X線と光電効果の物理編集
ルイ・ド・ブロイの最初の作品（1920年代初頭） ）は兄のモーリスの研究室で行われ、光電効果の特徴とX線の特性を扱いました。これらの出版物は、X線の吸収を調べ、ボーア理論を使用してこの現象を説明し、光電子スペクトルの解釈に量子原理を適用し、X線スペクトルの体系的な分類を提供しました。 X線スペクトルの研究は、原子の内部電子殻の構造を解明するために重要でした（光学スペクトルは外殻によって決定されます）。したがって、Alexandre Dauvillierと一緒に実施された実験の結果は、原子内の電子の分布に関する既存のスキームの欠点を明らかにしました。これらの困難は、エドマンド・ストーナーによって解消されました。もう1つの結果は、X線スペクトルの線の位置を決定するためのSommerfeld式の不十分さの解明でした。この不一致は、電子スピンの発見後に解消されました。 1925年と1926年に、レニングラードの物理学者であるOrest Khvolsonは、ドブロイ兄弟をX線の分野での業績に対してノーベル賞にノミネートしました。
物質と波動粒子の二重性編集
X線放射の性質を研究し、その特性について弟のモーリスと話し合った。彼はこれらの光線を波と粒子のある種の組み合わせであると考え、ルイ・ド・ブロイに貢献した。」粒子と波動の表現をリンクする理論を構築する必要性の認識。さらに、彼は、原子の流体力学的モデルを提案し、それを次の結果に関連付けようとしたMarcel Brillouinの作品（1919–1922）に精通していました。ボーアの理論。ルイ・ド・ブロイの作品の出発点は、光の量子に関するA.アインシュタインのアイデアでした。フランスの科学者は、1922年に発表されたこの主題に関する最初の記事で、黒体放射を光量子のガスと見なし、古典的な統計力学を使用して、そのような表現の枠組みの中でヴィーン放射法を導き出しました。次の出版物で、彼は光量子の概念を干渉と回折の現象と調和させようとし、特定の周期性を量子と関連付ける必要があるという結論に達しました。この場合、軽い量子は非常に小さな質量の相対論的粒子として彼によって解釈されました。
それは波の考察をあらゆる大きな粒子に拡張するために残り、1923年の夏に決定的な突破口が起こりました。ドブロイは、波動力学の創造の始まりを示す短いメモ「波と量子」（1923年9月10日のパリ科学アカデミーの会議で発表されたフランス語：オンデスと量子）で彼の考えを概説しました。この論文で、科学者は、エネルギーEと速度vの移動粒子は、周波数E / h {\ displaystyle E / h}の内部周期過程によって特徴付けられることを示唆しました。ここで、h {\ displaystyleh}はプランク定数です。 。量子原理に基づいて、これらの考慮事項を特別な相対性の概念と調和させるために、de Broglieは、速度c 2 / v {\ displaystyle c ^ {で伝播する移動体に「架空の波」を関連付けることを余儀なくされました。 2} / v}。後に体の動きの過程で名前の位相、またはde Broglie波を受け取ったそのような波は、内部の周期的な過程と同相のままです。次に、閉じた軌道での電子の動きを調べました。科学者は、位相整合の要件が量子ボーア-ゾンマーフェルト条件、つまり角運動量を量子化することに直接つながることを示しました。次の2つのノート（それぞれ9月24日と10月8日の会議で報告）で、de Broglie結論に達したt粒子速度は位相波の群速度に等しく、粒子は等しい位相の表面の法線に沿って移動します。一般的な場合、粒子の軌道は、フェルマーの原理（波の場合）または最小作用の原理（粒子の場合）を使用して決定できます。これは、幾何光学と古典力学の関係を示しています。
この理論は波動力学の基礎を築きました。それはアインシュタインによって支持され、GPトムソンとデイヴィソンとフェルマーの電子回折実験によって確認され、シュレーディンガーの研究によって一般化されました。
しかし、この一般化は統計的であり、「粒子は内部の周期的な動きの座である必要があり、粒子が波のように動く必要がある」と述べたドブロイによって承認されませんでした。それとの位相は、粒子の局在化なしに波動伝搬を考慮することを誤った実際の物理学者によって無視されました。これは私の元の考えとはまったく反対でした。」
