Quelltext der Seite Louis de Broglie

{{Weiterleitungshinweis|de Broglie|Weitere Bedeutungen von "de Broglie" finden sich unter [[Broglie (Begriffsklärung)]].}}
[[Datei:Broglie Big.jpg|mini|hochkant|Louis-Victor de Broglie (1929)]]
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'''Louis-Victor Pierre Raymond de Broglie''' [{{IPA|lwiː vikˈtɔʀ pjɛːʀ ʀɛˈmɔ̃ də ˈbʀœj}}] {{Audio|De Broglie.ogg|anhören}} (*&nbsp;[[15. August]] [[1892]] in [[Dieppe]], [[Normandie]]; † [[19. März]] [[1987]] in [[Louveciennes]], [[Département Yvelines]]) war ein französischer [[Physiker]]. Er gehörte zur französischen Adelsfamilie [[Broglie (Familie)|de Broglie]] und war der jüngere Bruder des Experimentalphysikers [[Maurice de Broglie]].<ref name="Leopoldina">{{Leopoldina|3102|Name=Prince Louis-Victor de Broglie|Datum=10. Januar 2019}}</ref>

De Broglie gilt als einer der bedeutendsten Physiker des 20. Jahrhunderts, für seine Entdeckung der Wellennatur des [[Elektron]]s ([[Welle-Teilchen-Dualismus]]) in seiner Dissertation {{lang|fr|''Recherches sur la théorie des quanta''}} und der daraus resultierenden Theorie der [[Materiewelle]]n erhielt er 1929 den [[Nobelpreis für Physik]].<ref name="Nobelpreis 1929">{{Internetquelle |url=https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1929/summary/ |titel=Nobelpreis 1929 |abruf=2019-01-10}}</ref>

== Leben ==
=== Studien und Erster Weltkrieg ===
Louis-Victor de Broglie, viertes Kind von [[Louis-Alphonse-Victor, 5. duc de Broglie|Victor de Broglie, 5. Herzog de Broglie]] und Pauline d’Armaillé, wurde 1892 in Dieppe geboren. Louis-Victor besuchte das Lycée Janson de Sailly in [[Paris]]. Im Jahr 1960 folgte er seinem kinderlosen Bruder [[Maurice de Broglie|Maurice]] als 7. [[Herzog]] nach.

Während seines Studiums an der Pariser [[Sorbonne]] befasste sich Louis-Victor zunächst mit der [[Philosophie]] und der [[Geschichte]], insbesondere mit Rechtsgeschichte und politischer Geschichte des [[Mittelalter]]s. Nebenbei las er Werke von [[Henri Poincaré]] wie z.&nbsp;B. ''Wissenschaft und Hypothese'' und ''Der Wert der Wissenschaft''. 1910 schloss er sein erstes Studium mit dem [[Lizenziat]] ab.

Auf Anregung seines siebzehn Jahre älteren Bruders [[Maurice de Broglie|Maurice]], eines promovierten Physikers, studierte Louis de Broglie ab 1911 [[Mathematik]] und [[Physik]]. Maurice, der sich nach dem Tode des Vaters 1906 um Erziehung und Entwicklung seines jüngeren Bruders gekümmert hatte, versorgte Louis nun mit den Texten der Referate und Diskussionen der ersten [[Solvay-Konferenz]], die 1911 in [[Brüssel]] stattfand. Durch diese Aufzeichnungen kam Louis de Broglie das erste Mal in intensiven Kontakt mit der [[Quantenmechanik|Quantenphysik]], die sein späteres physikalisches Schaffen prägen sollte.

