Louis de Broglie lahir pada 15 Agustus 1892dari keluarga bangsawan di Dieppe , Seine-Maritime , anak bungsu dari Victor, 5 duc de Broglie . Keturunan
de Broglie, yang berasal dari Piedmont, Italia barat laut cukup dikenal dalam
sejarah Perancis karena mereka telah melayani raja-raja Perancis baik dalam
perang dan jabatan diplomatik selama beratus tahun.
Ibunya bernama Pauline d'Armaille. De Broglie itu sangat menawan di masa
kecilnya. Nya kakak menulis: "Ini adik menjadi anak yang menawan, ramping,
langsing, dengan wajah tertawa kecil, mata penuh kejahatan, meringkuk seperti
poodle. Dirawat di meja besar, ia mengenakan di malam hari kostum dari beludru
biru, dengan celana panjang sampai lutut, stocking hitam dan sepatu dengan
gesper, yang membuatnya terlihat seperti pangeran kecil dalam dongeng.
Kesenangan-Nya memenuhi rumah itu. Dia berbicara sepanjang waktu bahkan di meja
makan di mana perintah-perintah yang
paling parah diam tidak bisa membuatnya menahan lidahnya, sehingga tak tertahankan adalah sambutannya. Dibesarkan dalam kesepian relatif ia telah membaca banyak dan tinggal di nyata .... dia memiliki memori luar biasa dan tahu dengan adegan seluruh jantung dari teater klasik bahwa ia membacakan dengan semangat habis-habisnya .... dia tampaknya memiliki rasa tertentu untuk sejarah, khususnya sejarah politik .... mendengar orang tua kita membahas politik ia improvisasi pidato terinspirasi oleh akun dalam surat kabar dan bisa membaca tanpa ragu daftar lengkap para menteri Republik Ketiga, yang berubah begitu sering ... masa depan yang besar sebagai negarawan diperkirakan untuk Louis. "
paling parah diam tidak bisa membuatnya menahan lidahnya, sehingga tak tertahankan adalah sambutannya. Dibesarkan dalam kesepian relatif ia telah membaca banyak dan tinggal di nyata .... dia memiliki memori luar biasa dan tahu dengan adegan seluruh jantung dari teater klasik bahwa ia membacakan dengan semangat habis-habisnya .... dia tampaknya memiliki rasa tertentu untuk sejarah, khususnya sejarah politik .... mendengar orang tua kita membahas politik ia improvisasi pidato terinspirasi oleh akun dalam surat kabar dan bisa membaca tanpa ragu daftar lengkap para menteri Republik Ketiga, yang berubah begitu sering ... masa depan yang besar sebagai negarawan diperkirakan untuk Louis. "
Pada 1740, Raja Louis XI mengangkat salah
satu anggota keluarga de Broglie, Francois Marie (1671-1745) sebagai Duc
(seperti Duke di Inggris), suatu gelar keturunan yang hanya disandang oleh
anggota keluarga tertua. Putra Duc pertama ini ternyata membantu Austria dalam
Perang Tujuh Tahun (1756-1763). Karena itu, Kaisar Perancis I dari Austria
menganugerahkan gelar Prinz yang berhak disandang seluruh anggota keluarga de
Broglie.
Dengan meninggalnya saudara tertua Louis,
Maurice, juga fisikawan (eksperimen), pada 1960, maka Louis serempak menjadi
Duc Perancis (ke-7) dan Prinz Austria.
De Broglie telah dididik di rumah oleh guru privat.
