לואי דה ברויי
 | |
| לידה |
15 באוגוסט 1892 דייפ, צרפת  |
|---|---|
| פטירה |
19 במרץ 1987 (בגיל 94) לובסיין, צרפת |
| מקום קבורה |
בית הקברות העתיק בניי-סיר-סן |
| שם לידה |
Louis Victor Pierre Raymond de Broglie |
| מדינה | צרפת |
| מקום מגורים |
ניי-סיר-סן |
| ענף מדעי |
פיזיקה תאורטית |
| השכלה |
|
| מנחה לדוקטורט |
פול לנז'בן |
| תפקיד | |
| תארים |
דוקטורט בצרפת דוכס |
| תלמידי דוקטורט |
Alexandru Proca, Cécile DeWitt-Morette, Mioara Mugur-Schächter, Jean-Louis Destouches, Olivier Costa de Beauregard, Émile Durand, Bernard d'Espagnat, Nicolás Cabrera, Jules Géhéniau, José António Vieira Vassalo Pereira, Mioara Mugur-Schächter, João Luis Andrade e Silva |
| אב |
Victor de Broglie |
| אם |
Pauline Célestine de La Forest d'Armaillé |
| בן או בת זוג |
אין ערך |
| פרסים והוקרה |
|
| חתימה |
 |
| הערות | הדוכס השביעי של ברויי |
| תרומות עיקריות | |
| גילוי האופי הגלי של האלקטרונים | |
  |
לואי ויקטור פייר רמון דה ברויי (בצרפתית: ⓘⒾ; 15 באוגוסט 1892 – 19 במרץ 1987), הדוכס השביעי של ברויי, היה פיזיקאי צרפתי שזכה בפרס נובל לפיזיקה בשנת 1929 על גילוי האופי הגלי של האלקטרונים. תרם תרומה גדולה לתאוריה של מכניקת הקוואנטים הודות למחקריו על קרינה אלקטרומגנטית ועבודתו על תאוריית דה ברויי-בוהם.
ביוגרפיה
[עריכת קוד מקור | עריכה]לואי דה ברויי נולד ב-15 באוגוסט 1892 בדייפ שבצרפת למשפחת אצולה צרפתית. סבו היה הפוליטיקאי והסופר, ראש ממשלת צרפת, אלבר, הדוכס הרביעי מברוי. דה ברויי היה הצעיר מבין חמישה ילדים. אחיו, מוריס, היה אף הוא פיזיקאי, שהתמקד בעבודה נסיונית. דה ברויי החל ללמוד באוניברסיטת פריז וסיים תואר בהיסטוריה בגיל 18. לאחר מכן החל להתעניין במדעים מדויקים, וסיים באותה אוניברסיטה תואר ראשון בפיזיקה בשנת 1913. במלחמת העולם הראשונה שירת ביחידת תקשורת אלחוטית שהייתה מוצבת במגדל אייפל.
עם שחרורו מהשירות הצבאי בשנת 1919, החליט דה ברויי לזנוח סופית את לימודיו המוקדמים בהיסטוריה ולשוב לפיזיקה תאורטית. הוא הצטרף למעבדתו של אחיו הבכור, מוריס דה ברויי, שעסק במחקר ניסיוני של קרינת רנטגן. העבודה במעבדה זו חשפה אותו באופן בלתי אמצעי לדואליות של הקרינה - העובדה שקרני רנטגן מתנהגות לעיתים כגלים ולעיתים כחלקיקים.
במהלך ארבע השנים הבאות, בין 1920 ל-1924, ניסה דה ברויי למצוא פתרון למבוי הסתום שבו ניצבה הפיזיקה הקוונטית המוקדמת. מחד גיסא, האור נחשב היסטורית לתופעה גלית, ומאידך גיסא, תופעות כגון האפקט הפוטואלקטרי הוכיחו כי קרינה עשויה להתנהג כזרם של חלקיקים (פוטונים). דה ברויי הוקסם מהקשר הדואלי הזה וביקש למצוא סימטריה יסודית בטבע: הוא הניח שאם גלי אור מסוגלים להפגין תכונות חלקיקיות, הרי שחלקיקי חומר (כמו אלקטרונים) חייבים להפגין תכונות גליות.
בשנת 1920 החל דה ברויי את לימודי הדוקטורט שלו באוניברסיטת פריז (הסורבון), תחת הנחייתו של הפיזיקאי הנודע פול לנז'בן. לנז'בן, שהיה מומחה לתורת היחסות ומקורב לאלברט איינשטיין, סיפק לדה ברויי את החופש המחשבתי לחקור את הסוגיות המורכבות ביותר של הפיזיקה המודרנית.
