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这篇让6位科学家斩获诺奖,由文科生写成的博士论文究竟有多牛

这篇让6位科学家斩获诺奖,由文科生写成的博士论文究竟有多牛

一位获得六位诺贝尔奖科学家的文科生写出的博士论文到底有多神奇?

2021年诺贝尔物理学奖可以说又爆冷了。今年的奖项由三名科学家在两项不同的研究后分享,这是物理学奖首次颁发给气候学家。以往诺贝尔物理学奖一般颁发给纯物理学,而气候变化科学则相对应用性强,从这一点来看他们的获奖可以说是出乎意料的。

诺贝尔物理学奖的历史上有很多有趣的事情,比如1929年,诺贝尔物理学奖颁给了一位文科生,这位文科生是根据自己的博士论文和博士学位获得的。D.论文甚至帮助五人获得了诺贝尔奖。这个人就是德布罗意

德布罗意放弃文学而追求理论

路易·德布罗意出生于法国滨海塞纳省迪耶普。他的父亲是第五代布罗意公爵,布罗意家族自17世纪以来在法国就很有影响力,数百年来在战场上和外交上为法国各朝代的国王服务,培养了许多法国著名军事家高级人物。高级官员、外交官和政治家都出自这个家族。

高中毕业后,他就读于索邦大学。那时,他不知道自己应该主修什么科目。首先,他选择了故事。后来,他转专业为法律。直到他读了亨利·庞加莱的两本巨著——《科学与假设》和《科学的价值》,他才意识到物理学才是他的最爱。

德布罗意的弟弟莫里斯也是一位科学家,他担任第一届索尔维会议的科学秘书,负责协助朗之万整理会议报告和演讲录音。

后来,德布罗意看到了莫里斯自己的兄弟编着的小册子,了解到了普朗克和爱因斯坦在量子方面的工作。此外,他还经常参观哥哥的大实验室,帮助他学习一些物理知识。实验,于是德布罗意开始放弃文学,并仅用了3年时间,就获得了理学学士学位。

1914年,第一次世界大战爆发,德布罗意在军队中担任通信兵,这让他有时间思考许多关于无线电的问题,这段人生经历对于德布罗意的科学道路有着重要的理解。

1919年,从军队退役后,德布罗意回到索邦大学继续他早期的物理学理论研究,并开始攻读博士学位。为此,经过五年的研究,德布罗意终于在1924年完成了他的博士论文《量子理论的研究》,这可以说是物理学史上最有价值的博士论文。

德布罗意博士论文提出“物质波”

很多人说德布罗意的博士论文只有一页,这是无稽之谈,德布罗意的论文有100多页,其中英文翻译有72页,德布罗意翻译有120页。而且他的论文写得非常严谨细致,他从X射线中观察到的具体现象出发,经过仔细论证,最终得出结论,创立了著名的电子波理论。

这里简单介绍一下德布罗意的理论背景。从牛顿时代起,每个人都想知道光到底是什么?牛顿认为,光在一种叫做发光以太的介质中以波的形式辐射,并且由于波不受重力的影响,这就是著名的光波动说。

胡克认为,光是从光源发出的一种物质粒子,在均匀介质中以一定的速度传播。粒子理论由此诞生。

波粒战争已经持续了300多年。进入21世纪,爱因斯坦提出光的量子论后,人们开始认识到光波可以同时具有波和粒子的双重属性,对光的研究也深入到了微观领域。

德布罗意提出的“物质波”假说认为,所有物质都像光一样具有波粒二象性。根据这一假说,电子也会产生干涉、衍射等波动现象。这就是著名的波粒二象性。微观粒子所表现出的波性和粒子性是微观粒子的基本性质之一。微观粒子有时表现出波动性(此时粒子性不太明显),有时又表现出粒子性(此时波动性不太明显),在不同条件下分别表现出波性或粒子性。波的波长和频率意味着它在空间和时间上延伸。总是可以观察到粒子在给定时间和空间下的精确位置和动量。

德布罗意的“物质波”假说受到爱因斯坦的高度赞扬后,引起了科学界的关注,影响了一大批科学家。

后来戴维森成功地进行了“电子衍射实验”,证明了“物质波”理论的正确性。与此同时,P.G.汤姆森,J.J.的儿子物理学家、电子的发现者汤姆逊也通过高速电子多晶金属片获得了与多晶中X射线产生的衍射图样相似的衍射图样,最终证明了电子的波动性,为德布罗意提供了又一个强有力的基础波浪。

德布罗意的博士论文令人印象深刻

德布罗意的博士论文可以说是物理学界的一个历史性时刻,他首次从物理定律的层面总结了新发现的量子现象,为探索更深层次的物理定律奠定了基础,他推动了力学的发展量子。发展,薛丁格从这篇论文中得到了很多宝贵的启发。两年后,薛定谔发表了薛定谔方程,开辟了波力学的新领域。波力学也成为量子力学的两种主要形式之一。可以说,德布罗意开启了量子力学的新时代。

因德布罗意的博士论文而直接或间接获得诺贝尔物理学奖的有六人,其中包括1929年获得诺贝尔物理学奖的德布罗意、1933年获得诺贝尔物理学奖的薛定谔和获得诺贝尔物理学奖的薛定谔。1937年。2004年诺贝尔奖获得者汤姆森和戴维森,1954年诺贝尔奖获得者玻恩,以及推导出波函数是旋量并具有自旋性质从而得到狄拉克方程的狄拉克。。

遗憾的是,在“物质波”理论提出之后,德布罗意再也没有做出过像“物质波”这样重要的贡献。他一生的大部分时间都致力于波动力学的推广。1960年,德布罗意的弟弟莫里斯去世。,路易继任为第七任布罗意公爵。

路易终生未婚,一生独身,有两个忠实的追随者,尽管德布罗意拥有巨大的财富,但他却喜欢过着简单平凡的生活,他卖掉了贵族继承的豪华宅邸,选择住在平民小屋里。

他与世隔绝,从不休假,是一名标准工人。他上班喜欢步行或乘公交车,从未拥有过私家车。他对别人和蔼可亲,从不发脾气。德布罗意于1987年3月19日去世,享年九十五岁。

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