文科生学不好物理?德布罗意:我靠一篇毕业论文就拿到了诺贝尔奖
第五届索尔维会议可谓是科学界的一场盛宴,爱因斯坦、普朗克、玻尔、泡利和居里夫人等等,一系列光耀人类科学史的巨匠在此云集。总人数不过29人,就有17人是诺贝尔奖得主,可见这次会议的含金量有多高了。而在17位诺奖得主中,德布罗意是唯一一个靠毕业论文就拿到诺贝尔物理学奖的传奇人物。
甚至有传言说,他的论文只有一页纸,靠一页纸就能获得诺贝尔奖?这得让多少科学家汗颜啊。后来证明这是谣言,德布罗意的毕业论文的英译版本共有72页,德译版本有120页。其实德布罗意一生最让人称道的是,他以前是个货真价实的文科生,大学专业是历史学。他是半路出家去学理论物理的,还拿到了博士学位。
谁说文科生学不好物理的?谁说文科生不能获得诺贝尔奖的?德布罗意用亲身经历告诉你,没有什么不可能。其实不获得诺贝尔奖,德布罗意一样青史留名。他的家族是法国的顶级权贵,每一代继承人都拥有法国公爵和德国亲王的封号。家庭条件给了德布罗意优良的教育,18岁的时候,德布罗意就凭借出色的成绩从巴黎大学毕业。
毕业之后,德布罗意就跟随在他的哥哥身边,他的哥哥是个科学爱好者,是索尔维会议的工作人员。在他的书房里,德布罗意看到了普朗克的著作。普朗克可是量子力学之父,他对量子世界的描述吸引了德布罗意,他决心攻读物理学。家庭方面,只有他的哥哥支持他,德布罗意就这样开始了他的跨界研究之旅。
有了哥哥的推荐和德布罗意自己的天赋,德布罗意得到了朗之万的赏识,并收为弟子。伦琴发现X射线后,掀起了一阵研究狂潮,德布罗意也随大流,研究X射线的运用。很快,德布罗意就发现了X射线具有波粒二象性,他迫不及待地想要开始研究量子力学。1923年,他在攻读博士学位的后期,接连发表了三篇论文,指出粒子都具有波粒二象性。
我们知道爱因斯坦获得了1921年的诺贝尔物理学奖,他对光的理解直接终结了持续一百多年的关于光的性质的争论。光的干涉现象和衍射现象,说明光具有波动性,光电效应又说明了光具有粒子性,所以爱因斯坦是波粒二象性理论的奠基人之一。但是爱因斯坦并没有说所有物质都拥有波粒二象性,他也是不确定的。
德布罗意受到启发后,开始深入研究波粒二象性理论。1924年,德布罗意总结了之前发表了三篇论文,再加上他的新发现,完成了他的毕业论文,题目是《量子理论的研究》。论文的主要观点就是万物皆波,任何实体粒子都有波动存在。至此,物质波理论正式登场,量子力学又有了一个核心理论。
答辩过程中,德布罗意的理论震惊了在场的所有人,包括他的导师朗之万。物质波理论在当时过于前卫,不能接受的科学家多了去了。朗之万联系了爱因斯坦,请他来评价一下德布罗意的论文。当爱因斯坦读完德布罗意的论文后,便称赞他是天才一样的想法,德布罗意一跃成为物理学界的新星。
德布罗意后来也和爱因斯坦有了接触,在第五届索尔维会议上,他和薛定谔一样,是爱因斯坦的支持者。以玻尔为首的哥本哈根学派在量子力学创立的过程中,发起了多次论战,每次论战都为量子力学大厦添砖加瓦。而德布罗意也做出了贡献,薛定谔建立波动力学和薛定谔方程,都受到了德布罗意的物质波理论的启发。1987年,德布罗意病逝,享年95岁。
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