Pada tahun 1906, ayahnya meninggal. Kakaknya Maurice, maka pada tanggal 31,
mengambil alih asuhan. Ia pada saran Maurice ia dikirim ke Lycee Janson de
Sailly, di mana ia menghabiskan tiga tahun sebelum menyelesaikan pendidikan
sekolah menengah di 1909. Maurice menulis: "Setelah mengalami sendiri
ketidaknyamanan tekanan yang dilakukan pada studi tentang seorang pemuda aku
menahan diri untuk menyampaikan arah yang kaku untuk studi dari saudara saya,
meskipun pada waktu kebimbangan itu memberi saya beberapa kekhawatiran. Dia
baik di Perancis, sejarah, fisika, filsafat, acuh tak acuh dalam matematika,
kimia dan geografi, miskin dalam menggambar dan bahasa asing. "
Setelah
menyelesaikan pendidikan sekolah, de Broglie bergabung dengan Universitas
Sorbonne. Pada saat bergabung dengan universitas, ia tidak memiliki rencana
yang pasti untuk karier. Dia tidak tertarik pada gagasan karir militer atau
diplomatik. Pada awalnya dia belajar sejarah tapi ia tidak suka cara tidak
kritis sejarah diajarkan masa itu. Dari sejarah ia bergeser ke hukum dengan
maksud untuk membuat karir sebagai pegawai negeri. Pada usia 18 ia lulus dengan
gelar seni. Ia kemudian diberi topik penelitian dalam sejarah pilihannya. Tapi
ia tidak menyelesaikan penelitiannya dalam sejarah.
Pada 1910, Louis memasuki Universitas Paris untuk menyalurkan
minatnya dalam ilmu pengetahuan. Namun,
perjalanannya dalam teori fisika tidak terlalu halus. Pada hari-hari di
Universitas Sorbonne pengajaran fisika tidak memasukkan perkembangan terakhir
dalam subjek seperti teori elektromagnetik Maxwell atau termodinamika
statistik. Kursus ini didasarkan pada subjek standar seperti mekanik dan optik
gelombang. Buku-buku tentang topik ini juga tidak tersedia dalam bahasa
Prancis. Terjemahan Perancis dari buku teks asing seringkali berkualitas
rendah. De Broglie membuat satu titik untuk menghadiri kuliah Poincare pada
elektrodinamika, termodinamika, mekanika langit dan mata pelajaran lain. Pada
tahun-tahun awal ia melewati masalah emosional dan psikologis. Rupanya ini
dipicu oleh pernikahan kakaknya Putri Pauline, kepadanya dia sangat terpasang.
Putri Pauline adalah 20 tahun lebih tua dari de Broglie. Setelah pernikahannya
de Broglie kehilangan kepribadian muda-nya penuh dengan keriangan dan roh. Dia
kehilangan pemeriksaan dalam fisika umum. Mengikuti perkembangan ini ketika
rasa percaya dirinya pada titik terendah, ia kebetulan pada membaca laporan
dari Konferensi Solvay pertama pada teori kuantum. Pada akhir membaca laporan
ini secara mendalam ia yakin bahwa teori fisika akan karirnya. Pada tahun 1913
de Broglie memperoleh gelar sarjana ilmu.
Setelah mencapai usia yang diperlukan, ia harus
bergabung dengan dinas militer seperti yang wajib bagi setiap orang di Prancis.
Dia harus tinggal di militer selama enam tahun sebagai Perang Dunia Pertama
pecah. Awalnya dia dikirim ke benteng di Mont Valerien, di mana dia tidak ada
banyak yang harus dilakukan dan itu adalah situasi yang sangat sulit baginya.
Namun, saudaranya mengerahkan pengaruh nya punya dia dipindahkan ke bagian
telegrafi radio terletak di bagian bawah Menara Eiffel, yang pemancar radio
telah diinstal. De Broglie bertugas sebagai operator telegraf. Mengomentari
perang-waktu de Broglie nya kemudian berkomentar bahwa ia "mampu melayani
negaranya saat bekerja sebagai tukang listrik, menjaga mesin dan transmisi
nirkabel dan menyempurnakan amplifier heterodyne maka dalam tahap awal."
