Louis de Broglie

FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc
April 20, 2016 Kaare Kretz L 0 25

Louis-Victor-Pierre-Raymond, 7. Duc de Broglie,; 15 August 1892 - 19 Marts 1987) var en fransk fysiker, der gjorde banebrydende bidrag til kvanteteorien. I sin 1924 ph.d.-afhandling postuleret han den bølge karakter af elektroner og foreslog, at alt stof har bølge egenskaber.

En hidtil bekymrende partikel-bølge dualitet, ankommer i 1905 med Einsteins forklaring af den fotoelektriske effekt. De Broglie undfanget, i sin afhandling, en model, hvor dualitet forsvinder, og udvidet denne embryonale pilot-bølge model til materielle partikler, udtænke sagen bølge; Dette blev senere kendt som "de Broglie hypotese". Han vandt Nobelprisen i fysik i 1929, efter at 1927 eksperimenterende bekræftelse af de Broglie hypotese.

1925 pilot-bølge billede, og den bølge-lignende opførsel af partikler opdaget af de Broglie blev brugt af Erwin Schrödinger i hans formulering af bølge mekanik. Piloten-bølge model og fortolkning blev derefter forladt, til fordel for det kvante formalisme, indtil 1952, da den blev genopdaget og forbedret af David Bohm.

Louis de Broglie var det sekstende medlem valgt at besætte sæde 1 af Académie française i 1944, og fungerede som Perpetual sekretær for det franske videnskabsakademi.

Biografi

Louis de Broglie blev født til en adelig familie i Dieppe, Seine-Maritime, yngste søn af Victor, 5. Duc de Broglie. Han blev den 7. Duc de Broglie på døden uden arving i 1960 af hans ældre bror, Maurice, 6. Duc de Broglie, også en fysiker. Han havde ikke gifte sig. Da han døde i Louveciennes, blev han efterfulgt som hertug af en fjern fætter, Victor-François, 8. Duc de Broglie.

De Broglie og hans kolleger havde tænkt en karriere i humaniora, og fik sin første grad i historien. Bagefter dog vendte han sin opmærksomhed mod matematik og fysik og modtog en grad i fysik. Med udbruddet af Første Verdenskrig i 1914, tilbød han sine tjenester til hæren i udviklingen af ​​radiokommunikation.

Hans 1924 Recherches sur la Théorie des kvanter, introducerede sin teori om elektron bølger. Dette omfattede partikel-bølge dualitet teorien af ​​stof, der er baseret på arbejdet i Max Planck og Albert Einstein på lys. De afhandling eksaminatorer, usikker på materialet, bestået sin afhandling til Einstein for evaluering, der støttede hans partikel-bølge dualitet forslag helhjertet; de Broglie blev tildelt sin doktorgrad. Denne forskning kulminerede i de Broglie hypotese om, at enhver bevægelse partikel eller objekt havde en tilknyttet bølge. De Broglie dermed skabte et nyt felt i fysik, de Mécanique ondulatoire eller bølgemekanik, forene fysik af energi og materie. Til dette vandt han Nobelprisen i fysik i 1929.

I sin senere karriere, de Broglie arbejdet på at udvikle en kausal forklaring af bølge mekanik, i opposition til de helt probabilistiske modeller, der dominerer kvantemekaniske teori; det blev raffineret af David Bohm i 1950'erne. Teorien er siden blevet kendt som De Broglie-Bohm teori.

Udover strengt videnskabeligt arbejde, de Broglie tænkte og skrev om videnskabsteori, herunder værdien af ​​moderne videnskabelige opdagelser.

De Broglie blev medlem af Académie des Sciences i 1933, og var konservatoriets evig sekretær fra 1942. Han blev bedt om at slutte sig til Le Conseil de l'Union Catholique des Scientifiques Francais; dog afslog han. Dette skyldtes, at han var ikke-religiøse.

Den 12. oktober 1944 blev han valgt til Académie française, der erstatter matematiker Émile Picard. På grund af de dødsfald og fængslinger af Académie medlemmer under besættelsen og andre effekter af krigen, Académie ikke var i stand til at opfylde beslutningsdygtig tyve medlemmer for hans valg; på grund af de særlige omstændigheder, men hans enstemmige valg af de sytten tilstedeværende medlemmer blev accepteret. I en begivenhed enestående i historien om Académie, blev han modtaget som medlem af sin egen bror Maurice, som var blevet valgt i 1934. UNESCO tildelt ham den første Kalinga-prisen i 1952 for sit arbejde med popularisere videnskabelig viden, og han var valgt en udenlandsk medlem af Royal Society den 23 April 1953.