המחקר הגיע לשיאו בשנת 1924, כאשר הגיש דה ברויי ללנז'בן את עבודת הדוקטורט המהפכנית שלו שאותה פרסם קודם לכן בכתבי עת מדעיים. בתזה זו ניסח את השערת דה ברויי, המבטלת את ההפרדה המוחלטת ששררה בפיזיקה קלאסית בין חומר לקרינה, וקבעה כי לכל חלקיק נע יש אורך גל הנמצא ביחס הפוך לתנע שלו. הרעיון שלפיו לחומר בקנה המידה האטומי עשויות להיות תכונות של גל היה נטוע בהצעה שהעלה אלברט איינשטיין כעשרים שנה קודם לכן. איינשטיין הציע כי אור בעל אורכי גל קצרים עשוי, בתנאים מסוימים, להיראות כאילו הוא מורכב מחלקיקים — רעיון שאושש בשנת 1923. עם זאת, האופי הדואלי של האור רק החל לזכות באותה תקופה בקבלה מדעית, כאשר דה ברויי הרחיב את רעיון הדואליות הזו גם לחומר.
הסבר זה סיפק לראשונה בסיס פיזיקלי למודל האטום של בוהר, שבו האלקטרונים יכולים להימצא רק במסלולים מסוימים ומכומתים. דה ברויי הציע להתייחס לאלקטרון כאל גל, כך שהמסלולים היציבים הם אלה שבהם הגל יוצר גל עומד ואינו מבטל את עצמו באמצעות התאבכות הורסת. תנאי זה מתקיים כאשר היקף המסלול מכיל מספר שלם של אורכי גל של דה ברויי; הצבת תנאי זה בנוסחה המתארת את אורך הגל מובילה בדיוק לתנאי הכימות של התנע זוויתי שבוהר הניח במודל שלו. בכך הראה דה ברויי כי המסלולים המותרים אינם הנחה שרירותית, אלא נובעים מתכונות הגל של האלקטרון ומתנאי היציבות של הגל סביב הגרעין.[1]
כאשר העלה דה ברויי רעיון זה בשנת 1923, לא היה כל בסיס ניסויי לכך שהאלקטרון, שתכונותיו החלקיקיות כבר היו מבוססות היטב בניסויים, עשוי בתנאים מסוימים להתנהג כאילו הוא אנרגיה קורנת. הצעתו של דה ברויי, שהייתה תרומתו המרכזית היחידה לפיזיקה, היוותה אפוא הישג יוצא דופן של אינטואיציה.[1]
הרעיון שהציג דה ברויי בתזת הדוקטורט שלו היה כה מהפכני ונועז, עד שהוא עורר מבוכה רבה בקרב חברי הוועדה באוניברסיטת פריז. הפיזיקה הניסיונית של אותם ימים לא הכירה שום עדות לטבע גלי של חלקיקים בעלי מסה, וחלק מחברי הוועדה נטו לראות בהשערה רעיון מופרך או לכל היותר תרגיל מתמטי מופשט חסר אחיזה במציאות.
מנחה העבודה, פול לנז'בן, זיהה את העומק המחשבתי של דה ברויי אך היסס לאשר את העבודה לבדו. לנז'בן חשש להכשיל רעיון שעשוי להתברר כגאוני, ומנגד, חשש להעביר תזה חסרת בסיס ניסיוני - בפרט עבור דה ברויי, שהיה בן למשפחת אצולה צרפתית רמת מעלה ובעלת השפעה פוליטית רבה. כדי לצאת מהמלכוד ולקבל חוות דעת אובייקטיבית וסמכותית, החליט לנז'בן לשלוח עותק של עבודת הדוקטורט לאלברט איינשטיין. איינשטיין זיהה מיד את פריצת הדרך, התלהב מהרעיון עמוקות וכתב ללנז'בן כי דה ברויי "הרים את קצה הצעיף הגדול" המכסה את סודות הטבע. במכתב אחר לפיזיקאי הנדריק לורנץ ציין איינשטיין: "קראו את עבודתו של דה ברויי. היא נראית משוגעת לחלוטין, אבל היא מוצקת לחלוטין!".