De Broglie kemudian mengakui bahwa praktis pengalaman yang diperoleh selama
waktu perang membantunya dalam penelitian ilmiah. Setelah perang usai, de
Broglie melanjutkan studinya fisika dengan saudara tuanya, Maurice, yang
bekerja pada fisika eksperimental di laboratorium yang lengkap di rumah besar
keluarga di Paris. Tidak seperti saudaranya, de Broglie tertarik pada aspek
teoritis fisika. Segera setelah ia dinonaktifkan dari militer, ia menghadiri
sebuah seminar yang diberikan oleh Langevin pada teori kuantum dan kemudian
kursus pada relativitas. De Broglie menulis: "... didemobilisasi pada
tahun 1919 saya kembali ke studi saya telah menyerah, saat mengikuti erat
pekerjaan dikejar oleh adik saya di laboratorium pribadinya dengan kolaborator
muda pada spektrum sinar-X dan pada efek fotolistrik. Jadi saya membuat langkah
pertama saya terhadap penelitian dengan menerbitkan beberapa hasil di bidang
dipelajari oleh adik saya.
Dalam seri pertama dari publikasi saya anggap
penyerapan sinar-X, interpretasi oleh teori Bohr, dan hubungannya dengan
kesetimbangan termodinamika ... beberapa penalaran yang saya gunakan
dipertanyakan tetapi mereka membawa saya ke formula yang memberikan account
diterima fakta. Pada saat yang sama saya melakukan diskusi panjang dengan
saudaraku di reinterpretasi percobaan indah yang ia mengejar pada efek fotoelektrik
dan spektrum sel hidup. Saya menerbitkan, dengan dia atau secara terpisah,
serangkaian catatan pada teori kuantum dari fenomena yang meskipun klasik
sekarang, tidak mapan itu. "
Pada tahun 1923 de Broglie cemerlang dibawa bersama
konsep partikel dan gelombang. Ia dipengaruhi oleh karya Einstein pada alam
partikel cahaya. De Broglie menulis: "Setelah merenung lama dalam
kesendirian dan meditasi, tiba-tiba memiliki ide, selama tahun 1923, bahwa
penemuan yang dilakukan oleh Einstein pada tahun 1905 harus digeneralisasi
dengan memperluas ke semua partikel material dan terutama untuk elektron."
Pada mulai dari ahli fisika abad kedua puluh menjelaskan fenomena fisik dalam
hal partikel seperti elektron atau proton dan radiasi elektromagnetik seperti
cahaya, dll radiasi ultraviolet Sementara partikel divisualisasikan sebagai
entitas diskrit membentuk atom dan molekul tetapi radiasi elektromagnetik yang
dipahami sebagai gerakan gelombang listrik yang melibatkan perubahan dan medan
magnet. Ini visualisasi konvensional dari dunia fisik telah diubah oleh karya
Einstein. Teori relativitas khusus didirikan oleh Einstein menunjukkan bahwa
materi itu sendiri adalah suatu bentuk energi. Saat menjelaskan efek
fotolistrik, Einstein mengusulkan bahwa radiasi elektromagnetik, gelombang,
juga bisa berperilaku sebagai partikel (foton).
De Broglie, dipengaruhi oleh karya Einstein,
mengusulkan bahwa sama seperti gelombang dapat berperilaku sebagai partikel,
untuk elektron misalnya, juga dapat berperilaku seperti itu adalah gerakan
gelombang (a de Broglie gelombang) dengan panjang gelombang h / p, dimana p
adalah momentum elektron dan h adalah konstanta Planck. Dia menyimpulkan
penemuannya dalam kata-kata berikut: "Karena foton, yang, seperti semua
orang tahu, adalah sebuah gelombang, juga merupakan partikel, mengapa bukan
elektron (atau partikel materi) juga menjadi gelombang?" Ide revolusioner
Nya diajukan dalam tesis doktornya tahun 1924, berjudul Recherches sur la teori
dan des quanta (Penelitian Teori Kuantum). Isinya ide gelombang materi. Tesis
ini diterbitkan sebagai kertas lebih dari 100 halaman dalam Annales der Fisik
tahun 1925. Hari ini mungkin tampaknya sangat logis untuk berpikir seperti itu
tapi bagi de Broglie itu adalah tindakan berani. Ini benar diambil dari catatan
oleh Komite Nobel. Dalam kutipan yang mencatat: "Ketika masih muda, Anda
melemparkan sendiri ke dalam kontroversi mengamuk selama masalah besar dalam
fisika. Anda memiliki keberanian untuk menegaskan, tanpa dukungan bukti apapun,
dalam hal ini memiliki tidak hanya sel hidup alam, tetapi juga sebuah gelombang
alam. Percobaan datang dan kemudian mendirikan kebenaran dari tampilan Anda.
