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在所有诺贝尔物理学奖获得者当中,德布罗意可以说是最令人羡慕的一个。仅仅凭一篇博士论文就能把“巨奖”揽于怀中的实在不多,更何况他那篇论文据说是“史上最短的博士论文”,包括标题、摘要在内,都没有写满两页纸,通篇就两个连现在的中学生都会写的公式。然而所有的这些,一点也不影响他成为科学史上无可争议的大师级人物——他是波动力学的创始人,物质波理论的创立者,量子力学的奠基人之一。
1892年8月15日,德布罗意出生在法国塞纳河畔的一个贵族家庭。德布罗意家族历史悠久,先后出了许多的大人物,将军、元帅、部长等等,并且有着最高世袭身份的头衔:公爵。德布罗意的祖父就是法国著名的政治家、国务活动家。他老爸是内阁大臣,也算官位显赫。
德布罗意一直过着衣来伸手、饭来张口的生活,甚至可以说是吃饱了没事干。对于这样一个每天为如何打发时间发愁的人而言,找点什么费神的事来磨蹭掉那些无聊日子显然很迫切,于是德布罗意打起了中世纪史的主意。实际上,他从小就对历史颇有兴致,只不过把精神集中到中世纪史上来之后,才算是有了份“事业”。在年轻的德布罗意看来,这是一份很酷的事业,也是自己的兴趣所在。然而,在历史研究上,他毫无建树。
19世纪末20世纪初,是一个科学界急剧动荡的年代。当时,因为爱因斯坦和普朗克等人对量子说的研究,物理学突然又热门起来。1919年,正处于青春期里精神最旺盛阶段的德布罗意终于耐不住寂寞和平淡,决定放弃枯燥的历史研究,赶时髦似的、转而投身于当时最流行的量子说热潮中,准确地说是感兴趣于一个在当时很酷的观点:光具有粒子性。
学物理就学物理吧,老爸很无奈地说,不过好歹得找个好“老板”,于是把德布罗意推荐到了一派宗师朗之万门下读博士。在研究生学习生涯中,没人知道他在物理上究竟花了多少时间和精力。转眼五年过去,一事无成的德布罗意开始为博士论文发愁。当时,物理学家们还在争论“光是波还是粒子”这些问题。德布罗意想,一直以来,我们都认为光是波,却忽视了它的粒子性。比如说,电子,我们一直认为它是粒子,会不会它又是波呢?
1924年,在名师门下熬了五年后,德布罗意向巴黎大学提交了自己的博士论文——《量子理论的研究》。这篇论文两页纸不到,两个公式,一个当时看似无聊的观点。不过可以想见,就算是这么短的一篇论文或许都让德布罗意深感头疼了。他的博士论文只是说了一个猜想:既然波可以是粒子,那么反过来粒子也可以是波,也就是提出了物质波。可是,这种想法太疯狂了,很少人能够接受。再说了,他们从来就没见过短得如此过分的论文,光心理上就无法接受。答辩委员会大部分成员在答辩会之前就明确表示要投反对票。
其实在欧洲,一个学生苦读数年都拿不到学位太正常不过。然而这样的事情发生在德布罗意身上就有些不一样了,因为他的家庭,因为他的父亲是位高权重的内阁大臣。“老板”朗之万急了,无奈之下,写信给爱因斯坦,以求点评。谁料爱因斯坦马上予以了高度评价,称德布罗意“揭开了大幕的一角”。在当时,爱因斯坦的威望足以说明一切。1924年11月,德布罗意的博士学位顺利到手,从此他是个物理学博士,继续他摇摆不定的生活。可是,他怎么后来就能拿到诺贝尔奖呢?
