Louis-Victor-Pierre-Raymond de Broglie

Louis-Victor-Pierre-Raymond de Broglie

Louis de Broglie (05.07.1892 - 19.03.1987) (Louis Victor Pierre Raymond duc de Broglie)

Hertsog L. de Broglie põlvnes põlisest prantsuse aadliperekonnast, mis oli andnud aegade jooksul rea diplomaate ja väejuhte. Tudeerinud Pariisis Sorbonne'i ülikoolis alul sotsiaalteadusi ja ajalugu, et valmistuda dipolmaadikarjääriks, pöördus ta 18-aastaselt oma vanema venna Maurice'i mõjutusel füüsikasse. Pöörak polnud kerge ja tõi noorukile rohkesti kõhklusi. Tema kõmuline doktoritöö (1924) sisaldas hüpoteesi, et liikuvad kehad omavad laineomadusi, mis täiendavad nende osakeseloomust. Ta kirjutas: "...Kumbki neist näivalt vastuolulistest kontseptsioonidest võib peegeldada tõe üht aspekti. Nad võivad vastata faktidele, ilma et kunagi läheks omavahel otsesesse konflikti." Osalt tõukas de Broglie'd sellele revolutsioonilisele ja radikaalsele hüpoteesile Bohri vesinikuaatomi teooria, mille kohasel elektronil on võimalikud üksnes teatud kindlad orbiidid tuuma ümber. "See äratas minus mõtte, et elektrone…ei tule käsitada lihtsalt osakestena, vaid neile peab olema omane ka mingi perioodilisus." Oluliseks lähtekohaks olid talle ka M.Plancki ja A.Einsteini tööd kvantfüüsikast, samuti Einsteini erirelatiivsusteooria. De Broglie' lainete olemasolu kinnitas elektronide difraktsioon, mille avastasid 1927 ühtaegu C.J.Davisson ja L.H.Germer USAs ning G.P.Thomson Šotimaal. 1929 krooniti de Broglie' nüüd juba avastuseks tõusnud hüpotees Nobeli füüsikapreemiaga. Lähtudes de Broglie elektronilainetest, arendas E.Schrödinger välja kvantmehaanika (lainemehaanika kujul). 1928 valiti de Broglie Sorbonne'i ülikooli teoreetilise füüsika professoriks. Seal töötas ta pensionile minekuni aastal 1962. 1945 nimetati ta Prantsuse Aatomienergia Komissariaadi nõustajaks.

Aastakümneid hiljem, 1963, kirjeldas de Broglie oma avastusele jõudmise teed:
"Vestlustes vennaga jõudsime me korduvalt järeldusele, et röntgenikiirte puhul on tegemist niihästi lainete kui ka osakestega. Siis järsku tulin ma 1923. aasta suvel mõttele, et see dualism peaks laienema ka aineosakestele, eeskätt elektronidele. Ma taipasin, et ühest küljest osutaks nagu ses suunas Hamiltoni-Jacobi teooria, sest ta on rakendatav osakestele ja lisaks esitab ka geomeetrilist optikat; ja teisest küljest, kvantnähtustes ilmuvad täisarvulised kvantarvud. Täisarve ei tule ette kehade mehaanikas, kuid nad kerkivad alatasa esile lainenähtustes, üldse kõigis laineliikumise probleemides."

De Broglie on iseloomustanud ennast kui "…inimest, kelle aru on kohanenud pigem puhtale teooriale, ma pole eksperimentaator ega insener. Armastan eriti üldisi ja filosoofilisi käsitlusi." Ta on kirjutanud rea raamatuid, kus käsitleb üldmõistetaval tasemel nüüdisfüüsika mõjutusi filosoofiale.

Kogu elu on de Broglie'd vaevanud küsimus statistika, juhuse osast kvantfüüsikas: kas aatomifüüsika statistiline loomus kajastab teooria puudulikkust või ongi statistiline kirjeldus põhimõtteliselt ainuvõimalik. Nooruses pooldas ta esimest vaatekohta, siis laskis end aastateks veenda tõenäosusliku käsituse pooldajaist, kuid elu lõpuaastail pöördus tagasi noorusveendumuste juurde, väites, et "statistiliste teooriate taha on peitunud täiesti deterministlik reaalsus, milleni meie katsetehnika ei küüni."

Robert H.March kirjeldab oma raamatus "Physics for Poets" [e.k. "Füüsika võlu", Ilmamaa, Tartu 2000, lk. 290] de Broglie' doktoripromotsiooni lugu järgnevalt:

"De Broglie' väitekiri oli Pariisi Ülikooli täppisteaduskonnale kui kuum kartul suhu. Kuigi väitekiri peab olema originaalne, ei tohiks ta olla nii originaalne. Tõhus andam väljakujunenud temaatikasse on alati turvalisem, isegi hiilgavaima väitleja puhul. Nüüd aga ilmus järsku välja keegi ülejooksik humanioorast, kes kirjutab midagi Prantsusmaal veel vähetuntud teooriast, kuulutades seejuures lausa ennekuulmatut. Dissertandil oli võimatu seletada, kuidas elektron, mis igapidi näitas end osakesena, võiks ühtaegu olla laine. De Broglie' enda sõnul võis tema teooriat iseloomustada kui "formaalset skeemi, mille füüsikaline sisu on veel määramatu". Tal polnud pakkuda ka mingit teoreetilist ega eksperimentaalset tõestust, kui vaid üllatav kooskõla Bohri orbiitidega välja arvata.

Pähkli krõksas katki de Broglie' patroon Paul Langevin, ainus hindamiskomitee liige, kes ise töötas aktiivselt kvantfüüsika vallas. Et enda otsusele tuge saada, hankis ta ka välisarvamuse, ja seda ei kelleltki väiksemalt vennalt kui suurelt Einsteinilt endalt. Vastus julgustas: "See võib küll paista pöörane, kuid on tegelikult mõistlik!"

Nüüd oli asjade käik pöördunud de Broglie' kasuks. Kvantteooria kodumaalt Saksast tuli Einsteini enda toetus elektronilainete ideele. Lugu lõppes muinasjutulaadselt: printsist tudeng osutus esimeseks füüsikuks, kes sai Nobeli preemia oma doktoritöö eest."