הגיבוי המוחלט מאיינשטיין הסיר את ספקותיהם של לנז'בן וחברי הוועדה. ב-25 בנובמבר 1924 הגן דה ברויי על התזה שלו בהצלחה. במהלך המעמד, שאל אותו אחד מחברי הוועדה, ז'אן פראן (שזכה בעצמו בפרס נובל שנתיים מאוחר יותר), כיצד ניתן לאמת את ההשערה הזו באופן ניסיוני. דה ברויי השיב כי ניתן לעשות זאת באמצעות ניסויי עקיפה של אלקטרונים על גבי גביש — ניבוי מדויק שהתממש שלוש שנים מאוחר יותר והוביל להענקת פרס נובל לפיזיקה לדה ברויי בשנת 1929. בכך הפך למדען הראשון בהיסטוריה שזכה בפרס נובל על תגלית שהוצגה לראשונה במסגרת עבודת הדוקטורט שלו.
לאחר סיום הדוקטורט נשאר דה ברויי באוניברסיטת פריז, וב-1928 התמנה לפרופסור לפיזיקה תאורטית במכון על שם אנרי פואנקרה, שהוקם באותה השנה באוניברסיטה. הוא לימד במכון עד לפרישתו ב-1962. הוא נבחר לאקדמיה הצרפתית למדעים (1933) ולחבר ב-Bureau des Longitudes (1944). בשנת 1952 היה הזוכה הראשון בפרס קלינגה. כיהן כמזכיר קבוע של האקדמיה הצרפתית למדעים (1942) וכיועץ למוסד הצרפתי לאנרגיה אטומית. חלק מספריו תורגמו לאנגלית, ביניהם: "חומר ואור" (1939), "מהפכה בפיזיקה" (1953), "פירוש הזרם של גלים מכניים" (1964) ו"קוואנטים, חלל וזמן" (1984).
עם מותו של אחיו מוריס ב-1960 הפך דה ברויי לדוכס השביעי מברויי. הוא מעולם לא התחתן, ולא היו לו ילדים. הוא נפטר ב-19 במרץ 1987 בלובסיין (אנ'), בקרבת פריז. לאחר מותו עבר תואר הדוכסות לוויקטור-פרנסואה, בן דוד רחוק שהפך לדוכס השמיני מברויי.
השערת דה ברויי
[עריכת קוד מקור | עריכה]
ערך מורחב – השערת דה ברויי
השערת דה ברויי, אותה ניסח דה ברויי במסגרת עבודת הדוקטורט שלו, קובעת כי לכל חלקיק של חומר, למשל אלקטרון, יש תכונות של גל. דה ברויי פיתח את התאוריה באנלוגיה לעבודות של אלברט איינשטיין ומקס פלאנק, לפיהם לגלי האור יש גם תכונות של חלקיקים, הידועים היום בשם פוטונים. ניסוח ההשערה היה נקודת ציון חשובה בהתפתחות מכניקת הקוונטים ובדרך למשוואת שרדינגר המתארת את ההתנהגות הגלית של חלקיק בעל מסה. על אף שאין היום ספק בדבר נכונותה, הכינוי "השערת דה ברויי" נשמר.
המשוואה הקושרת בין אורך הגל של חלקיק ובין התנע שלו נקראת משוואת דה ברויי:
כאשר
הוא אורך הגל,
הוא קבוע פלאנק, ו-
הוא התנע של החלקיק.
השערת דה ברויי הוכחה באופן ישיר בניסוי ב-1927 על ידי קלינטון דייוויסון ולסטר גרמר, ובאופן בלתי תלוי על ידי ג'ורג' פאג'ט תומסון. בשני הניסויים ניצפתה דיפרקציה של אלקטרונים שהתפזרו ממתכת בעל מבנה סריגי.
דה ברויי זכה בפרס נובל על ניסוח השערת דה ברויי ב-1929, ואילו דיוויסון ותומסון חלקו את הפרס ב-1937 על ההוכחה הניסויית שלה.