Durch den [[Erster Weltkrieg|Ersten Weltkrieg]] musste de Broglie sein Studium mehrere Jahre unterbrechen. Er wurde [[Militärnachrichtendienst|Nachrichtenoffizier]] und verbrachte den größten Teil seiner Dienstzeit in der funktelegraphischen Station des [[Eiffelturm]]s. Während seines Militärdienstes befasste sich de Broglie mit der [[Elektrotechnik]] und dem [[Nachrichtenwesen]] sowie mit der Ausbildung von elektrotechnischem Personal.<ref name="Leopoldina" />

=== Wissenschaftliche Karriere ===
Nach der Entlassung aus dem Heeresdienst 1919 setzte de Broglie seine Studien fort und wurde Mitarbeiter im Privatlabor seines Bruders, in dem er vorrangig über [[Röntgenspektroskopie]] und den [[Photoelektrischer Effekt|Photoeffekt]] arbeitete. Ende des Jahres 1923 erschienen de Broglies erste Abhandlungen zur Wellenmechanik.

1924 schloss de Broglie sein Studium mit der berühmt gewordenen [[Dissertation]] {{lang|fr|''Recherches sur la théorie des Quanta''}} ab, in der er vermutete, dass der [[Welle-Teilchen-Dualismus]] auf jegliche feste Materie anzuwenden sei.
Diese kühne Idee wurde 1926 und 1927 vom [[Institut de France]] ausgezeichnet. 1929 folgten für die Entdeckung der Wellennatur der Elektronen die begehrte Medaille Henri Poincaré der [[Académie des sciences]] und der [[Nobelpreis]] für Physik.

De Broglie war 1927 einer der Teilnehmer der berühmten [[Solvay-Konferenz#Fünfte Solvay-Konferenz für Physik (1927)|5. Solvay-Konferenz]] in Brüssel und nahm auch 1933 an der 7. und letzten Konferenz vor dem Krieg teil. 1929 wurde er zum Professor für Theoretische Physik am [[Institut Henri Poincaré]] in Paris berufen, wechselte jedoch 1932 an die Sorbonne, wo er bis 1962 lehrte. 1933 wurde de Broglie Mitglied der {{lang|fr|Académie des sciences}}.<ref name="Leopoldina" />

Neben seinen Arbeiten auf physikalischem Gebiet veröffentlichte de Broglie vor allem während seiner Zeit am Institut Henri Poincaré einige philosophische und problemgeschichtliche Aufsätze. 1938 erhielt er die [[Max-Planck-Medaille]]<ref>{{Internetquelle |url=https://www.dpg-physik.de/auszeichnungen/dpg-preise/max-planck-medaille/preistraeger |titel=Preisträgerinnen und Preisträger der Max-Planck-Medaille der Deutschen Physikalischen Gesellschaft |abruf=2019-05-09}}</ref> der [[Deutsche Physikalische Gesellschaft|Deutschen Physikalischen Gesellschaft]].

=== Zweiter Weltkrieg und danach ===
Während der Kämpfe zwischen Frankreich und [[Zeit des Nationalsozialismus|Deutschland]] im [[Zweiter Weltkrieg|Zweiten Weltkrieg]] wurde de Broglie mit der dokumentarischen Sammlung der in den [[Vereinigte Staaten|USA]] veröffentlichten Arbeiten über [[Nachrichtenübertragung]] betraut. 1941 veröffentlichte er in diesem Zusammenhang ein Buch über [[Hochfrequenztechnik]].

Der Patriotismus de Broglies während der [[Deutsche Besetzung Frankreichs im Zweiten Weltkrieg|deutschen Okkupation]] kommt in seiner Gedenkvorlesung für den französischen Gelehrten [[André-Marie Ampère]] im September 1940 zum Ausdruck:

{{Zitat
 |Text=''Und gerade darum ist ein großer Mann wie Ampère der Nachwelt ein leuchtendes Beispiel. – In den gegenwärtigen Zeitläufen, in denen alles die Franzosen zur Sammlung aufruft, ist es heilsam für sie, über solche Beispiele nachzusinnen. Wenn wir unsere Gedanken auf sie hinlenken, sehen wir plötzlich alle die großen Gestalten der glorreichen Vergangenheit Frankreichs vor uns auftauchen, als wollten sie uns zur Hoffnung auf einen neuen Frühling und zur Arbeit aufrufen.''}}

1944 wurde Louis de Broglie Mitglied der [[Académie française]] und nach dem [[Zweiter Weltkrieg|Zweiten Weltkrieg]] Berater der [[Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives|französischen Atomenergiekommission]].