"
Ide yang kemudian terbukti dari implikasi yang luas
diambil sangat serius oleh banyak ilmuwan. Ralph Fowler melaporkan penemuan de
Broglie ke jurnal ilmiah Inggris dan Langevin tahu tentang Einstein
pembangunan, yang pada gilirannya melaporkannya ke Berlin Academy of Sciences.
Perkembangan ini memastikan penyebaran cepat dari "aneh" dari ide-ide
de Broglie, sampai kemudian seorang fisikawan teoritis yang tidak jelas dan
sebagian besar diketahui masyarakat ilmiah seperti Einstein sangat simpatik
dengan gagasan de Broglie "saudara Maurice lebih muda.". Menurut dia,
untuk Langevin: "Pekerjaan Louis de Broglie telah sangat mengesankan saya.
Dia telah mengangkat sudut tabir besar. Dalam pekerjaan saya, saya mendapatkan
hasil yang tampaknya untuk mengkonfirmasi itu. Jika Anda melihat dia tolong
katakan padanya betapa harga diri dan simpati saya untuk dia. "
Percobaan verifikasi penemuan de Broglie dari sifat
gelombang partikel menjadi layak setelah Walter Elsasser, seorang mahasiswa
pascasarjana di Universitas Gottingen, menyarankan bahwa seperti sinar-X,
elektron bisa menjadi difraksi oleh kristal. Dibandingkan dengan jarak antara
lapisan atom dalam kristal, panjang gelombang dari gelombang de Broglie
elektron sesuai dengan kecepatan tinggi lebih singkat. Jadi untuk gelombang de
Broglie, kisi kristal akan berfungsi sebagai tiga dimensi kisi-kisi difraksi
dan puncak tajam dalam intensitas sinar difraksi harus terjadi pada sudut
tertentu. Ini sebenarnya eksperimental diverifikasi pada tahun 1927 oleh
Clinton Davisson dan Lester Germer di Bell Labs di New York City dan oleh
George Paget Thomson di Universitas Aberdeen, Skotlandia.
Fakta bahwa partikel dapat berperilaku sebagai
gelombang dan radiasi (gelombang) dapat berperilaku sebagai partikel yang
disebut gelombang-partikel dualitas. Hal ini menyebabkan perdebatan sengit
mengenai sifat "nyata" dari partikel dan radiasi elektromagnetik-apakah
ada determinasi dalam mekanika kuantum. De Broglie sendiri percaya bahwa ada
proses fisik benar ditentukan mendasari mekanika kuantum dan bahwa pendekatan
tak tentu saat ini dalam hal kemungkinan bisa digantikan oleh teori yang lebih
fundamental.
Setelah menerima gelar PhD dari Universitas Sorbonne
pada tahun 1924 de Broglie selesai bebas kuliah dua tahun di Universitas
Sorbonne sebelum ia diangkat sebagai Profesor Fisika Teoretis di Institut Henri
Poincare, yang baru saja dibangun di Paris dengan tujuan pengajaran dan
mengembangkan teori fisika. Pada tahun 1932, ia diangkat ke kursi dari teori
fisika di Fakultas Ilmu dari Universitas Sorbonne, tempat ia mengajar sampai
1962. Joan James, dalam Fisikawan Remarkable nya: Dari Galileo untuk Yukawa,
menulis: "Selama tiga puluh tiga tahun duc Louis kuliah di Sorbonne. Dia
mengambil pandangan yang sangat mulia dari tugasnya sebagai guru, buku-buku
yang berasal dari kuliah-kuliahnya, indah ditulis dan hati-hati diproduksi,
membawa instruksi dan pencerahan. Dalam ajarannya ia mengambil hati ketika
menyajikan ide sendiri untuk menjelaskan bahwa mereka tidak berlaku umum.
