به گزارش سرویس ترجمه ایمنا، لویی دوبروی و به‌طور کامل‌تر "لویی ویکتور پیِر ریمون دوبروی" فیزیکدان مشهور فرانسوی است که بیشتر به خاطر تحقیقاتش در زمینه نظریه کوانتوم و پیش‌بینی ماهیت موجی الکترون‌ها شناخته می‌شود. وی متولد ۱۵ آگوست سال ۱۸۹۲ در شهر دئیپ فرانسه است و در سال ۱۹۲۹ موفق به دریافت جایزه نوبل فیزیک شد.
در آغاز قرن بیستم، فیزیک کوانتوم از این ایده تکامل یافت که انرژی تنها در مقادیر ثابت و معینی منتقل می‌شود. یک یافته اولیه نشان داد که می‌توان نور را هم به‌عنوان موج و هم ذره در نظر گرفت. در سال ۱۹۲۴، لویی دوبروی این ایده را مطرح کرد که ذراتی هم‌چون الکترون‌ها نه تنها به عنوان اتم بلکه به عنوان موج نیز توصیف می‌شود. نظریه دوبروی با روش انعکاس جریان الکترون‌ها در برابر بلورها و پخش شدن آن‌ها از طریق ورقه‌های نازک فلزی اثبات شد که این امر برای تکامل بیشتر مکانیک کوانتوم اهمیت بسیار داشت.
لویی دوبروی و آغاز علاقه به فیزیک
لویی دوبروی دومین پسر یکی از اشراف‌زادگان فرانسوی بود. خانواده‌اش نام خود را از شهری کوچک در نرماندی گرفته‌اند که از قرن ۱۷ میلادی خاستگاه نظامیان، سیاستمداران و دیپلمات‌های عالی‌رتبه بوده است. در انتخاب حرفه، لویی دوبروی هم‌چون بردارش موریس (که لویی، عنوان دوک را پس از مرگ او به ارث برد) سنت خانوادگی را شکست و علم را برگزید.
موریس فیزیکدان بود و در مطالعات تجربی هسته اتم مشارکت قابل توجهی داشت. او آزمایشگاهی بسیار مجهز در عمارت خانوادگی خود در پاریس بنا کرد و گاهی برادرش در انجام آزمایشات به او می‌پیوست. این جنبه کاملاً مفهومی از فیزیک باعث جلب علاقه و جذب لویی به فیزیک شد.
لویی دوبروی خود را دارای روحیه‌ای بسیار فراتر از یک نظریه‌پرداز محض نسبت به آزمایشگران یا مهندسین می‌دانست که خصوصاً عاشق دیدگاهی کلی و فلسفی است. علاقه شدید لویی دوبروی به مفاهیم فلسفی فیزیک مدرن در مقالات و کتاب‌هایش به خوبی نمایان است.
در طول جنگ جهانی اول و مشاهده خدمات ارتش در ایستگاه رادیویی در برج ایفل، لویی دوبروی یکی از معدود تماس‌های خود با جنبه‌های فنی فیزیک را تجربه کرد و پس از آشنایی با اقدامات فیزیکدان آلمانی ماکس پلانک و نیز آلبرت انیشتین به واسطه برادرش موریس، علاقه او نسبت به آنچه آن را "اسرار فیزیک اتمی" می‌نامید برانگیخته شد. با این حال هنوز تصمیم جدی برای تصدی حرفه فیزیکدانی نداشت.
لویی دوبروی در ۱۸ سالگی تحصیلات خود در زمینه فیزیک نظری را در دانشگاه سوربن آغاز کرد و هم‌زمان مدرک خود در رشته تاریخ (۱۹۰۹) را دریافت کرد و در مسیر کسب پیشه خانوادگی خود یعنی دیپلمات شدن گام برداشت. پس از یک دوره طولانی تلاش در این زمینه پروژه تحقیقاتی در تاریخ فرانسه که به او اختصاص یافته بود را نپذیرفت و برای پایان‌نامه دکترای خود موضوعی در زمینه فیزیک انتخاب کرد که محتوای آن شامل تأیید خاصیت دوگانگی موج و ذرات بود.