De Broglie  reichte im Dezember 1949 den ersten offiziellen Vorschlag für ein europäisches Kernforschungslabor zur Diskussion auf der Europäischen Konferenz für Kultur (European Cultural Conference) in [[Lausanne]] ein. Einen Vorschlag, der zur Gründung der [[CERN|Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN)]] führte.<ref name="Gesch">{{Literatur |Autor=Michael Krause |Titel=Wo Menschen und Teilchen aufeinanderstoßen |Verlag=Wiley-VCH |Datum=2013 |Seiten=1-63 |Online=https://application.wiley-vch.de/books/sample/3527333983_c01.pdf |Abruf=2019-07-24}}</ref>

Louis-Victor de Broglie starb am 19. März 1987 in Louveciennes bei Paris.<ref name="Leopoldina" />

== Leistungen ==
=== Frühe Forschungsarbeiten ===
In seinen frühen Forschungen, vor allem während der Arbeit im physikalischen Labor seines Bruders Maurice, beschäftigte de Broglie sich mit dem [[Photoelektrischer Effekt|lichtelektrischen Effekt]] von [[Röntgenstrahlung|Röntgenstrahlen]]. 1928 veröffentlichte er zusammen mit seinem Bruder ein Buch über Röntgenphysik. Anfang der 20er Jahre widmete er sich der [[Quantenphysik|Quantentheorie]]. Es gelang ihm, die Quantenformel [[Max Planck]]s aus der Teilchentheorie des Lichts abzuleiten.

=== Eine kühne Doktorarbeit – Elektronen mit Welleneigenschaften ===
1924 schloss de Broglie sein Studium mit der berühmt gewordenen [[Dissertation]] {{lang|fr|''Recherches sur la théorie des quanta''}} (Untersuchungen zur Quantentheorie) ab.
Nach gründlicher Analyse der von [[Albert Einstein]] gefundenen [[Äquivalenz von Masse und Energie]], die in der Formel <math>E=mc^2</math> ihren Ausdruck findet, und der Erkenntnisse der Atomphysik kommt de Broglie zu der Überzeugung, Energie sei wie Masse in Form von Teilchen in kleinen Raumbereichen lokalisiert. Der Quantencharakter der Materie, wie er sich beispielsweise in den Atomspektren zeigt, sei aber nur zu erklären,
wenn jeder Masse <math>m</math> nach der von [[Max Planck]] postulierten [[Relation (Mathematik)|Beziehung]] <math>E=h\nu</math> eine Frequenz <math>\nu=mc^2/h</math>
zugeordnet wird. Diese für das Teilchen charakterisierende Frequenz ist nach Ansicht von de Broglie nicht auf das Teilchenvolumen beschränkt, sondern ist in Form einer das Teilchen begleitenden Welle auch in einem großen Raumbereich präsent.
De Broglie nennt diese Begleitwelle Phasenwelle, weil Teilchen und Welle über die Phase am Ort des Teilchen aneinander gekoppelt sind. Unter dieser Bedingung erfüllen sowohl Teilchen als auch Welle die Transformationsgesetze der [[Spezielle Relativitätstheorie|speziellen Relativitätstheorie]].

Der [[Welle-Teilchen-Dualismus]], der damals nur für [[Photon]]en bekannt war, ist nach Meinung von de Broglie ein Wesensmerkmal nicht nur der Photonen, sondern auch der Materie. Auch einem klassischen Teilchen – z.&nbsp;B. einem [[Elektron]] – können somit Welleneigenschaften zugesprochen werden. Im Ruhesystem des Teilchens ist die Wellenlänge der Phasenwelle unendlich groß. Ist das Teilchen in Bewegung, ergibt sich bei Anwendung der [[Lorentz-Transformation]] eine Modulation der Welle mit der so genannten [[De-Broglie-Wellenlänge]]
: <math>\lambda={h\over p}\ ,</math>
d.&nbsp;h. die [[Wellenlänge]] <math>\lambda</math> des Teilchens ist gleich dem Quotienten aus dem [[Plancksches Wirkungsquantum|planckschen Wirkungsquantum]] <math>h</math> durch den [[Impuls]] <math>p=mv</math> des Teilchens.

