Нобелевские лауреаты: Луи де Бройль. Никаких «или»

О том, как наука превратила светского льва в «монаха», о докторской диссертации, принесшей Нобелевскую премию, и о великих братьях-физиках повествует наш сегодняшний выпуск рубрики «Как получить Нобелевку».

Вероятнее всего, наш нынешний герой — самый знатный Нобелевский лауреат в области естественных наук за всю историю. Еще бы, князь, герцог… Кроме того, этот аристократ прослужил на фронтах Первой мировой войны простым радистом и сапером, слыл отвратительным лектором и прочитал гораздо больше книг по истории, чем по физике. Но обо всем по порядку.

Луи Виктор Пьер Рамон, Седьмой Герцог Брольи

Родился 15 августа 1892 года, Дьеп, Франция

Умер 19 марта 1987 года, Лувесьен, Франция

Нобелевская премия по физике 1929 года. Формулировка Нобелевского комитета: «За открытие волновой природы электронов» (for his discovery of the wave nature of electrons).

Историю старинного французского аристократического рода Брольи можно проследить до XIII века, до некоего пьемонтца Умберто Броглиа. Десять поколений спустя генерал Франсуа-Мари, участник Тридцатилетней войны, переселился во Францию и посмертно получил титул маршала Франции. Его внук, тоже Франсуа-Мари, тоже стал маршалом Франции, при Людовике XV, а заодно и получил герцогский титул (1742). С тех пор старший в доме Брольи считается «номерным» герцогом. Сейчас в семействе «правит» всего лишь 9-й герцог Брольи.

В семье Брольи знаменитостей и ключевых деятелей истории страны было немало. Так, 1-й и 2-й герцоги Брольи занимали пост маршала Франции (второй еще и генералом-фельдмаршалом у Павла I побыл), 3-й и 4-й, помимо множественных министерских постов, были премьер-министрами… Поэтому неудивительно, что дети 5-го герцога Брольи, дипломата, ставшие потом поочередно 6-м и 7-м герцогами Брольи, тоже стали знаменитостями, «бессмертными» академиками, знаменитыми физиками, а 7-й еще и лауреатом Нобелевской премии.

Отцом будущего физика стал 5-й герцог Брольи, Луи-Альфонс-Виктор, а матерью — Полина д'Армай, внучка наполеоновского генерала Филиппа Поля де Сегюра. В их семье было пятеро детей и Луи был самым младшим. На момент рождения он стал вторым мальчиком в семье: средний сын де Бройлей, Филипп, прожил всего девять лет и умер до рождения Луи.

Как это водилось у высшей аристократии, первое образование Луи получил дома. Его учителями стали священники: отец Дюпуи и отец Шане. Среди общих успехов в учебе у Луи того времени можно отметить безупречную память. Говорили, что он мог на память назвать список всех министров Третьей Республики, что не каждому было дано, а еще меньшему количеству людей важно.

Родители надеялись, что хотя бы Луи оправдает их надежды и пойдет по государственной линии: родившийся в 1875 году Морис достаточно быстро ушел в физику, а отец в 1901 году уже стал членом Национальной ассамблеи. Когда Морису был 31 год, в 1906 году, умер Луи-Альфонс-Виктор, их с Луи отец. Морис стал 6-м герцогом Брольи и постарался направить судьбу младшего брата, за которого он отвечал, в нужное русло. В итоге Луи, ставший князем Священной Римской империи, отправился на три года в очень престижный лицей Жансон-де-Сайи, где получил степени бакалавра по философии и (дань Морису) математике.

Как было положено юноше тех кругов, осьмнадцати лет де Бройль поступил в Парижский университет, где… полностью разочаровался в таких предметах, как право, и вообще в дипломатической и государственной карьере.

В конце обучения де Бройль размышлял. О философии, о науке и о модной в то время квантовой физике. Благо наряду с трудами Анри Пуанкаре были и вести с самого переднего края: Морис работал одним из секретарей самого первого Сольвеевского конгресса и предоставлял брату все материалы.

Впрочем, по окончании университета Луи пошел продолжать свои размышления… в армию. Простым сапером. Когда началась Первая мировая, он работал на нужды фронта, связистом, обеспечивает беспроводную связь с подводными лодками. По словам самого де Бройля, это были шесть бесполезных лет, отнятых у физики.

Зато за это время наш герой понял, что теоретическая физика — это его. В августе 1919 года он демобилизовался в унтер-офицерском чине (князь и будущий герцог) и снова отправился в университет, уже на факультет точных наук. Учился у Поля Ланжевена, беседуя с ним на равных, и работал в лаборатории брата, которую тот сам организовал на свои деньги (мог себе позволить!). Решимость стать ученым настолько изменила его, что светские дамы уже не узнавали его.

«Дружелюбный и очаровательный маленький князь, которого я знала на протяжении всего детства, навсегда исчез. С решимостью и поразительной смелостью он постепенно, с каждым месяцем превращал себя в строгого ученого, ведущего монашескую жизнь», — писала, например, графиня де Панж.

Теперь нужно сделать одно отступление, чтобы рассказать об обсуждении одной проблемы в физике, которую поднял Эйнштейн. Странному всклокоченному служащему патентного бюро было мало специальной теории относительности, и он покусился на святое — на старые добрые электромагнитные волны. Он заявил, что лучи света представляют собой и электромагнитные волны, и частицы. Одновременно. Еще до открытия фотона, которое де-факто совершил в своих экспериментах Артур Комптон, молодой де Бройль решил сделать следующий шаг. Раз волна обладает свойством частицы, то и материальные объекты, частицы, например электроны, должны обладать волновым свойством. Короткая заметка «Волны и кванты» была представлена на заседании Парижской академии наук 10 сентября 1923 года. В следующем году обобщение выводов де Бройля было представлено в его докторской диссертации, защита которой состоялась в Сорбонне 25 ноября 1924 года. В экзаменационной комиссии царило замешательство: три из четырех ее членов не поняли, что это было. Зато понял Поль Ланжевен, который предложил своим нерешительным коллегам отправить диссертацию Эйнштейну, который немедленно ответил, что «де Бройль приподнял краешек великого занавеса». Доложил о результатах де Бройля Ланжевен и на очередном Сольвеевском конгрессе.

И дело пошло: в 1926 году любитель котов Эрвин Шредингер разработал математический аппарат волновой механики, а годом позже пришло экспериментальное подтверждение: сначала Лестер Джермер и Клинтон Дэвиссон показали волновые свойства низкоэнергетичных электронов (что привело Дэвиссона к Нобелевской премии, а мир — к созданию электронного микроскопа), а затем Джордж Паджет Томсон, сын первооткрывателя электрона, сделал то же самое и для высокоэнергетичных электронов (не минула «Нобелевка» и Томсона-младшего). И уже в 1929 году князь де Бройль встал на ступеньку выше своего брата, получив Нобелевскую премию по физике.

Впереди будут 58 лет долгой и бурной научной жизни, полвека скучных лекций, которые де Бройль читал «по часам», а для того, чтобы задать вопрос, приходилось записываться на прием, взлеты, падения, перемены мнений, членство в Академии (в число 40 «бессмертных» его ввел старший брат), герцогский титул и почти вековая жизнь в сумме. Но это уже другая история.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.