院主任，同年被选为法国科学院院士。1944年当选为法兰西学术院院士。1948年当选美国国家科学院外籍院士。1953年当选为英国皇家学会外籍院士。1958年当选美国艺术与科学院外籍荣誉院士。1960年继承为第七代布罗伊公爵。1961年获法国荣誉军团大十字勋章。1962年从巴黎大学退休。1987年3月19日逝世，享年95岁。路易·维克多·德布罗意的研究涉及波动力学、电磁学、相对论、波导、核物理、量子场论、电子显微镜等多个领域。

1911年，第一届索尔维会议召开，莫里斯以工作人员的身份参加了这个会议，得到了会议的全部文件。这次会议的主题是辐射和量子论。德布罗意怀着极大的兴趣阅读了这些文件，这使他最终下决心要贡献出自己的全部力量“去弄清楚普朗克引入的量子概念”。同年，他放弃了关于18世纪初法国内政问题的学位考试，转而学自然科学。

1913年，获得科学文凭，即理学学士学位。同年作为工程师加入法国陆军，被派到Fort Mont-Valérien当坑道工兵。

亲笔签名

1914年，第一次世界大战爆发。经过哥哥运用人脉关系，他被转派去埃菲尔铁塔的陆军无线电部门做通讯兵，在这期间他熟悉了有关无线电波的知识。

1919年退役后，德布罗意回到巴黎大学，继续先前的理论物理研究，拜物理学家保罗·朗之万为导师攻读理论物理博士学位并在他哥哥的实验室参加实验研究工作。

中年时的德布罗意

1924年11月25日，通过博士论文答辩，获得博士学位。

1928年，担任巴黎大学理论物理教授。

1929年，获得诺贝尔物理学奖。

1933年，任巴黎大学理学院主任；5月29日，当选为法国科学院院士。

法国科学院像

1942年2月2日，任法国科学院常务秘书。

1944年10月2日，荣膺法兰西学术院第一席位的院士。

1945年，被任命为法国原子能高级委员会的顾问。同年于亨利-庞加莱研究所建立了工程力学中心，于此进行光学、模控学以及原子能研究。德布罗意激励了国际量子分子科学院的创立，并成为其早期会员。

1953年，当选为英国皇家学会外国会员。

1960年，继承为第七代布罗伊公爵。

1961年，获法国荣誉军团大十字勋章。

1962年，德布罗意退休。

1975年9月29日，辞去法国科学院常务秘书，被任命为永久荣誉秘书。

1987年3月19日逝世，享年95岁。

主要成就

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科研成就

科研综述

德布罗意发展了光的波粒二象性概念，构思了物质波概念，成为波动力学的主要奠基人之一。创立物质波理论以后，德布罗意主要从事电动力学和基本粒子理论研究。他在从玻尔的原子理论转变到量子力学的过程中，起了关键性的作用。

1922年，在《物理学杂志》上发表了一篇用光量子假设推导普朗克黑体辐射公式的文章。

1923年9—10月，他在《法国科学院报道》上接连发表了三篇题为《波和量子》《光量子、衍射和干涉》及《量子、气体运动理论及费马原理》的短文，提出了现在被称为德布罗意波的雏形。

1924年2月，他在英国《哲学杂志》上发表了一篇较为详细的综合文章《光量子试论》。同年，撰写题为《量子理论研究》的博士论文。

物质波理论

年轻时的德布罗意

1924年，德布罗意在光的波粒二象性的启发下，从自然界的对称性出发，提出了与光的波粒二象性完全对称的设想，即实物粒子（如电子、质子等）也具有波粒二象性的假设。他还注意到几何光学与经典力学的相似性，根据类比的方法，提出了实物粒子也具有波动性的假设。