Der Prüfungsausschuss der Pariser Sorbonne, zu dem auch die bekannten Physiker [[Jean-Baptiste Perrin]] und [[Paul Langevin]] gehörten, war sich unsicher, wie er auf diesen kühnen und experimentell nicht bestätigten Vorschlag reagieren sollte. De Broglie selbst äußerte in Bezug auf die Skepsis Paul Langevins, dieser sei {{"|Sprache=fr|probablement un peu étonné par la nouveauté de mes idées}} (''vermutlich ein wenig erstaunt über die Neuheit meiner Ideen''.)

Langevin bat de Broglie um ein zweites Exemplar seiner Arbeit und schickte es [[Albert Einstein]], der wiederum [[Max Born]] informierte. Einstein zeigte sich tief beeindruckt und erklärte später, er glaube, dass de Broglies Doktorarbeit den ersten schwachen Lichtstrahl auf dieses leidigste unter den physikalischen Rätseln werfe. [[Max Planck]] berichtete später, wie ungewöhnlich er de Broglies neue Gedanken zunächst empfand:

{{Zitat
 |Text=''Die Kühnheit dieser Idee war so groß – ich muss aufrichtig sagen, daß ich selber auch damals den Kopf schüttelte dazu, und ich erinnere mich sehr gut, daß Herr [[Hendrik Antoon Lorentz|Lorentz]] mir damals sagte im vertraulichen Privatgespräch: ‚Diese jungen Leute nehmen es doch gar zu leicht, alte physikalische Begriffe beiseite zu setzen!‛ Es war damals die Rede von Broglie-Wellen, von der [[Heisenbergsche Unschärferelation|heisenbergschen Unschärfe-Relation]] – das schien damals uns Älteren etwas sehr schwer Verständliches.''}}

Der Prüfungsausschuss akzeptierte schließlich de Broglies Dissertation. Die Versuche von [[Clinton Davisson]] und [[Lester Germer]] 1927 ([[Davisson-Germer-Experiment]]) und von [[George Paget Thomson]] 1928 bestätigten den [[Wellencharakter]] der Elektronen auch experimentell.<ref name="Leopoldina" />

=== Materiewellen ===
{{Hauptartikel|Materiewelle}}
Auf der Grundlage seiner Erkenntnis, dass alle Teilchen auch Welleneigenschaften besitzen, arbeitete de Broglie nach seiner Promotion an der Verbesserung des [[Bohr-Sommerfeldsches Atommodell|Bohr-Sommerfeld’schen Atommodells]]. Er ordnete jedem Materieteilchen eine so genannte ''[[Materiewelle]]'' zu, die sich auf den bohrschen Bahnen ausbreitet. De Broglie zeigte auf diesem Weg die Beziehung zwischen der Bahnstabilität und dem Bahnumfang der Elektronen im bohrschen Atommodell auf:

:<math>2 \pi r = n \lambda \Leftrightarrow 2 \pi r = { n h \over p } </math>,

d.&nbsp;h. ein Elektron kann sich nur dann ohne [[Energie]]verlust um den [[Atomkern]] bewegen, wenn sein Bahnumfang ein ganzzahliges Vielfaches seiner Wellenlänge ist. 1926 machte sich de Broglie an die Formulierung einer [[Differentialgleichung]], die das Verhalten der Elektronen beschrieb. Diese Ansätze lieferten wichtige Anregungen für [[Erwin Schrödinger]], der noch im selben Jahr seine partielle Differentialgleichung ([[Schrödingergleichung]]) aufstellte. Diese konnte das Verhalten der Elektronen in den stationären Energiezuständen darstellen.