Namun, sebagai dosen di dalam kelas dia membosankan. Mulai cermat tepat waktu,
ia membacakan nyaring suaranya dan dengan nada agak monoton dari tiba-tiba pada
akhir jam dan berangkat segera. Ia juga mengelola sebuah seminar mingguan yang
dihadiri di mana teori muda dan tidak begitu muda bisa menjelaskan ide-ide
mereka "Banyak siswa dari Perancis dan negara lainnya datang untuk bekerja
dengan dia dan Banyaknya besar PhD tesis disusun di bawah bimbingannya..
Mengingat asal-usul penemuan, de Broglie dalam
kuliah disampaikan pada tahun 1945 mengatakan: "Tiga puluh tahun yang
lalu, fisika dibagi ke dalam dua kamp: ... ilmu fisika dari masalah,
berdasarkan konsep dan partikel atom yang seharusnya taat hukum klasik
Newtonian mekanik, dan fisika dari radiasi, berdasarkan ide dari propagasi
gelombang dalam medium kontinyu hipotetis, eter bercahaya dan elektromagnetik.
Tetapi kedua sistem fisika tidak dapat tetap memaksa dari satu sama lain:
mereka harus bersatu dengan pembentukan teori pertukaran energi antara masalah
dan radiasi ... intervensi dari kuanta dan h konstanta Planck, sebanyak dalam
teori foton seperti dalam bahwa dari kuantisasi gerakan elektronik, tampaknya
saya untuk menunjukkan dengan jelas bahwa hubungan antara dua istilah dari
dualisme gelombang-sel darah terjadi melalui perantaraan dari jumlah tindakan,
dan harus karena itu dinyatakan secara matematis untuk formula di mana h konstan
akan muncul. Ini sudah terjadi untuk hubungan yang dalam teori foton,
mengungkapkan energi dan momentum dari sel darah cahaya sebagai fungsi dari
frekuensi dan panjang gelombang dari gelombang cahaya, dan bentuk hubungan ini
memberi indikasi dari interaksi yang harus ditetapkan dalam kasus umum dari
setiap sel darah apapun ... Jadi saya tiba di berikut umum ide yang telah saya
petunjuk penelitian: untuk masalah, seperti halnya untuk radiasi, khususnya
cahaya, kita harus memperkenalkan pada satu dan waktu yang sama konsep sel
darah dan konsep gelombang. Dengan kata lain, dalam kedua kasus kita harus
menganggap keberadaan sel darah disertai dengan gelombang. Tetapi corpuscles
dan gelombang tidak dapat mandiri, sejak, menurut Bohr, mereka wre melengkapi
satu sama lain; karena itu harus mungkin untuk membuat suatu paralel antara
gerakan yang sel darah dan propagasi dari gelombang yang terkait dengan itu
".
Setelah bekerja jalur yang putus nya penemuan de
Broglie terutama ditujukan untuk berbagai ekstensi teori gelombang
mekanika-Dirac dari elektron, teori baru dari cahaya, teori Uhlenbeck dari
spin, aplikasi dari gelombang mekanik untuk fisika nuklir, dll Menjelang bagian
akhir dari ilmiah karirnya de Broglie bekerja menuju pengembangan penjelasan
kausal dari gelombang mekanik, bertentangan dengan model probabilistik yang
sepenuhnya mendominasi teori kuantum tetapi ia harus meninggalkannya dalam
menghadapi kritik keras dari sesama ilmuwan.
