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2017-07-25T20:27:27+00:00
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入群邀請:1、論文翻譯後台回「譯」;2、博碩留學回「博」;3、國內考博碩回「考」;4、博碩鵲橋回「友」授權轉自 SME紈絝子弟不學歷史竟跨界量子物理,不學無術還差點畢不了業。只能靠拼爹走後門,東拼西湊夠一頁紙的論文,便混得博士學位。沒想到劇情反轉,論文被愛因斯坦看中,最後還走狗屎運般拿下諾貝爾物理學獎。 德布羅意看到這裡,可能許多人腦海里就已經浮現出「德布羅意」的名字。畢竟在網路上,這是關於德布羅意最廣為人知的故事,大眾都偏好那類不走尋常路的天才人物。然而事實呢,德布羅意真的是一個浪得虛名的紈絝子弟嗎?答案當然是否定的,這隻不過是為了追求故事效果而產生的謠傳。但是,德布羅意本身的傳奇,卻也是一個不爭的事實。他身份雖為貴族,但卻不是紈絝子弟。雖從歷史學半路出家到物理學,但對物理學界而言,他是最偉大的物理學家之一。他因「物質波」假說而榮獲1929年諾貝爾物理學獎,也是第一位憑學位論文就獲得諾獎的科學家。薛定諤、G.P.湯姆森、戴維森都因繼續研究德布羅意波,而獲得諾貝爾獎。當然,傳言中德布羅意的論文只有一頁紙,也完全是無稽之談。 路易·維克托·德布羅意(Louis Victor de Broglie中「De」的,一般表示貴族姓氏。"De"後面就會跟著所屬的的城堡或者地名。)1892年,路易·德布羅意誕生於法國一個貴族家庭。德布羅意家族家世顯赫,從17世紀開始,就擁有法國公爵,和德國親王等尊貴地位。這兩個貴族頭銜在德布羅意家族中世代沿襲,在1960年後,德布羅意也承襲了法國公爵爵位。德布羅意家族的簡圖徽從家世來看,德布羅意完全有當「花花公子」的資本。但家族濃厚的學識氛圍,也使他與紈絝子弟絕緣。他從小就對知識充滿渴望,並打算繼承祖父的事業,成為一名中世紀歷史學家。18歲的德布羅意,就憑一篇關於1717年統治者以及閣員和議會更替的論文,獲得了巴黎大學歷史學學位。然而,在剛拿到學士學位不久,德布羅意卻突然對自然科學產生了濃厚的興趣,跨界物理學。...其實德布羅意會作出這樣的決定,離不開他哥哥M·德布羅意的影響。在家族中,作為哥哥的M·德布羅意是提出從事科學事業的第一人。毫無疑問,這遭到了全家的強烈反對,「在德布羅意家族,科學不能是一個職業!」在爭執中,家裡只同意M.德布羅意用一套房子作為實驗室,條件是他不能辭去海軍職務。 哥哥M·德布羅意(莫里斯·德布羅意)就這樣,德布羅意也經常到哥哥的大實驗室拜訪,在那裡德布羅意讀到多位科學家的著作。因為哥哥本身是索爾維會議的工作人員,德布羅意更是有幸讀到了第一屆索爾維會議的全部秘書記錄。當時離普朗克首次提出「量子概念」才10年,「神秘的量子世界」激起了他的無限興趣。 1911年第一屆索爾維會議德布羅意家族一直顯赫於政界、軍界,200年已走出過一位總理、一位國會領袖、多位部長、高級軍官和駐外大使等。但莫里斯和路易這兩兄弟,卻成了整個家族傳統的「叛徒」,紛紛投身科學領域。其實作為家族最後有希望走上「正軌」的男丁,德布羅意投身科學,壓力要比哥哥的大。所以可以看出,德布羅意跨界並不是一時興起,而是真切地出對科學的好奇與熱愛,是深思熟慮的決擇。 晚年的德布羅意(右三),與哥哥M.德布羅意(右二)他從歷史學轉向理論物理學研究,並在1913年獲得理學學士學位。但在第二年,第一次世界大戰的爆發,也中斷了他理論物理學的研究。那時,他被徵召入伍,在埃菲爾鐵塔上的軍用無線電報站服役了6年。知道第一次世界大戰結束,德布羅意才有機會將精力重新投入物理學。 埃菲爾鐵塔上的電報站一方面,為了攻讀博士學位,他拜師著名物理學家朗之萬(朗之萬也是哥哥的導師)。另一方面,他則在哥哥精良的私人實驗室研究X射線。自1895年倫琴發現X射線以來,X射線一直都是一個非常熱門的研究課題。在那裡,他也和哥哥做了許多關於X射線的實驗。保羅·朗之萬那時的德布羅意就對X射線時而顯現出波動性,時而顯現出粒子性,產生了疑問。而帶著這個疑問的德布羅意,也開始走出一段讓許多傳奇都黯然失色的人生軌跡。 ...我們都知道愛因斯坦的相對論,但是真正讓愛因斯坦獲諾獎的是他提出的光的波粒二象性。這個結論結束了三百年來光的波動說和微粒說之爭,真正揭開了「光的本質」的神秘面紗。 而德布羅意的偉大則在於,他把光的波粒二象性推廣到所有宏觀的物質上。他提出不但是光具有波粒二象性,所有微觀粒子都具有波粒二象性。其實1923年9月到10月間,德布羅意在《法國科學院院導報》上發表了的三篇短篇論文,就已經初顯他物質波的思想。所以在傳言中,花花公子攻讀物理博士期間完全沒有把心思放在學習上,根本是之虛烏有之事。