物理学への道標【科学史から】

こんにちは。コウジです。
ブロイの原稿を改訂します。

今回の改定点はリンク切れ情報の改定です。
ご覧ください。（以下原稿）

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【1892年8月15日生まれ~1987年3月19日没】

名門家に生まれたド・ブロイ

ルイ・ド・ブロイはフランス貴族、公爵の血を引いてます。

その血筋は由緒正しいのです。そもそも、

フランス国王ルイ14世により授爵頂いていた

名門貴族・ブロイ家の血筋であって、ルイ・ド・ブロイは

直系子孫です。兄の没後は兄に子供が居なかった

事情もあって、正式に侯爵家の当主を務めています。

ルイ・ド・ブロイはフランスの首相を二期務めた第4代の当主である
アルベール・ド・ブロイの孫です。それだから、
ルイの生誕時に、その父は当時公子でした。
こんな逸話が沢山あるのですね。

そんなルイ・ド・ブロイは独自に優れた仮説を進め、

ド・ブロイ波（物質波）の考えにたどり着くのです。

ドブロイの物質波　

そのルイ・ド・ブロイの考えは初めは中々
理解されませんでした。関連して
超有名なエピソードがあります。

ルイ・ドブロイの博士論文の審査過程で教授達が
ド・ブロイの考えを理解出来ず、
かのアインシュタインに意見を求めたのです。

すると、
「ド・ブロイの考えは博士論文よりもノーベル賞に値する」
とアインシュタインから評価され、
絶賛され、更に物質波の考えを進めていく事が出来たのです。

その考えはパラダイムシフトでした。
粒子の二面性の考えは現代量子力学の根幹をなしていて、
とても大事な考えです。ドブロイを含めた学者達が議論を重ね、
当時の物理学の常識を変えていったのです。

物質の二面性

波が粒子性を持つのと同時に、
粒子であると考えられていた電子も、
実際には波動性を持つだろうという考え
がドブロイ波の本質です。

現代量子力学の理解ではこの二面性は当たり前ですが、
波動性を持つ故に特定元素の周りを周期的に
運動すると考えた時に電子は
特定波長の整数倍のみ許された軌道を描いている
と考えられるのです。

実際に我々は原子の周りを運動する電子を
直接の観測にかける事は出来ません。

しかし、水素、ヘリウム、リチウム、、と色々な原子を
考えていった時に、それらを構成する
陽子と中性子の結合条件を詳細に吟味した結果として
電子の軌道半径には規則があり、
ド・ブロイ波の理論が理に叶うのです。

逆に考えれば特定波長の整数倍の運動しか、
その電子が取る状態は許されないのです。

特定原子核の周りを回る電子は特徴的な波長の整数倍
を定常状態として周期運動を続け、定常状態間の遷移が
起きる際に放射線が生じる事実は、ドブロイを初めとする
考えがあってこそ成立する概念なのです。

それこそが電子の存在なのです。

実際に数年後にルイ・ド・ブロイは
ノーベル賞を受賞します。

いつの時代も中々、斬新な新しい考えは
理解出来されないものですね。

〆

以上、間違い・ご意見は
以下アドレスまでお願いします。
最近は全て返信出来てませんが
必要箇所は適時、改定をします。

nowkouji226@gmail.com

2020/08/19_初回投稿
2024/08/25_改定投稿

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（2021年10月時点での対応英訳）

De Broglie was born into a prestigious family

Louis de Broglie is of the duke's blood, a French aristocrat. The lineage is venerable. In the first place, Louis de Broglie is a direct descendant of the prestigious nobleman, the Broy family, who was conferred by King Louis XIV of France. He is officially the head of the Marquis family, partly because his brother had no children after his brother's death.

Louis de Broglie is the grandson of Albert de Broglie, the fourth head of the French Prime Minister for two terms. So, at the time of Louis' birth, his father was a prince at the time. There are many such anecdotes. Such Louis de Broglie advances his own excellent hypothesis and arrives at the idea of ​​de Broglie wave (material wave).

Matter wave of debroi

The idea of ​​Louis de Broglie was not well understood at first. There is a related super famous episode. During the process of reviewing Louis de Broglie's dissertation, the professors could not understand De Broglie's ideas and asked Einstein for his opinion.

Then, "De Broglie's idea deserves the Nobel Prize more than his dissertation," was evaluated and praised by Einstein, and he was able to further advance the idea of ​​material waves. The idea was a paradigm shift. The idea of ​​two-sidedness of particles forms the basis of modern quantum mechanics and is a very important idea. Scholars, including Matter Wave, had many discussions and changed the common sense of physics at that time.

Two-sidedness of matter

The essence of de Broglie waves is the idea that at the same time that waves have particle nature, electrons that were thought to be particles will actually have wave nature. This duality is natural in the understanding of modern quantum mechanics, but when we think that it moves periodically around a specific element because it has wave nature, it is said that the electron draws an orbit that is allowed only an integral multiple of the specific wavelength. You can think of it. In fact, we cannot directly observe the electrons moving around an atom.

However, when considering various atoms such as hydrogen, helium, and lithium, as a result of detailed examination of the bonding conditions of the protons and neutrons that compose them, there is a rule in the orbital radius of the electron, and de Broglie. The theory of waves makes sense. Conversely, the electron is only allowed to move an integral multiple of a specific wavelength.

The fact that electrons orbiting around a specific nucleus continue to move periodically with an integral multiple of the characteristic wavelength as a steady state, and radiation is generated when a transition between steady states occurs is only possible with the idea of ​​de Broglie. It is a concept to do. That is the existence of electrons.

In fact, a few years later Louis de Broglie will win the Nobel Prize. It's hard to understand new ideas in all ages.

〆