Ini adalah Louis de Broglie, yang pada tahun 1949
pada Konferensi Eropa Lausanne Budaya, mengeluarkan panggilan tingkat tinggi
pertama untuk mendirikan laboratorium multinasional sebagai instrumen untuk
menghidupkan kembali penelitian Eropa. Dia bergabung oleh Raoul Dautry,
administrator umum Komisi Energi Atom Prancis; Pierre ahli nujum, Direktur
UNESCO Departemen Ilmu Exact dan Alam (1948-1959), dan Edoardo Amald, salah
satu pendiri dari Italia Nasional Institut untuk Fisika Nuklir. Hal ini
menyebabkan pembentukan Organisasi Eropa untuk Riset Nuklir (CERN). Pada tahun
1933, de Broglie telah terpilih sebagai anggota Akademi Ilmu Pengetahuan
Perancis. Ia menjadi sekretaris tetap dari Akademi pada usia lima puluh, yaitu
jabatan yang dipegangnya sampai ia mengundurkan diri pada usia 83. Tapi ia
terus berhubungan dengan Akademi dalam kapasitas kehormatan sampai kematiannya.
Akademi diberikan kepadanya dengan Henri Poincare Medal pada tahun 1929 dan
Albert I dari Monako Hadiah di 1932. Nasional Prancis Pusat Riset Ilmiah
diberikan kepadanya medali emas pada tahun 1956. Di antara penghargaan lainnya
yang diterima oleh dia termasuk Grand Cross dari Legion d'Honneur dari Prancis
dan Chief Ordo Leopold dari Belgia. Dia adalah di antara beberapa ilmuwan yang
terpilih ke Akademi sastra Perancis. Dia dipilih asosiasi asing dari US National
Academy of Sciences di Washington dan anggota asing dari Royal Society of
London. Pada tahun 1960, setelah kematian tanpa pewaris kakaknya, Maurice, 6
duc de Broglie, Louis de Broglie menjadi 7 duc de Broglie.
De Broglie menerbitkan lebih dari 25 buku tentang
berbagai subjek fisika. Beberapa publikasi penting nya adalah: Gelombang dan
Gerakan (1926), Gelombang Mekanika (1928), non-linear Gelombang Mekanika: A
kausal Interpretasi (1960), Pengantar Teori Vigier Partikel Dasar (1963), dan
saat ini Interpretasi Mekanika Gelombang: Sebuah Studi Kritis (1964). Selain
ketat ilmiah karyanya De Broglie wrote on aspek populer fisika, dan filsafat
ilmu termasuk nilai penemuan-penemuan ilmiah modern. Di antara buku-buku
populer tentang fisika termasuk Materi dan Light: The New Fisika (1939);
Revolusi dalam Fisika (1953), Fisika dan Microphysics (1960) dan Perspektif
Baru dalam Fisika (1962). Pada tahun 1952, de Broglie telah dianugerahkan
Kalinga Hadiah pertama oleh UNESCO atas usahanya untuk menjelaskan fisika
modern untuk orang awam. Louis de Broglie meninggal pada tanggal 19 Maret 1987
di Louveciennes (Yvelines)
Dalam karir di kemudian hari, de Broglie bekerja untuk
mengembangkan kausal penjelasan dari gelombang mekanik, bertentangan dengan
sepenuhnya probabilistik model yang mendominasi mekanik kuantum teori, melainkan disempurnakan oleh David Bohm pada tahun 1950.
Selain bekerja secara ketat ilmiah, de Broglie berpikir dan
menulis tentang filsafat ilmu , termasuk nilai dari penemuan-penemuan ilmiah modern.