強顏歡笑1924年11月,他再按照前三篇短片論文的思路,寫出了一篇題為《量子理論的研究》的博士論文。文中運用了兩個最亮眼的公式:E=hv和E=mc2。這都是愛因斯坦最著名的關係式,前者對光子能量而言,後者對實物粒子能量而言。德布羅意把兩個公式綜合再作出假設,他認為光量子的靜止質量不為零,而像電子等一類實物粒子則具有頻率的周期過程。所以在論文中他才得出一個石破天驚的結論,任何實物微粒都伴隨著一種波動。這種波稱為相位波,後人也稱之為物質波或德布羅意波。 物質波論文的完成,德布羅意也迎來了論文成果驗收的一刻——答辯。組成答辯委員會的除了博士導師郎之萬外,還來了不少大咖。然而德布羅意這個大膽且前衛的假說,把當時現場所有人都震住了,沒人能提出任何理論上的反駁。法國著名科學家讓•佩蘭(Jean Baptiste Perrin)只有讓•佩蘭問了一個問題:「這些波能用怎樣的實驗來證實呢?」只見德布羅意胸有成竹地回答:「用晶體對電子的衍射實驗,應該就可以看到我所說的波動效應。」毫無疑問,論文獲得一致地通過,當時的佩蘭說:「連這個問題都能回答上,德布羅意無疑是個很聰明的人」 朗之萬與愛因斯坦不過20世紀,是個荒謬和真理奇妙地混雜的年代。為了保險起見,郎之萬還是將德布羅意的論文寄給了愛因斯坦,才好作出判斷。所以也不存在什麼郎之萬怕得罪德布羅意家族,勉強讓他答辯通過,再把這塊燙手的山芋踢給愛因斯坦的說法。愛因斯坦看完德布羅意的論文後,也和答辯委員小組一樣震驚。他不但為德布羅意區區一篇博士論文竟能如此優秀感嘆,還為論文中超前的思想動容。這「看起來雖像出自瘋子的文章,但非常有道理」,是「天才的一筆」,還「揭開了偉大帷幕的一角」。之後,愛因斯坦還專門根據德布羅意的理論寫了一篇論文,高度讚揚和強調德布羅意論文中思想的重要性。原本因為太超前無人問津的德布羅意的論文,在得到愛因斯坦的高度評價后,才在科學界引起了關注。 薛定諤薛定諤最偉大的成就便是形成了波動力學概念,並建立起了薛定諤方程。而這些成就的靈感,正是來源於德布羅意的假說。薛定諤於1926年4月23日給愛因斯坦的信中就這樣寫道:「假如不是因為你的論文把德布羅意思想置於我的面前,如果單靠我個人,很難想象波動力學會建立起來,甚至有可能永遠出不來。」 薛定諤方程後來,實驗物理學家也緊跟著德布羅意的思想,找到了能夠支撐其假說的實驗結果。1926年夏天,戴維森訪問英國時,獲悉德布羅意提出的新理論,他立刻想到一年前自己所觀察到的意外現象,有可能就是德布羅意波。戴維森所以他回到美國,馬上就重新做了該實驗,於1927年發表了實驗結果。這個實驗,也正是德布羅意論答辯當日,提出的「電子的衍射實驗」。也就是說如果電子具有波動性,那麼電子束在通過障礙物時應該會和光一樣產生衍射。 電子衍射實驗示意圖幾乎是同時,英國劍橋的P.G.湯姆遜也觀察到電子束通過薄金箔時有圓環條紋產生,為德布羅意波提供了又一堅實的基礎。在這之後,各種粒子的衍射實驗也被證實成功,德布羅意的理論徹底無懈可擊。P.G湯姆遜(另一位諾獎得住J.J湯姆遜之子)日後,將德布羅意波發展成波動力學的薛定諤,以及用實驗證明了德布羅意波的戴維森和PG湯姆遜,都分別獲得了1933年和1937年的諾貝爾獎。當然,提出了這一偉大假說的德布羅意,也獲得1929年的諾貝爾物理學獎。那時,他也是歷史上第一位靠博士論文,就獲得諾貝爾獎的科學家,出道即巔峰。 此外,除了在波動力學基礎的成就外,德布羅意在雙重解理論和非線性波動力學等也成就巨大。他一生的著作就達25部之多,也獲得了諸多榮譽與獎項,是20世紀最偉大的物理學家之一。 而關於他紈絝子弟和花花公子的設定,也與他本人性格偏差很大。他雖身份尊貴,但是卻過著非常簡樸的一生。1960年,他在承襲了貴族爵位后,竟主動賣掉家族豪宅,住進一所普通的民宅內,而且一生都沒有擁有過私家車。此外,他雖有過女朋友,但卻一生未婚,是個典型的工作狂。 那麼到最後,還有一個問題未解決,當初德布羅意的論文真的天才到只有一頁紙嗎?當然不是,實際上德布羅意的論文有一百多頁,其中英譯本有72頁,德譯本有120頁。所以說德布羅意是臨畢業時七拼八湊出來的一頁紙論文,根本就是無稽之談。可笑的是,這個徹頭徹尾的謠言,還被許多人拿出來批判博士論文的審核制度,說在字數少的論文連答辯資格都沒有。 那些想為自己投機取巧和渾水摸魚找借口的人,選擇德布羅意來當「例子」,或許真的找錯對象了。註:本平台每日從海量站點為用戶選擇優質信息,部分文章無法聯繫作者,若有選用不當,敬請聯繫我們。投稿、建議等可後台回復「約」加本站編輯。高校博碩、教師、科研工作者請關註:精英家長、基礎教育工作者請關註:

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