لویی دوبروی و نظریه امواج الکترون
در پایان نامه دکتری (۱۹۲۴) لویی دوبروی نظریه چالش‌برانگیز خود در مورد امواج الکترونی که پیش از آن در مجلات علمی منتشر کرده بود را توسعه داد. این تصور که ماده در مقیاس اتمی ممکن است دارای خصوصیات موجی باشد ریشه در نظریه پیشنهادی داشت که انیشتین ۲۰ سال قبل ارائه کرده بود. انیشتین پیشنهاد کرده بود که نورِ طول موج‌های کوتاه، ممکن است تحت شرایطی به گونه‌ای رفتار کند که گویی از اتم تشکیل شده است. این ایده در سال ۱۹۲۳ تأیید شد.
زمانی که لویی دوبروی ایده چنین دوگانگی را درباره ماده گسترش داد، طبیعت دوگانه نور به تازگی در حال پذیرش علمی بود. طرح تحقیق او شامل پاسخ به پرسشی می‌شد که با محاسبه حرکت الکترون‌ها در اتم مطرح شده بود. آزمایشات نشان داده بود که الکترون باید در اطراف یک هسته حرکت کند که به دلایلی نامعلوم محدودیت‌هایی در حرکت آن وجود دارد. ایده لویی دوبروی در مورد الکترون‌هایی با خواص موج، توضیحاتی در مورد این حرکت محدود ارائه داد.
موج محدود شده در محدوده ناشی از بار هسته‌ای، از نظر شکل و در نتیجه حرکت محدود می‌شود چرا که هر شکل موج‌مانندی که در محدوده اتمی قرار نگیرد، با خودش تداخل پیدا می‌کند و نابود می‌شود.
لویی دوبروی این ایده را در سال ۱۹۲۳ مطرح کرد. با این حال در آن زمان هیچ‌گونه شواهد تجربی وجود نداشت که نشان دهد الکترون که خواص فیزیکی آن کاملاً به اثبات رسیده بود، تحت برخی شرایط هم‌چون انرژی تابشی رفتار کند. پیشنهاد دوبروی یکی از مهمترین مشارکت‌های او در فیزیک بود.
اولین مقالات منتشرشده توسط لویی دوبروی در زمینه امواج ماده، توجه فیزیکدانان اندکی را به سوی خود جلب کرد. با این حال یکی از نسخ پایان‌نامه دکترای او به دست آلبرت انیشتن رسید و با استقبال از سوی او مواجه شد. انیشتن به صراحت و با تأکید بسیار اهمیت کار دوبروی را خاطرنشان کرد و بدین ترتیب، فیزیکدان اتریشی "اروین شرودینگر" نیز از نظریه امواج فرضی مطلع شد و بر اساس این ایده یک سیستم ریاضی با عنوان مکانیک یا تابع موج طراحی کرد که به ابزار اساسی فیزیک تبدیل شده است.
معادله شرودینگر توصیف‌کننده چگونگی تغییر حالت کوانتومی یک سامانه فیزیکی با زمان است. با این حال تا ۱۹۲۷ که کلینتون دیویسون و لستر گرمر در ایالات متحده و جورج تامسون در اسکاتلند اولین شواهد تجربی از ماهیت موجی الکترون را پیدا کردند، هیچکس به چنین موفقیتی دست نیافت.
حرفه و دستاورهای لویی دوبروی
لویی دوبروی پس از اخذ مدرک دکترا در سوربن ماند. در سال ۱۹۲۸ در مؤسسه تازه تأسیس "هنری پوانکاره" به‌عنوان استاد فیزیک نظری مشغول به کار شد و تا زمان بازنشستگی در ۱۹۶۲ در آنجا تدریس کرد. او همچنین پس از ۱۹۴۵ به‌عنوان مشاور کمیساریای انرژی اتمی فرانسه فعالیت کرد.
دوبروی در سال ۱۹۲۹ به دلیل کشف ماهیت موجی الکترون‌ها جایزه نوبل فیزیک دریافت کرد. در سال ۱۹۵۲ نیز به واسطه به رسمیت شناخته‌شدن نوشته‌هایش در زمینه علم برای عموم، "جایزه کالینگا" توسط شورای اقتصادی و اجتماعی ملل متحد به وی اعطا شد. او یکی از اعضای خارجی انجمن سلطنتی بریتانیا، عضو آکادمی علوم فرانسه و نیز هم‌چون بسیاری از پیشینیان خود یکی از اعضای آکادمی فرانسه بود.
لویی دوبروی در ۹ مارس ۱۹۸۷ در شهر لوسین پاریس در گذشت.
نظر شما