按照当时欧洲的学术传统,朗之万则将德布罗意的博士论文印成若干份分寄到了欧洲各大学的物理系,其中有一份来到了维也纳大学。另一个物理学大师德拜看了一眼,觉得没啥意思,就随手给了他手下的一个讲师,说反正大家都不愿意看,你就给大伙讲一讲它的内容吧。这位讲师硬着头皮作完报告,台下还是一头雾水。德拜站起来说:“这年轻人虽然有点孩子气,可是观点也许还算新颖。既然你说粒子是波,那总得搞个波动方程吧?!”两周后,这位伟大的讲师拿出了他的方程,即薛定谔方程!德布罗意要感谢薛定谔,因为正是薛定谔的波动方程让他的物质波闻名世界。
1925年4月,在美国纽约的贝尔电话实验室,戴维逊和革末在做一个有关电子的衍射实验,得到了电子通过晶体的衍射图像,从而证明了电子的波动性。1927年,G.P.汤姆逊在剑桥通过实验进一步证明了电子的波动性,他利用实验数据算出的电子行为,和德布罗意所预言吻合得相当好。1929年,德布罗意终于凭借他的那篇博士论文获得了诺贝尔物理学奖。这是历史上第一篇获得诺贝尔奖的博士论文。从此物理课本上多了一段让人费解的话——光既是粒子也是波,既不是粒子也不是波。
德布罗意的故事告诉我们:即使你不懂物理,只要大胆尝试,也许会有意外收获。
编辑/梁宇清
1892年8月15日,德布罗意出生在法国塞纳河畔的一个贵族家庭。德布罗意家族历史悠久,先后出了许多的大人物,将军、元帅、部长等等,并且有着最高世袭身份的头衔:公爵。德布罗意的祖父就是法国著名的政治家、国务活动家。他老爸是内阁大臣,也算官位显赫。
德布罗意一直过着衣来伸手、饭来张口的生活,甚至可以说是吃饱了没事干。对于这样一个每天为如何打发时间发愁的人而言,找点什么费神的事来磨蹭掉那些无聊日子显然很迫切,于是德布罗意打起了中世纪史的主意。实际上,他从小就对历史颇有兴致,只不过把精神集中到中世纪史上来之后,才算是有了份“事业”。在年轻的德布罗意看来,这是一份很酷的事业,也是自己的兴趣所在。然而,在历史研究上,他毫无建树。
19世纪末20世纪初,是一个科学界急剧动荡的年代。当时,因为爱因斯坦和普朗克等人对量子说的研究,物理学突然又热门起来。1919年,正处于青春期里精神最旺盛阶段的德布罗意终于耐不住寂寞和平淡,决定放弃枯燥的历史研究,赶时髦似的、转而投身于当时最流行的量子说热潮中,准确地说是感兴趣于一个在当时很酷的观点:光具有粒子性。
学物理就学物理吧,老爸很无奈地说,不过好歹得找个好“老板”,于是把德布罗意推荐到了一派宗师朗之万门下读博士。在研究生学习生涯中,没人知道他在物理上究竟花了多少时间和精力。转眼五年过去,一事无成的德布罗意开始为博士论文发愁。当时,物理学家们还在争论“光是波还是粒子”这些问题。德布罗意想,一直以来,我们都认为光是波,却忽视了它的粒子性。比如说,电子,我们一直认为它是粒子,会不会它又是波呢?
1924年,在名师门下熬了五年后,德布罗意向巴黎大学提交了自己的博士论文——《量子理论的研究》。这篇论文两页纸不到,两个公式,一个当时看似无聊的观点。不过可以想见,就算是这么短的一篇论文或许都让德布罗意深感头疼了。他的博士论文只是说了一个猜想:既然波可以是粒子,那么反过来粒子也可以是波,也就是提出了物质波。可是,这种想法太疯狂了,很少人能够接受。再说了,他们从来就没见过短得如此过分的论文,光心理上就无法接受。答辩委员会大部分成员在答辩会之前就明确表示要投反对票。
其实在欧洲,一个学生苦读数年都拿不到学位太正常不过。然而这样的事情发生在德布罗意身上就有些不一样了,因为他的家庭,因为他的父亲是位高权重的内阁大臣。“老板”朗之万急了,无奈之下,写信给爱因斯坦,以求点评。谁料爱因斯坦马上予以了高度评价,称德布罗意“揭开了大幕的一角”。在当时,爱因斯坦的威望足以说明一切。1924年11月,德布罗意的博士学位顺利到手,从此他是个物理学博士,继续他摇摆不定的生活。可是,他怎么后来就能拿到诺贝尔奖呢?
按照当时欧洲的学术传统,朗之万则将德布罗意的博士论文印成若干份分寄到了欧洲各大学的物理系,其中有一份来到了维也纳大学。另一个物理学大师德拜看了一眼,觉得没啥意思,就随手给了他手下的一个讲师,说反正大家都不愿意看,你就给大伙讲一讲它的内容吧。这位讲师硬着头皮作完报告,台下还是一头雾水。德拜站起来说:“这年轻人虽然有点孩子气,可是观点也许还算新颖。既然你说粒子是波,那总得搞个波动方程吧?!”两周后,这位伟大的讲师拿出了他的方程,即薛定谔方程!德布罗意要感谢薛定谔,因为正是薛定谔的波动方程让他的物质波闻名世界。
1925年4月,在美国纽约的贝尔电话实验室,戴维逊和革末在做一个有关电子的衍射实验,得到了电子通过晶体的衍射图像,从而证明了电子的波动性。1927年,G.P.汤姆逊在剑桥通过实验进一步证明了电子的波动性,他利用实验数据算出的电子行为,和德布罗意所预言吻合得相当好。1929年,德布罗意终于凭借他的那篇博士论文获得了诺贝尔物理学奖。这是历史上第一篇获得诺贝尔奖的博士论文。从此物理课本上多了一段让人费解的话——光既是粒子也是波,既不是粒子也不是波。
德布罗意的故事告诉我们:即使你不懂物理,只要大胆尝试,也许会有意外收获。
编辑/梁宇清