「ド・ブローイ，L.V.（1892～1987）」（フランスの物理学者）

■物理学賞（1929年受賞）

【経歴】

1892年8月15日、英仏海峡沿岸の町（セーヌ・マリティーム）のディプに生まれる。1909年ソルボンヌ大学入学（歴史専攻）。10年同大学の理学部に転じる。24年理学博士号取得。29年ノーベル物理学賞受賞。32年アンリ・ポアンカレ研究所理論物理学教授。33年フランス科学アカデミー会員。46年フランス原子力開発顧問。87年3月13日死去（享年94歳）。

【受賞理由となった業績や活動】

★〔受賞理由〕

「波動力学の研究」により、1929年ノーベル物理学賞受賞。

★〔その業績や活動〕

それまでは波動であると考えられていた「光」に、粒子の性質を加味して理論化したアインシュタインは、これを「光量子説」として1905年に発表。

この、光は波動であると同時に粒子でもある、という仮説はその後（1923年）、コンプトン（アメリカの物理学者）の霧箱をもちいた実験によって、正しいことが証明された。

この「光の二重性」が本当だとすると、粒子と波動という（相矛盾しあう）性質も、一つの共通の原理で説明できるはずだ。そう、考えた人物がいた。

それが、1929年のノーベル物理学賞に輝いたフランスの物理学者、ド・ブローイだったのである。

光に粒子的な側面があると考えたように、電子や陽子といった、それまでは粒子と考えられてきた、いわば物質の粒（つぶ）にも、逆に「波動的な側面」があるのではないだろうか、というわけである。

それで、物質の波動であることから、これが「物質波」とか「ド・ブローイ波」と呼ばれて、その可能性が研究されていったのである。そして、この物質波の存在も、後に結晶の回析実験により、証明されることになる（1928年）。

★〔「物心一体」のような、物質と波動の関係（物振一体？）〕

ド・ブローイは1923年に、アインシュタインの公式とプランクの公式とを関係付けて、すべての粒子が波動で表現できることを示した。

アインシュタインによる式：質量とエネルギーの関係を示す式Ｅ＝ｍｃ2

プランクによる式：振動数とエネルギーの関係を示す式Ｅ＝ｈν
↓
相対論的な量子原理：ｈν＝ｍｃ2

ド・ブローイ波長λは「λ＝ｈ／ｐ」、粒子の運動量は「ｐ＝ｈ／λ」（Ｅ：光子のエネルギー、ｍ：質量、ｃ：光の速度、ｈ：プランク定数、ν：光の振動数、λ：波長、ｐ：運動量）

これらの式を見ると、運動量ｐの粒子（物質）には、それに逆比例する波長〔λ＝ｈ／ｐ〕の波動が付随していることになる。

光の振動数ν、波長λ、光子のエネルギーＥ、運動量ｐとを結びつけると、次のような関係（アインシュタイン‐ド・ブローイの関係）も成り立つ。

Ｅ＝ｈν，ｐ＝ｈ／λ（アインシュタイン‐ド・ブローイの関係）

★〔「これだけは！」クイズ〕

１．「『物質波』のことを別名で何という？」

２．「1929年のノーベル物理学賞に輝いたド・ブローイは、どこの国の人だったか？」

３．「ド･ブローイは1923年に、『アインシュタインの公式』と、もう一つ『何か』の公式を関係付けて、すべての粒子が波動で表現できることを示したという。その何かとは？」

答え：１．「ド・ブローイ波」、２．「フランス」、３．「プランク」

エピソードで知るノーベル賞の世界

「ド・ブローイ，L.V.（1892～1987）」（フランスの物理学者）

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