I 1961 modtog han titlen Ridder af Grand Kors i Æreslegionen. De Broglie blev tildelt en stilling som rådgiver for den franske Højkommissariat for Atomic Energy i 1945 for hans bestræbelser på at bringe industrien og videnskaben tættere sammen. Han etablerede et center for anvendt mekanik på Henri Poincaré Institute, hvor forskning i optik, kybernetik og atomenergi blev udført. Han inspirerede dannelsen af ​​Det Internationale Akademi for Quantum Molekylær Videnskab og var en tidlig medlem.

Vigtige teorier

Matter og partikel-bølge dualitet

"Den grundlæggende idé om var følgende: Det faktum, at efter Einsteins introduktion af fotoner i lysbølger, vidste, at lys indeholder partikler, som er koncentrationer af energi inkorporeret i den bølge, tyder på, at alle partikler, ligesom elektronen, skal transporteres af en bølge ind i hvilket det indarbejdes, ... My afgørende idé var at udvide til alle partikler sameksistensen mellem bølger og partikler, opdaget af Einstein i 1905 i tilfælde af lys og fotoner. " "Med hver partikel af sagen med masse m og hastighed va reelle bølge skal være» forbundet «, relateret til fremdriften ved ligningen:

hvor er bølgelængden, er Plancks konstant, er det momentum, resten masse, er hastighed og er lysets hastighed i vakuum. "

Denne teori sæt basis af bølge mekanik. Det blev støttet af Einstein, bekræftes af elektron diffraktion eksperimenter af Davisson og Germer, og generaliseret af arbejdet i Schrödingers.

Men denne generalisering var statistisk og var ikke godkendt af af de Broglie, der sagde "at partiklen skal være sæde for en intern periodisk bevægelse, og at det skal bevæge sig i en bølge for at forblive i fase med det blev ignoreret af faktiske fysikere forkert at overveje en bølge formering uden lokalisering af partiklen, som var helt i modstrid med mine oprindelige idéer. "

Fra et filosofisk synspunkt er denne teori om stof-bølger høj grad bidraget til ruinen af ​​atomisme af fortiden. Oprindeligt de Broglie mente, at reelle bølge var forbundet med partikler. Faktisk var den bølge aspekt af stof formaliseret ved en bølgefunktion defineret af Schrödingerligningen, som er en ren matematisk enhed med en probabilistisk fortolkning, uden støtte fra reelle fysiske elementer. Denne bølgefunktionen giver et udseende bølge adfærd til noget, uden at gøre reelle fysiske bølger vises. , Indtil slutningen af ​​sit liv de Broglie vendte dog en direkte og reel fysisk fortolkning af stof-bølger, efter arbejde David Bohm. Det de Broglie-Bohm teori er i dag den eneste fortolkning giver reelle status til noget-bølger og repræsenterer forudsigelser kvante teori.

 Formodninger af et internt ur elektronens

I sin 1924 afhandling, de Broglie formodede, at elektronen har et indre ur, der udgør en del af den mekanisme, hvormed en pilot bølgeledere en partikel. Efterfølgende David Hestenes har foreslået et link til Zitterbewegung, der blev foreslået af Erwin Schrödinger.

Forsøg på at kontrollere det interne ur hypotese og måling klokfrekvens er hidtil ikke afgørende; seneste eksperimentelle data er mindst kompatibel med de Broglie formodning.

Ikke-ugyldighed og variabilitet af masse

Ifølge de Broglie, neutrino og fotonen har resten masser, som ikke er nul, men meget lav. At en foton ikke er helt masseløse pålægger sammenhængen i hans teori. I øvrigt, denne afvisning af hypotesen om en masseløse foton muligt for ham at tvivle på hypotesen om universets udvidelse.

Desuden mente han, at den sande masse af partikler er ikke konstant, men variabel, og at hver partikel kan repræsenteres som en termodynamisk maskine svarende til en cyklisk integreret handling.

Generalisering af princippet om mindst handling

I anden del af hans 1924 afhandling, de Broglie brugte ækvivalensen af ​​den mekaniske princip om mindst action med Fermats optisk princip: "Fermats princip anvendes på fase bølger er identisk med Maupertuis 'princip anvendes på den bevægelige kroppen, de mulige dynamiske baner af det bevægelige organ er identiske med de mulige stråler af bølgen. " Denne ækvivalens var blevet påpeget af Hamilton et århundrede tidligere, og udgivet af ham omkring 1830, i en tid, hvor ingen erfaring gav bevis for de grundlæggende principper i fysik bliver involveret i beskrivelsen af ​​atomare fænomener.