In weiteren Arbeiten widmete de Broglie sich der [[Quantenfeldtheorie]] der Elementarteilchen und Wellengleichungen für Teilchen mit höherem [[Spin]].

=== Philosophische Herangehensweise ===
Zunächst versuchte Louis de Broglie, die Wellenmechanik der Teilchen [[Determinismus|deterministisch]] zu erklären, und somit sämtliche Vorgänge exakt berechenbar darzustellen. Nach dem fünften Solvay-Kongress 1927, auf dem er rege Diskussionen mit anderen berühmten Physikern der Zeit wie [[Albert Einstein]], [[Niels Bohr]], [[Max Planck]] u.&nbsp;a. führte, gab er den deterministischen Ansatz auf und näherte sich der [[Wahrscheinlichkeit]]sinterpretation. Erst 1951 näherte sich de Broglie durch die Arbeiten von [[David Bohm]] und [[Jean-Pierre Vigier (Physiker)|Jean-Pierre Vigier]] wieder einer ''kausalen und konkreten Interpretation der Wellenmechanik''. →[[De-Broglie-Bohm-Theorie]]

Durch de Broglies philosophische und problemgeschichtliche Aufsätze, die vor allem aus seiner Zeit am Institut Henri Poincaré in Paris stammen, wird deutlich, dass de Broglies Beschäftigung mit physikalischen Grundlagenproblemen oft auf seinem historischen Interesse gründete. So ging z.&nbsp;B. seine Idee der Materiewellen letztlich aus dem intensiven Studium der Geschichte der [[Licht]]theorie hervor.

== Ehrungen ==
* 1929 Medaille Henri Poincaré
* 1929 [[Nobelpreis]] für Physik für die Entdeckung der Materiewellen
* 1932 [[Albert I von Monaco Preis]]
* 1938 [[Max-Planck-Medaille]]
* 1952 [[Kalinga Prize]] der [[UNESCO]] für seine Bemühungen, die moderne Physik dem Laien verständlich zu machen
* 1955 [[Médaille d'or du CNRS|Goldene Medaille]] des [[Centre national de la recherche scientifique]] (CNRS)
* 1975 [[Helmholtz-Medaille]]
* De Broglie war Mitglied der [[Académie des sciences]] und der [[Académie française]] sowie der [[Accademia Nazionale dei Lincei]] in Rom, seit 1934 Mitglied der [[Leopoldina]],<ref name="Leopoldina" /> seit 1939 der [[American Philosophical Society]],<ref>{{Internetquelle |url=https://search.amphilsoc.org/memhist/search?creator=Louis-Victor+de+Broglie&title=&subject=&subdiv=&mem=&year=&year-max=&dead=&keyword=&smode=advanced |titel=Member History: Louis-Victor de Broglie |hrsg=American Philosophical Society |abruf=2018-05-20}}</ref> seit 1948 der [[National Academy of Sciences]],<ref>{{Internetquelle |url=http://www.nasonline.org/member-directory/deceased-members/46723.html |titel=Member Directory: Duc L. De Broglie |hrsg=National Academy of Sciences |abruf=2018-05-20}}</ref> seit 1953 der [[Royal Society]] in London sowie seit 1958 der [[Russische Akademie der Wissenschaften|Akademie der Wissenschaften der UdSSR]] und der [[American Academy of Arts and Sciences]].
* Ehrendoktor der Universitäten in [[Warschau]], [[Bukarest]], [[Athen]], [[Lausanne]], [[Québec (Stadt)|Québec]] und [[Brüssel]]