De Broglie menjadi anggota
dari Académie des Ilmu di 1933, dan sekretaris abadi akademi dari 1942. Dia diminta
untuk bergabung Le Conseil de l'Union Catholique des Sceintifiques Francais
Namun, ia menolak. Hal ini disebabkan fakta bahwa ia adalah non-agama. [4] Pada tanggal 12 Oktober
1944, ia terpilih untuk Académie française , menggantikan matematika Émile Picard . Karena kematian dan pemenjaraan anggota Académie selama
pendudukan dan efek lain dari perang, Académie tidak dapat memenuhi kuorum dua
puluh anggota untuk pemilihannya; karena keadaan biasa, namun, pemilihan dengan
suara bulat itu dengan tujuh belas anggota yang hadir diterima. Dalam sebuah
peristiwa yang unik dalam sejarah Académie, ia diterima sebagai anggota dengan
saudara Maurice sendiri, yang telah terpilih tahun 1934. UNESCO diberikan kepadanya
pertama Kalinga Hadiah pada tahun 1952 untuk karyanya dalam mempopulerkan ilmu
pengetahuan, dan dia terpilih Anggota Negeri Royal Society pada 23 April 1953 [1] . Pada tahun 1961 ia
menerima gelar Knight dari Grand Lintas di Legio d'honneur . De Broglie telah dianugerahkan jabatan sebagai penasihat bagi
Komisi Tinggi Energi Atom Perancis pada tahun 1945 atas usahanya untuk membawa
industri dan ilmu pengetahuan lebih dekat bersama. Dia mendirikan sebuah pusat
untuk diterapkan mekanik di Institut Henri Poincaré , di mana penelitian optik, cybernetics, dan
energi atom dilakukan. Dia mengilhami pembentukan Akademi Internasional Ilmu Molekul Kuantum dan merupakan anggota
awal.
Gelombang
partikel
Gagasan foton Einstein kemudian diterapkan
Louis de Broglie pada 1922, sebelum Compton membuktikannya, untuk menurunkan
Hukum Wien (1896). Ini menyatakan bahwa "bagian tenaga elektromagnet yang
paling banyak dipancarkan benda (hitam) panas adalah yang frekuensinya sekitar
100 milyar kali suhu mutlak (273 + suhu Celsius) benda itu". Pekerjaan ini
ternyata memberi dampak yang berkesan bagi de Broglie.
Pada musim panas 1923, de Broglie
menyatakan, "secara tiba-tiba muncul gagasan untuk memperluas perilaku
rangkap (dual) cahaya mencangkup pula alam partikel". Ia kemudian
memberanikan diri dengan mengemukakan bahwa "partikel, seperti elektron
juga berperilaku sebagai gelombang". Gagasannya ini ia tuangkan dalam tiga
makalah ringkas yang diterbitkan pada 1924; salah satunya dalam jurnal vak
fisika Perancis, Comptes Rendus.
Penyajiannya secara terinci dan lebih luas
kemudian menjadi bahan tesis doktoralnya yang ia pertahankan pada November 1924
di Sorbonne, Paris. Tesis ini berangkat dari dua persamaan yang telah
dirumuskan Einstein untuk foton, E=hf dan p=h/. Dalam kedua persamaan ini,
perilaku yang "berkaitan" dengan partikel (energi E dan momentum p)
muncul di ruas kiri, sedangkan ruas kanan dengan gelombang (frekuensi f dan
panjang gelombang , baca: lambda). Besaran h adalah tetapan alam yang ditemukan
Planck, tetapan Planck.
Secara tegas, de Broglie mengatakan bahwa
hubungan di atas juga berlaku untuk partikel. Ini merupakan maklumat teori yang
melahirkan gelombang partikel atau de Broglie. Untuk partikel, seperti
elektron, momentum p adalah hasilkali massa (sebanding dengan berat) dan
lajunya. Karena itu, panjang gelombang de Broglie berbanding terbalik dengan
massa dan laju partikel. Sebagai contoh, elektron dengan laju 100 cm per detik,
panjang gelombangnya sekitar 0,7 mm.
Tantangan
Tesis ini kemudian diterbitkan pada awal
1925 dalam jurnal vak fisika Perancis, Annales de Physique. Namun, luput
dari perhatian para fisikawan. Bahkan, para penguji de Broglie hanya terkesan
dengan penalaran matematikanya tetapi tidak mempercayai segi fisikanya.