ראו גם
[עריכת קוד מקור | עריכה]קישורים חיצוניים
[עריכת קוד מקור | עריכה]
- לואי דה ברויי, באתר פרס נובל (באנגלית)
- לואי דה ברויי, באתר פרויקט הגנאלוגיה במתמטיקה
- לואי דה ברויי, באתר MacTutor (באנגלית)
- לואי דה ברויי, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
- לואי דה ברויי, באתר "Find a Grave" (באנגלית)
הערות שוליים
[עריכת קוד מקור | עריכה]- 1 2 לואי דה ברויי, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
| זוכי פרס נובל לפיזיקה | |
|---|---|
| 1901–1925 | רנטגן (1901) • לורנץ, זימן (1902) • בקרל, פ' קירי, מ' קירי (1903) • ריילי (1904) • לנארד (1905) • תומסון (1906) • מייקלסון (1907) • ליפמן (1908) • מרקוני, בראון (1909) • ואלס (1910) • וין (1911) • דאלן (1912) • אונס (1913) • לאואה (1914) • ה' בראג, ל' בראג (1915) • לא חולק (1916) • ברקלה (1917) • פלאנק (1918) • שטארק (1919) • גיום (1920) • איינשטיין (1921) • בוהר (1922) • מיליקן (1923) • סיגבאן (1924) • פרנק, הרץ (1925) |
| 1926–1950 | פרן (1926) • קומפטון, וילסון (1927) • ריצ'רדסון (1928) • ברויי (1929) • רמאן (1930) • לא חולק (1931) • הייזנברג (1932) • שרדינגר, דיראק (1933) • לא חולק (1934) • צ'דוויק (1935) • הס, אנדרסון (1936) • דייוויסון, תומסון (1937) • פרמי (1938) • לורנס (1939) • לא חולק (1942–1940) • שטרן (1943) • רבי (1944) • פאולי (1945) • ברידג'מן (1946) • אפלטון (1947) • בלקט (1948) • יוקאווה (1949) • פאוול (1950) |
| 1951–1975 | קוקרופט, וולטון (1951) • בלוך, פרסל (1952) • זרניקה (1953) • בורן, בותה (1954) • לם, קוש (1955) • שוקלי, ברדין, בראטיין (1956) • יאנג, לי (1957) • צ'רנקוב, פרנק, תם (1958) • סגרה, צ'מברלין (1959) • גלייזר (1960) • הופסטדטר, מסבאואר (1961) • לנדאו (1962) • ויגנר, גופרט-מאייר, ינסן (1963) • טאונס, באסוב, פרוכורוב (1964) • טומונאגה, שווינגר, פיינמן (1965) • קסטלר (1966) • בתה (1967) • אלוורז (1968) • גל-מאן (1969) • אלוון, נל (1970) • גאבור (1971) • ברדין, קופר, שריפר (1972) • אסאקי, גיאור, ג'וזפסון (1973) • רייל, יואיש (1974) • בוהר, מוטלסון, ריינווטר (1975) |
| 1976–2000 | ריכטר, טינג (1976) • אנדרסון, מוט, ולק (1977) • קפיצה, פנזיאס, וילסון (1978) • גלאשו, סלאם, ויינברג (1979) • קרונין, פיץ' (1980) • בלומברגן, שולוב, סיגבאן (1981) • וילסון (1982) • צ'נדארסקאר, פאולר (1983) • רוביה, מיר (1984) • קליצינג (1985) • רוסקה, ביניג, רורר (1986) • בדנורץ, מילר (1987) • לדרמן, שוורץ, שטיינברג (1988) • רמזי, דמלט, פאול (1989) • פרידמן, קנדול, טיילור (1990) • דה-זֶ'ן (1991) • שרפק (1992) • האלס, טיילור (1993) • ברוקהאוז, שול (1994) • פרל, ריינס (1995) • לי, אושרוף, ריצ'רדסון (1996) • צ'ו, טנוג'י, פיליפס (1997) • לפלין, שטרמר, צוי (1998) • 'ט הופט, פלטמן (1999) • אלפרוב, קרמר, קילבי (2000) |
| 2001–היום | קורנל, קטרלה, וימן (2001) • דייוויס, קושיבה, ג'אקוני (2002) • אבריקוסוב, גינזבורג, לגט (2003) • גרוס, פוליצר, וילצ'ק (2004) • גלאובר, הול, הנש (2005) • מאת'ר, סמוט (2006) • פר, גרינברג (2007) • נאמבו, קובאיאשי, מסקאווה (2008) • קאו, בויל, סמית' (2009) • גיים, נובוסיולוב (2010) • פרלמוטר, שמידט, ריס (2011) • הרוש, וינלנד (2012) • אנגלר, היגס (2013) • אמאנו, אקסאקי, נקמורה (2014) • קג'יטה, מקדונלד (2015) • ת'אולס, הולדיין, קוסטרליץ (2016) • וייס, בריש, ת'ורן (2017) • אשקין, מורו, סטריקלנד (2018) • קלו, מאיור, פיבלס (2019) • פנרוז, גז, גנצל (2020) • מנבה, האסלמן, פאריזי (2021) • אספה, קלאוזר, ציילינגר (2022) • אגוסטיני, קראוס, ל'ווילייה (2023) • הופפילד, הינטון (2024) • קלארק, מרטיניס, דבורה (2025) |
| מאגרי מידע | |
|---|---|
| אנציקלופדיות | |
| בקרת זהויות |
|