哲学的観点から、この物質波の理論は過去の原子主義の破滅に大きく貢献しました。もともと、ドブロイは、実際の波（つまり、直接的な物理的解釈を持つ）が粒子に関連していると考えていました。実際、物質の波動の側面は、シュレディンガー方程式によって定義された波動関数によって形式化されました。これは、実際の物理要素のサポートなしで、確率論的解釈を持つ純粋数学エンティティです。この波動関数は、実際の物理的な波を出現させることなく、波の振る舞いを問題に見せます。しかし、彼の人生の終わりまで、ド・ブロイは、デヴィッド・ボームの仕事に続いて、物質波の直接かつ実際の物理的解釈に戻りました。今日、ドブロイ-ボーム理論は、物質波に実際の状態を与え、量子論の予測を表す唯一の解釈です。
電子編集の内部時計の予想
彼の中で1924年の論文、ドブロイは、電子がパイロット波が粒子を導くメカニズムの一部を構成する内部時計を持っていると推測しました。その後、David Hestenesは、ErwinSchrödingerによって提案されたZitterbewegungへのリンクを提案しました。
内部クロック仮説の検証とクロック周波数の測定の試みはこれまでのところ決定的ではありませんが、最近の実験データは少なくとも互換性があります。ドブロイの予想による。
massEditの非ヌル性と変動性
ドブロイによると、ニュートリノと光子の静止質量はゼロではないが、非常に低い。 。光子が完全に無質量ではないということは、彼の理論の一貫性によって課せられます。ちなみに、無質量光子の仮説のこの拒絶は、彼が宇宙の拡大の仮説を疑うことを可能にしました。
さらに、 、彼は、粒子の真の質量は一定ではなく可変であり、各粒子は作用の周期的積分と同等の熱力学的機械として表すことができると信じていました。
最小作用の原理の一般化編集
1924年の後半論文では、ドブロイは最小作用の機械的原理とフェルマーの光学原理の同等性を使用しました。位相波に適用される「フェルマーの原理」は、移動体に適用される「マウペルトゥイス」の原理と同じです。移動体の可能な動的軌道は、可能な波動光線と同じです。」この同等性は、1世紀前にハミルトンによって指摘され、1830年頃に彼によって発表されました。この時代には、基本的な原理の証拠が得られませんでした。
彼の最終的な仕事まで、彼は20世紀の初めにマックスプランクが持っていた行動の次元を最も求めた物理学者であるように見えました。唯一の普遍的な統一であることが示されている（彼のエントロピーの次元を伴う）。
自然の法則の二重性編集
マックス・ボルンが考えた「矛盾が消える」と主張するのは遠い統計的アプローチで達成されるドブロイは、波動と粒子の二重性をすべての粒子（および回折の効果を明らかにした結晶）に拡張し、二重性の原理を自然の法則に拡張しました。
彼の最後の仕事2つの大きな法体系から単一の法体系を作りました熱力学と力学のシステム：
ボルツマンと彼の継続者が熱力学の統計的解釈を開発したとき、熱力学は熱力学の複雑な分野であると考えることができました。 。しかし、私の実際のアイデアでは、熱力学の単純化されたブランチのように見えるのはダイナミクスです。ここ数年で量子論で紹介したすべてのアイデアの中で、それはそのアイデアだと思います。はるかに重要で最も深遠です。
そのダイナミクスがその限界である可能性があるため、そのアイデアは連続-不連続の二重性と一致しているようです。連続極限への遷移が仮定されたときの熱力学。また、機械法則のシステムを完成させるために「建築原理」の必要性を主張したライプニッツの熱力学にも近い。
しかし、彼によれば、反対の意味では、合成よりも二重性が少なく（一方が他方の限界である）、合成の努力は彼の最初のように一定です。最初のメンバーが力学に関係し、2番目のメンバーが光学に関係する式：
mc 2 =hν{\ displaystyle mc ^ {2} = h \ nu}
ニュートリノの光子理論
1934年にさかのぼるこの理論は、光子が2つのディラックニュートリノの融合に相当するという考えを導入しています。
これは、これら2つの粒子の重心の動きがマクスウェルに従うことを示しています。方程式—これは、ニュートリノと光子の両方が、非常に低いものの、ゼロ以外の静止質量を持っていることを意味します。
隠された熱力学編集
ドブロイの最後のアイデアは、隠された熱力学でした。これは、物理学の3つの最も遠い原理、フェルマット、モーペルツイ、カルノーの原理をまとめる試みです。
この作業では、アクションは次のようになります。エントロピーとは逆で、フォームの2つの普遍的な次元のみを関連付ける方程式を使用します。
action h = − entropy k {\ displaystyle {{\ text {action}} \ over h} =-{{ \ text {entropy}} \ over k}}