德布罗意认为，质量为

的粒子、以速度

匀速运动时，具有能量

和动量

；从波动性方面来看，它具有波长

和频率

，而这些量之间的关系也和光波的波长、频率与光子的能量、动量之间的关系一样，应遵从公式：

，

所以对具有静止质量

的实物粒子来说，若粒子以速度运动

，则该粒子所表现的平面单色波的波长是：

该公式被称为“德布罗意公式”。人们通常把这种物质所表现的波称为“德布罗意波”。

德布罗意的物质波概念成功地解释了玻尔氢原子假设中令人困惑的电子轨道角动量量子化的条件。由于德布罗意提出电子的波动性，荣获1929年诺贝尔物理学奖。%20

双重解理论

德布罗意老年时的照片

1927年，德布罗意在题为《物质及其辐射的波动力学和原子结论》论文中首次提出“双重解理论”。该理论中的一条重要位相和谐定律是德布罗意早在1924年的博士论文中提出的。由于他当时还没有非线性方程的概念，认为奇异解很可能就是线性薛定谔方程的基本解。这篇文章就是在这一认识下展开的。由于数学上的困难，他在文末的附录中提出了双重解理论的退化形式，即“导航波理论”。同年第五届索尔维物理学会议上，德布罗意不谨慎地作了有关导航波理论的报告。这一报告铸成了大错，使寻找简单、直观的量子理论图象的努力惨遭失败，形成了有利于哥本哈根学派量子力学的形势。

1952年，德布罗意宣布重新回到爱因斯坦的立场上，发表多篇论文阐述了正统量子力学的弊端以及他的双重解理论在描述物理实在方面的优越性。德布罗意将其观点总结在1956年出版的《非线性波动力学和因果解释：双重解理论》一书中，后来又在《波动力学的测量理论：通常解释和因果解释》中作了补充和修改。

德布罗意双重解理论在其有生之年未获最后成功，但他指明了正确的理论必须遵循的三条原则：1、物质波应能在物理空间进行描述，而并非仅能在“组态空间”（希尔伯特空间）进行描述；2、粒子是永久局域于物质波中的；3、波频与粒子的钟频之间的关系应当满足位相和谐定律。双重解理论导致了两个重要概念的形成：孤立子和测量理论。

学术论著

德布罗意发表过许多论文，著有二十余种书籍，也写了不少科普著作，以下为其代表论文及著作：

时间	名称
1924年	《量子理论研究》（Recherches sur la théorie des quanta）（博士论文）
1926年	《波和运动》（Ondes et mouvements）
1927年	《第五届索尔维物理学会议报告》（Rapport au 5e Conseil de Physique Solvay）
1928年	《X射线物理学导论》（Introduction à la physique des rayons X）
1928年	《波动力学》（La mécanique ondulatoire）
1930年	《波动力学研究导论》（Introduction à l’étude de la mécanique ondulatoire）
1930年	《波和粒子》（Ondes et corpuscules）
1932年	《新力学中的量化理论》（Théorie de la quantification dans la nouvelle mécanique）
1934年	《磁电子》（L’électron magnétique）
1937年	《物质和光》（Matière et lumière）
1938年	《物质与辐射之间的对应原理和相互作用》
1940年	《一种光的新理论：光子的波力学》
1941年	《粒子系统的波动力学》（La mécanique ondulatoire des systèmes de corpuscules）
1941年	《电磁波的引导传播问题》（Problème de propagation guidée des ondes électromagnétiques）
1943年	《自旋粒子的一般理论》（Théorie générale des particules à spin）
1943年	《关于核理论的波动力学》（De la mécanique ondulatoire à la théorie du noyau）
1943年	《粒子、波和波动力学》（Corpuscules, ondes et mécanique ondulatoire）
1947年	《物理学和微观物理学》（Physique et microphysique）
1948年	《波动力学和量子场论》（Mécanique ondulatoire et théorie quantique des champs）
1950年	《光波和粒子》（Optique électronique et corpusculaire）
1951年	《量子理论和波动力学的要素》（Eléments de théorie des quanta et de mécanique ondulatoire）
1951年	《知识和发现》（Savants et découvertes）
1953年	《量子物理学会保持不确定性吗？》La physique quantique restera-t-elle indéterministe ?
1956年	《非线性波动力学和因果解释：双重解理论》（英译版1960年出版）
1957年	《波动力学中的测量理论》（La théorie de la mesure en mécanique ondulatoire）
1960年	《在科学的道路上》（Sur les sentiers de la science）
1961年	《新粒子理论导论》
1963年	《波动力学的流行解释：批判性的研究》（英译版1964年出版）
1964年	《孤立子热力学》（La thermodynamique de la particule isolée ）
1966年	《科学的确定性和不确定性》（Certitudes et incertitudes de la Science）
1968年	《电磁波和光子》（Ondes électromagnétiques et photons）
1971年	《对波动力学的重新解释》（La réinterprétation de la mécanique ondulatoire）
1976年	《半个世纪的研究》（Recherches d'un demi-siècle ）
1978年	《新微观物理学的里程碑》（Jalons pour une nouvelle microphysique）
1982年	《海森堡的不确定性与波动力学的概率解释》