Op til hans sidste værk, han syntes at være fysiker, der mest søgte at dimension handling, som Max Planck, i begyndelsen af ​​det 20. århundrede, havde vist sig at være den eneste universelle enhed.

Dobbelthed af naturens love

Langt fra hævder at gøre "den modsigelse forsvinder", som Max Born mente kunne opnås med en statistisk tilgang, de Broglie udvidet partikel-bølge dualitet til alle partikler og udvidet princippet om dualitet til naturens love.

Hans sidste arbejde gjort et enkelt system af love fra de to store systemer af termodynamik og mekanik:

At idé synes at matche den kontinuerlige-diskontinuerlig dualitet, da dens dynamik kunne være grænsen for dens termodynamik når overgange til kontinuerlige grænser postuleret. Det er også tæt på den for Leibniz, som postuleret nødvendigheden af ​​"arkitektoniske principper" for at gennemføre systemet for mekaniske love.

Men ifølge ham, er der mindre dualitet, i den forstand, oppositionen, end syntese og indsats for syntesen er konstant ifølge ham, ligesom i hans første formel, hvor det første medlem vedrører mekanikere og andet til optik:

Neutrino teori om lys

Denne teori, som stammer fra 1934 introducerer tanken om, at fotonen svarer til fusion af to Dirac neutrinoer.

Det viser, at bevægelsen af ​​tyngdepunktet af disse to partikler adlyder Maxwell ligninger der indebærer, at neutrino og foton begge har hvile masser, som ikke er nul, men meget lav.

Skjulte termodynamik

De Broglie endelige idé var de skjulte termodynamik af isolerede partikler. Det er et forsøg på at samle de tre længst principper fysik: principperne for Fermat, Maupertuis, og Carnot.

I dette arbejde bliver handling en slags modsat entropi, via en ligning, der relaterer de to eneste universelle dimensioner af formen:

Som en konsekvens af sin store indflydelse, denne teori bringer tilbage den usikkerhed princippet afstande omkring ekstrema handling, afstande svarende til reduktioner i entropi.

Æresbevisninger og priser

  • 1929 Nobelprisen i fysik
  • 1929 Henri Poincaré medalje
  • 1932 Albert I af Monaco-prisen
  • 1938 Max Planck-medalje
  • 1938 stipendiat Kongelige Svenske Videnskabernes Akademi
  • 1944 stipendiat Académie française
  • 1952 Kalinga Prize
  • 1953 stipendiat Royal Society

Publikationer

  • Recherches sur la Théorie des kvanter, Speciale, Paris, 1924, Ann. de fysik 3, 22
  • Ondes ET mouvements. Paris: Gauthier-Villars 1926.
  • Rapport au 5e Conseil de fysik Solvay. Bruxelles, 1927.
  • La Mécanique ondulatoire. Paris: Gauthier-Villars 1928.
  • Matière et Lumière. Paris: Albin Michel, 1937.
  • Une tentative d'Interprétation causale et non linéaire de la Mécanique ondulatoire: la Théorie de la dobbelt løsning. Paris: Gauthier-Villars 1956.
    • Engelsk oversættelse: Ikke-lineære Wave Mechanics: en årsagssammenhæng Tolkning. Amsterdam: Elsevier, 1960.
  • Sur les Sentiers de la videnskab.
  • Introduktion à la nouvelle Théorie des particules de M. Jean-Pierre Vigier et de Ses collaborateurs. Paris: Gauthier-Villars, 1961. Paris: Albin Michel, 1960.
    • Engelsk oversættelse: Introduktion til Vigier Theory af elementarpartikler. Amsterdam: Elsevier 1963.
  • Etude kritik des baser de l'Interprétation actuelle de la Mécanique ondulatoire. Paris: Gauthier-Villars 1963.
    • Engelsk oversættelse: den nuværende fortolkning af Wave Mechanics: En kritisk undersøgelse. Amsterdam, Elsevier, 1964.
  • Visheder et incertitudes de la videnskab. Paris: Albin Michel, 1966.
  0   0
Forrige artikel Dealsplus
Næste artikel Advaita Acharya

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha