▣오늘의 인물▣

루이 빅토르 피에르 레몽 드 브로이 7세 공작(프랑스어: Louis Victor Pierre Raymond, 7th duc de Broglie,  [lwiː vikˈtɔʀ pjɛːʀ ʀɛˈmɔ̃ də ˈbʀœj]; 영어 발음: /də-bróugli/; 1892년 8월 15일 - 1987년 3월 19일)은 양자 이론에 획기적인 공헌을 한 프랑스 물리학자이자 귀족이었다.

1924년 박사 학위 논문에서 그는 전자의 파동성을 가정하고 모든 물질에는 파동의 특성을 갖는다고 제안했다.

이 개념은 파동-입자 이중성의 예인 드 브로이 가설로 알려져 있으며 양자역학 이론의 중심 부분을 형성한다.

드 브로이는 1927년 물질의 파동과 같은 거동이 실험적으로 처음으로 입증된 후 1929년 노벨 물리학상을 수상했다.

1925년 파일럿 파동(pilot-wave) 모형과 드 브로이에 의해 발견된 입자의 파동과 같은 거동은 에르빈 슈뢰딩거가 파동 역학의 공식화에서 사용했다.

파일럿 파동 모형과 해석은 양자 형식주의에 찬성하여 1952년 데이비드 봄에 의해 재발견되고 향상될 때까지 포기되었다.루이 드 브로이는 1944년 아카데미 프랑세즈의 의석 1번 자리를 차지하기 위해 선출된 16번째 회원이며 프랑스 과학 아카데미의 상임 비서를 역임했다.

드 브로이는 유럽 원자력 연구 기구(CERN)의 설립으로 이어진 제안인 다국적 연구소의 설립을 요구한 최초의 고위 과학자가 되었다.

미래 물리학자 아버지 루이 알퐁스 빅토르, 5대 드 브로이 공작Louis-Alphonse-Victor, 5th duc de Broglie은 나폴레옹 장군 필립 폴, 세귀르 백작Philippe Paul, comte de Ségur의 손녀, 파울린 다르마유Pauline d'Armaille아자 그의 아내인 전기 작가 마리 셀스틴 아멜리 다르마예Marie Célestine Amélie d'Armaillé와 결혼했다.

그에게는 정치가로서 위대한 미래가 예견되었다.드 브로이는 인문학 분야에서 경력을 쌓고자 했으며 역사로 첫 학위를 받았다.

루이 드 브로이는 제1차 세계 대전 내내 군복무를 유지했으며 순전히 기술적인 문제를 다루었다.

그의 1924년 논문 Recherches sur la théorie des quanta(양자 이론에 관한 연구)는 전자파 이론을 소개했다.

이 연구는 '움직이는 입자나 물체에 관련 파동을 갖는다'는 드 브로이 가설로 정점에 달했다.

따라서 드 브로이는 에너지(파동)와 물질(입자)의 물리학을 통합하여 물리학의 새로운 분야인 메카니크 온두라또아르(mécanique ondulatoire) 또는 파동 역학을 만들었다.

그의 후기 경력에서 드 브로이는 양자 역학 이론을 지배하는 완전히 확률론적 모형에 반대하여 파동 역학의 인과적 설명을 개발하기 위해 노력했다.

이 이론은 이후 드 브로이-봄 이론으로 알려졌다.

1930년 그는 에디션스 헤르만(Éditions Hermann)에서 출판한 책 시리즈 《과학 및 산업 뉴스(Actualités scientifiques et industrielles)》를 창간했다.드 브로이는 1933년 과학 아카데미 (프랑스)의 회원이 되었고 1942년부터 아카데미의 상임 비서가 되었다.

아카데미 역사상 독특한 행사에서 그는 1934년에 선출된 형 모리스에 의해 회원으로 받아들여졌다.

드 브로이는 산업과 과학을 더욱 가깝게 하려는 그의 노력으로 1945년 프랑스 원자력 고등 판무관의 고문으로 임명되었다.

이러한 간행물은 엑스선의 흡수를 조사하고 이 현상을 보어 이론을 사용하여 설명하고 광전자 스펙트럼의 해석에 양자 원리를 적용했으며 엑스선 스펙트럼의 체계적인 분류를 제공했다.

1925년과 1926년에 레닌그라드의 물리학자 오레스트 흐볼손은 엑스선 분야에서의 업적으로 드 브로이 형제를 노벨상 후보로 지명했다.

엑스선 복사의 성질을 연구하고 그의 형 모리스와 그 속성에 대해 논의한 것은 이러한 광선을 일종의 파동과 입자의 조합으로 간주한 루이 드 브로이가 입자와 파동 표현을 연결하는 이론을 구축할 필요성에 대한 인식에 기여했다.

1922년에 출판된 이 주제에 대한 첫 번째 기사에서 프랑스 과학자는 흑체 복사를 빛 양자의 기체로 간주하고 고전 통계 역학을 사용하여 그러한 표현의 틀에서 빈 복사 법칙을 도출했다.

드 브로이는 "파동과 양자"(프랑스어: 'Ondes et quanta', 1923년 9월 10일 파리 과학 아카데미 회의에서 발표됨)라는 짧은 노트에서 자신의 아이디어를 설명했으며, 이는 파동 역학 창조의 시작을 알렸다.

이 논문과 그의 후속 박사 논문에서, 과학자는 에너지 E 와 속도 v를 가진 움직이는 입자는 주파수 E/h{\displaystyle E/h} (나중에 콤프턴 파장로 알려짐)를 가진, 여기서 시간 h{\displaystyle h}는 플랑크 상수인, 내부 주기적 과정 에 의해 특징지어진다고 제안했다.

양자 원리에 기반한 이러한 고려 사항을 특수 상대성이론과 조화시키기 위해 드 브로이는 위상 속도(phase velocity) c2/v{\displaystyle c^{2}/v}와 함께 전파되는 움직이는 물체와 "가상의 파동"을 연관시켜야 했다.

몸체가 움직이는 과정에서 나중에 위상파(phase wave) 또는 드 브로이 파라는 이름을 받은 이러한 파동은 내부 주기적인 과정과 동일한 위상을 유지한다.

다음 두 가지 메모(각각 9월 24일과 10월 8일 회의에서 보고됨)에서 드 브로이는 입자 속도가 위상파의 그룹 속도(group velocity)와 같고 입자가 동등한 위상의 표면에 대한 법선을 따라 움직인다는 결론에 도달했다.

일반적으로 입자의 궤적은 페르마의 원리 (파동의 경우) 또는 최소 작용의 원리 (입자의 경우)를 사용하여 결정할 수 있으며, 이는 기하학적 광학과 고전 역학 사이의 연결을 나타낸다.이 이론은 파동 역학의 기초를 설정했다.

그러나 이 일반화는 통계적이었고 또한 "입자는 내부 주기 운동의 자리여야 하며 또한 입자와 위상을 유지하려면 파동으로 움직여야 한다는 사실을, 내 원래 생각과 상당히 반대로, 입자의 국지화 없이 파동의 전파를 고려하는 잘못된 살제의 물리학자들은 무시했다."라고 말하는 드 브로이에 의해 승인되지 않았다.

원래 드 브로이는 실제 파동(즉, 직접적인 물리적 해석을 가짐)이 입자와 관련이 있다고 생각했다.

그러나, 그의 삶이 끝날 때까지 드 브로이는 데이비드 봄의 작업에 따라 물질파에 대한 직접적이고 실제적인 물리적 해석으로 회귀했다.

드 브로이-봄 이론은 오늘날 물질파에 실제 상태를 부여하고 양자 이론의 예측을 나타내는 유일한 해석이다.

1924년 그의 논문에서 드 브로이는 전자가 입자를 안내하는 파일럿 파동(pilot wave) 메커니즘의 일부를 구성하는 내부 클럭을 가지고 있다고 추측했다.

또한 그는 입자의 실제 질량은 일정하지 않고 가변적이며 각 입자는 작용의 순환 적분에 해당하는 열역학적 기계로 나타낼 수 있다고 믿었다.

1924년 논문의 두 번째 부분에서 드 브로이는 최소 작용의 기계적 원리를 페르마의 광학 원리와 동등하게 사용했다.

"위상파에 적용된 페르마의 원리는 움직이는 물체에 적용된 모페르투이의 원리(Maupertuis's principle)와 동일하다.

막스 보른이 통계적 접근을 통해 달성할 수 있다고 생각한 "모순을 사라지게 하는 것"을 주장하는 것과는 별개로, 드 브로이는 파동-입자 이중성을 모든 입자(및 회절의 효과를 나타내는 결정)로 확장하고 이중성의 원리를 자연의 법칙으로 확장했다.

드 브로이의 최종 아이디어는 고립된 입자의 숨겨진 열역학이었다.

actionh=−entropyk{\displaystyle {{\text{action}} \over h}=-{{\text{entropy}} \over k}}그 큰 영향의 결과로, 이 이론은 불확정성 원리를 작용의 극값(extrema of action) 주변의 거리, 즉 '엔트로피의 감소'에 해당하는 거리로 되돌린다.

1944 아카데미 프랑세즈 펠로우

1952 유네스코의 칼링가 상(Kalinga Prize)

Recherches sur la théorie des quanta (Researches on the quantum theory), Thesis, Paris, 1924, Ann. de Physique (10) 3, 22 (1925).

Introduction à la physique des rayons X et gamma (Introduction to physics of X-rays and Gamma-rays), with Maurice de Broglie, Gauthier-Villars, 1928.

Recueil d'exposés sur les ondes et corpuscules (in French).

Matière et lumière (Matter and Light), Paris: Albin Michel, 1937.

La Physique nouvelle et les quanta (New Physics and Quanta), Flammarion, 1937.

Continu et discontinu en physique moderne (Continuous and discontinuous in Modern Physics), Paris: Albin Michel, 1941.

Ondes, corpuscules, mécanique ondulatoire (Waves, Corpuscles, Wave Mechanics), Paris: Albin Michel, 1945.

Physique et microphysique (Physics and Microphysics), Albin Michel, 1947.

Savants et découvertes (Scientists and discoveries), Paris, Albin Michel, 1951.

Une tentative d'interprétation causale et non linéaire de la mécanique ondulatoire: la théorie de la double solution.

Paris: Gauthier-Villars, 1956.

Paris: Gauthier-Villars, 1956.

Paris: Gauthier-Villars, 1956.

English translation: Non-linear Wave Mechanics: A Causal Interpretation.

Nouvelles perspectives en microphysique (New prospects in Microphysics), Albin Michel, 1956.

Sur les sentiers de la science (On the Paths of Science), Paris: Albin Michel, 1960.

Jean-Pierre Vigier et de ses collaborateurs, Paris: Gauthier-Villars, 1961.

English translation: Introduction to the Vigier Theory of elementary particles, Amsterdam: Elsevier, 1963.

Étude critique des bases de l'interprétation actuelle de la mécanique ondulatoire, Paris: Gauthier-Villars, 1963.

English translation: The Current Interpretation of Wave Mechanics: A Critical Study, Amsterdam, Elsevier, 1964.

Paris: Albin Michel, 1966.

Paris: Albin Michel, 1966.

with Louis Armand, Pierre Henri Simon and others.

English translation: Einstein.

Recherches d'un demi-siècle (Research of a half-century), Albin Michel, 1976.

Les incertitudes d'Heisenberg et l'interprétation probabiliste de la mécanique ondulatoire (Heisenberg uncertainty and wave mechanics probabilistic interpretation), Gauthier-Villars, 1982.

Les Immortels: Louis de BROGLIE", Académie française (in French)

Louis de Broglie on Nobelprize.org Edit this at Wikidata

Fondation Louis de Broglie

Louis de Broglie at the Mathematics Genealogy Project

The Theory of measurement in wave mechanics (English translation of his book on the subject)

"A new conception of light" (English translation)

Louis de Broglie Interview, on Ina.fr (in French)

Newspaper clippings about Louis de Broglie in the 20th Century Press Archives of the ZBW