人才培养

根据2023年12月数学谱系项目网站数据，德布罗意先后指导11名学生，具体信息如下：

时间	姓名	学校
1931年、1938年	朱尔斯·盖尼奥（Jules Géhéniau）	布鲁塞尔自由大学
1933年	让-路易斯·德斯塔什（Jean-Louis Destouches）	巴黎大学
1933年	亚历山德鲁·普罗喀（Alexandre Proca）	巴黎第六大学
1935年	渡边慧（Satosi Watanabe）	巴黎大学
1941年	玛丽·安托瓦内特·托内拉（Marie-Antoinette Tonnelat）	巴黎第四大学
1943年	奥利维尔·科斯塔·德·博勒加德（Olivier Costa de Beauregard）	巴黎第六大学
1944年	尼古拉斯·卡布雷拉（Nicolás Cabrera）
1947年	西西尔·德维特（Cécile DeWitt-Morette）	巴黎大学
1950年	伯纳德·德斯班雅（Bernard d'Espagnat）	索邦大学
1971年	何塞·安东尼奥·维埃拉·瓦萨洛·佩雷拉（José António Vieira Vassalo Pereira）	巴黎大学
	米奥拉·穆古尔-沙赫特（Mioara Mugur-Schachter）

荣誉表彰

时间	荣誉表彰	授予单位
1929年	诺贝尔物理学奖（Nobel prize in Physics）	瑞典皇家科学院
1929年	亨利·彭加勒奖章（Henri Poincaré Medal）	法国科学院
1932年	摩纳哥阿尔伯特一世奖（Albert I of Monaco Prize）	摩纳哥政府
1933年	法国科学院院士	法国科学院
1938年	马克斯·普朗克奖章（Max Planck Medal）	德国物理学会
1938年	瑞典皇家科学院院士	瑞典皇家科学院
1944年	法兰西学术院第一席位院士	法兰西学术院
1948年	美国国家科学院外籍院士	美国国家科学院
1952年	卡林加奖	联合国教科文组织
1953年	英国皇家学会外籍院士	英国皇家学会
1956年	金质奖章	法国家科学研究中心
1958年	美国艺术与科学院外籍荣誉院士	美国艺术与科学院
1961年	法国荣誉军团大十字勋章	法国政府

社会任职

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时间	担任职务
1945年	法国原子能高级委员会（French Atomic Energy Commision）顾问

个人生活

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家世背景

德布罗意家族的简图徽

德布罗意家族数百年来在战场上和外交上为法国各朝国王服务。1740年路易十四封德布罗意家族为世袭公爵，封号由一家之长承袭，第一代公爵的儿子曾在七年战争中为奥地利王族出力作战，获得王子封号，赐于家族中每一个成员。在法国历史上，德布罗意家族一直显赫于政界、军界，为国家提供了一位总理、一位国会领袖、多位部长和驻外大使，为法兰西军队提供了三位上将和多位高级军官。

路易·德布罗意的父亲是第五代布罗伊公爵，在路易年仅14岁时（1906年）就去世了。哥哥莫里斯·德布罗意是一位X射线物理学家，曾任第二、三届索尔维会议的科学秘书，在1960年去世后，由路易·德布罗意承袭公爵称号。

生活简朴

路易从未结婚，一辈子单身，有两位忠心耿耿的随从。他喜欢过平俗简朴的生活，卖掉了贵族世袭的豪华巨宅，选择住在平民小屋。他深居简出，从来不放假，是个标准的工作狂。上班通勤，他喜欢步行，或搭巴士，不曾拥有私人汽车。

人物评价

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“德布罗意的工作给我留下了深刻的印象，一幅巨大帷幕的一角卷起来了。”（阿尔伯特·爱因斯坦评）

德布罗意一生爱好广泛，成果累累，著述颇丰，但他最突出的功绩是1924年对经典力学和几何光学的大胆类比中提出的物质波理论，其后三年内得到了理论和实验的证明，为揭示微观世界奥秘和量子力学的建立，作出了不朽贡献。（国家原子能机构评）

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