Promotornya, Paul Langevin (1872-1946),
kemudian mengirimkan satu kopi kepada Einstein di Berlin, yang ternyata memberi
rekasi mendukung. Ia memandangnya lebih daripada permainan matematika dengan
menekankan bahwa gelombang partikel haruslah nyata. Berita ini kemudian ia
teruskan kepada Max Born (1882-1970), fisikawan teori Jerman, di Gottingen.
Born kemudian menanyakan kemungkinan
eksperimentalnya kepada James Franck (1882-1964), rekan sekerjanya, yang
memberi tanggapan mendukung dengan menunjuk pada teka-teki hasil percobaan
Clinton J. Davisson (1881-1958) dan asistennya Charles H. Kunsman dari Amerika
Serikat pada 1922 dan 1923. Keduanya mengamati bahwa permukaan logam yang
ditembaki dengan berkas elektron selain memancarkan kembali elektron-elektron
dengan tenaga yang sangat rendah, ternyata ada pula yang memiliki tenaga sama
dengan elektron semula.
Teka-teki ini kemudian terjelaskan oleh
Walter Elsaser, mahasiswa Born, pada tahun 1925 dalam sebuah makalah ringkas
dengan menggunakan gagasan gelombang de Broglie. Namun sayang, para fisikawan
eksperimen tidak terkesan dengan tafsir ulang ini terhadap data percobaan
mereka - apalagi oleh seorang mahasiswa berusia 21 tahun yang sama sekali belum
dikenal.
Dukungan dan
hadiah Nobel
Pada tahun 1926 barulah nampak suatu
terang! Erwin Schrodinger (1887-1961), fisikawan teori Austria, merumuskan
suatu persamaan matematika yang mengendalikan kelakuan rambatan gelombang
partikel dalam berbagai sistem fisika. Ini sama halnya dengan persamaan gerak
Newton dalam mekanika Newton (klasik) yang mengendalikan kelakuan gerak
partikel.
Karya Schrodinger ini melahirkan mekanika
baru yang dikenal sebagai mekanika gelombang atau lazimnya disebut mekanika
kuantum. Penerapannya pada struktur atom berhasil menjelaskan berbagai data
pengamatan dengan begitu mengesankan, tanpa dipaksa, sehingga menyentakkan para
fisikawan untuk menerima gagasan de Broglie.
Dukungan berikutnya datang dari Amerika
Serikat, oleh Clinton J. Davisson dan Lester H. Germer (1896 - ?.), yang
menerbitkan hasil percobaan mereka pada 1927, bahwa elektron memang
memperlihatkan perilaku gelombang. Bukti yang sama tetapi dengan metode
percobaan yang berbeda juga dilaporkan oleh George P. Thomson (1892-1975) dari
Inggris pada waktu itu.
Dukungan bukti-bukti percobaan ini
kemudian mengukuhkan penerimaan gelombang partikel yang diikuti dengan
dianugerahkannya hadiah Nobel Fisika (tunggal) 1929 bagi Louis de Broglie.
Suatu penghargaan keilmuan bergengsi yang patut bagi karya ilmiahnya yang
begitu revolusioner.
Atom untuk
perdamaian
Pada 1945, Louis dan kakaknya Maurice
diangkat sebagai anggota dewan Komisi Tinggi Tenaga Atom Perancis. Mereka
menaruh perhatian besar pada pengembangan tenaga atom untuk tujuan damai dan
mempererat pertalian antara ilmu dan industri.
Hingga akhir hidupnya, Louis de Broglie
menjabat sebagai sekretaris tetap pada Akademi Ilmu Pengetahuan Perancis. Dalam
jabatannya ini ia tetap mendesak badan tersebut mempertimbangkan secara
mendalam berbagai akibat berbahaya dari ledakan bom hidrogen (termonuklir).
0 komentar:
Posting Komentar