== Literatur ==
* [[Wolfgang Schreier]] (Hrsg.): ''Biographien bedeutender Physiker. Eine Sammlung von Biographien''. Verlag Volk und Wissen, Berlin 1988, ISBN 3-06-022505-2
* {{Literatur
   |Autor=Henning Sievers
   |Titel=Louis de Broglie und die Quantenmechanik
   |Datum=1998-07-03
   |Kommentar=Sehr ausführliche deutsche Biographie, die auch das Verhältnis zu Einstein beleuchtet
   |arXiv=physics/9807012v2}}
* {{Literatur
   |Autor=Emilio Segrè
   |Titel=Die großen Physiker und ihre Entdeckungen
   |Auflage=Sonderausgabe, 2.
   |Verlag=Piper
   |Ort=München / Zürich
   |Datum=1997
   |ISBN=3-492-03950-2}}

== Weblinks ==
{{Commonscat}}
* {{DNB-Portal|118674293}}
* {{Pressemappe|FID=pe/002535}}
* {{nobel-ph|1929|Louis-Victor de Broglie}}
* {{Acadfr|louis-de-broglie}}
* {{RoyalSocietyUKArchiv|AuthorizedFormsOfName=Broglie; Louis Victor Pierre Raymond de (1892–1987); Duc de Broglie|Code=NA818}}
* [https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/nawi.inst.251/Didactics/quantenchemie/html/e-Welle.html Hypothese von de Broglie] (Universität Ulm)
* [http://www.solstice.de/grundl_d_tph/exp_welle/exp_welle_06.html Die de-Broglie-Wellenlänge] (Grundlagen der Teilchenphysik)
* [http://www.nytimes.com/1987/03/20/obituaries/louis-debroglie-french-physicist-won-29-nobel-for-wave-theory.html Nachruf, The New York Times, 20. März 1987] (englisch)

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Träger des Nobelpreises in Physik}}

{{Normdaten|TYP=p|GND=118674293|LCCN=n83162018|NDL=00434453|VIAF=4927396}}

{{SORTIERUNG:Broglie, LouisVictor de}}
[[Kategorie:Physiker (20. Jahrhundert)]]
[[Kategorie:Nobelpreisträger für Physik]]
[[Kategorie:Sachbuchautor (Physik)]]
[[Kategorie:Hochfrequenztechniker]]
[[Kategorie:Mitglied der Académie française]]
[[Kategorie:Mitglied der Päpstlichen Akademie der Wissenschaften]]
[[Kategorie:Mitglied der Académie des sciences]]
[[Kategorie:Auswärtiges Mitglied der Royal Society]]
[[Kategorie:Mitglied der Accademia dei Lincei]]
[[Kategorie:Mitglied der Leopoldina (20. Jahrhundert)]]
[[Kategorie:Mitglied der Russischen Akademie der Wissenschaften]]
[[Kategorie:Mitglied der American Academy of Arts and Sciences]]
[[Kategorie:Mitglied der National Academy of Sciences]]
[[Kategorie:Mitglied der American Philosophical Society]]
[[Kategorie:Mitglied der Ehrenlegion (Großkreuz)]] <!--[[Kategorie:Hochschullehrer (Paris)]]Paris IV-->
[[Kategorie:Hochschullehrer (Sorbonne)]]
[[Kategorie:Ehrendoktor der Universität Warschau]]
[[Kategorie:Person (CERN)]]
[[Kategorie:Ehrendoktor der Universität Laval]]
[[Kategorie:Träger der Max-Planck-Medaille]]
[[Kategorie:Familienmitglied des Adelsgeschlechts Broglie|Louis]]
[[Kategorie:Franzose]]
[[Kategorie:Geboren 1892]]
[[Kategorie:Gestorben 1987]]
[[Kategorie:Mann]]

{{Personendaten
|NAME=Broglie, Louis de
|ALTERNATIVNAMEN=Broglie, Louis-Victor de; Broglie, Louis-Victor Pierre Raymond de (vollständiger Name)
|KURZBESCHREIBUNG=französischer Physiker
|GEBURTSDATUM=15. August 1892
|GEBURTSORT=[[Dieppe]], Normandie
|STERBEDATUM=19. März 1987
|STERBEORT=[[Louveciennes]], Département Yvelines
}}