Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Catégories
Techniques
Sciences
Encore plus...
Techno-Science.net
Partenaires
Organismes
 CEA
 ESA
Sites Web
Photo Mystérieuse

Que représente
cette image ?
 A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | +
Louis de Broglie
Louis de Broglie
Louis de Broglie

Louis Victor de Broglie, duc de Broglie (Dieppe, 15 août 1892 – Louveciennes, 19 mars 1987) était un mathématicien, physicien et académicien français.

" L'idée fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) de [ma thèse (Une thèse (du nom grec thesis, se traduisant par « action de poser ») est l'affirmation ou la prise de position d'un locuteur,...) de 1924] était la suivante : " Le fait que, depuis l'introduction par Einstein des photons dans l'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.) lumineuse, l'on savait que la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet)...) contient des particules qui sont des concentrations d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) incorporée dans l'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière. Une onde transporte aussi...), suggère que toute particule, comme l'électron (L'électron est une particule élémentaire de la famille des leptons, et possèdant une charge électrique élémentaire de signe négatif. C'est un des...), doit être transportée par une onde dans laquelle elle est incorporée "… Mon idée essentielle était d'étendre à toutes les particules la coexistence des ondes et des corpuscules découverte par Einstein en 1905 dans le cas de la lumière et des photons. " " À toute particule matérielle de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de...) m et de vitesse (On distingue :) v doit être "associée" une onde réelle " reliée à la quantité de mouvement (En physique, la quantité de mouvement est la grandeur physique associée à la vitesse et la masse d'un objet. La quantité de mouvement d'un système fait partie, avec l'énergie, des valeurs qui se conservent lors des interactions entre...) par la relation :

\lambda = \frac{h}{p} = \frac {h}{{m}{v}} \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}

λ est la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en...) d'onde, h la constante de Planck (En physique, la constante de Planck, notée h, est une constante utilisée pour décrire la taille des quanta. Elle joue un rôle central dans la mécanique quantique et a été...), p la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un groupe de choses.) de mouvement, m la masse au repos, v sa vitesse et c la célérité (La célérité (traditionnellement notée c) est la vitesse de propagation d'un phénomène ondulatoire. Elle varie selon les...) de la lumière dans le vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.).

Biographie

Louis de Broglie (Louis Victor de Broglie, duc de Broglie (Dieppe, 15 août 1892 – Louveciennes, 19 mars 1987) était un mathématicien, physicien et académicien français.) (prononcer breuil [b?œj]) est issu de la maison (Une maison est un bâtiment de taille moyenne destiné à l'habitation d'une famille, voire de plusieurs, sans être considérée comme un immeuble collectif.) de Broglie qui a donné à la France de nombreux maréchaux, hommes politiques, diplomates et académiciens.

Après des études d'histoire et de droit, il est initié aux travaux de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la...) moderne par son frère Maurice de Broglie. Il est licencié ès lettres en 1910. Il est affecté durant la guerre de 1914 à l'émetteur de radio de la tour Eiffel (La tour Eiffel, initialement nommée tour de 300 mètres, est une tour de fer puddlé construite par Gustave Eiffel et ses collaborateurs pour l'Exposition universelle de Paris de 1889....). Si on se réfère à la biographie des[nobel]s, c'est à 32 ans, en 1924, 8 ans après la fin de la guerre de 14-18, qu'il soutient une thèse de doctorat (Le doctorat (du latin doctorem, de doctum, supin de docere, enseigner) est généralement le grade universitaire le plus élevé. Le titulaire de ce grade est le docteur. Selon les...) purement théorique devant un jury comprenant Paul Langevin et Jean Perrin (Jean Baptiste Perrin (né le 30 septembre 1870 à Lille, mort le 17 avril 1942 à New York) était un physicien français qui a travaillé sur les questions relatives aux rayons...). Cette thèse lui vaudra, cinq ans plus tard à 37 ans, le prix Nobel de physique (Le prix Nobel de physique est une récompense gérée par la Fondation Nobel, selon les dernières volontés du testament du chimiste Alfred Nobel. Il récompense...) en 1929 ("découverte de la nature ondulatoire de l’électron"), après que sa thèse théorique avait été confirmée par deux expérimentateurs américains Davisson et Germer qui ont réalisé la première diffraction (La diffraction est le comportement des ondes lorsqu'elles rencontrent un obstacle qui ne leur est pas complètement transparent ; le phénomène...) d'électron par un cristal (Cristal est un terme usuel pour désigner un solide aux formes régulières, bien que cet usage diffère quelque peu de la définition scientifique de ce mot....). Il est nommé maître de conférences à 36 ans à la faculté des sciences de l'université de Paris (L’Université de Paris était l’une des plus importantes et des plus anciennes universités médiévales. Apparue au XIIe siècle, elle est reconnue par le roi Philippe Auguste en 1200 et par...) (Institut Henri Poincaré) et en 1933, il obtient la chaire de physique théorique (La physique théorique est la branche de la physique qui étudie l’aspect théorique des lois physiques et en développe le formalisme mathématique.) de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical...) Henri-Poincaré et est élu membre de l'Académie des sciences (Une académie des sciences est une société savante dont le rôle est de promouvoir la recherche scientifique en réunissant certains des chercheurs les plus éminents, en tenant des...) dont il devint secrétaire perpétuel en 1942.

Ses différents travaux [ref] et en particulier sur la nature ondulatoire des électrons font de lui le physicien (Un physicien est un scientifique qui étudie le champ de la physique, c'est-à-dire la science analysant les constituants fondamentaux de l'univers et les forces qui les relient. Le mot physicien dérive...) qui a associé une onde aux particules massiques. Son œuvre est importante : il a écrit deux cents mémoires et quarante-cinq livres, dont des ouvrages de haute vulgarisation (Matière et Lumière, Sur les sentiers de la science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que...), Certitudes et incertitudes de la science).

Il devient membre étranger de la Royal Society en 1953.

Principales théories

Matière et dualisme onde-corpuscule

" L'idée fondamentale de [ma thèse de 1924] était la suivante : " Le fait que, depuis l'introduction par Einstein des photons dans l'onde lumineuse, l'on savait que la lumière contient des particules qui sont des concentrations d'énergie incorporée dans l'onde, suggère que toute particule, comme l'électron, doit être transportée par une onde dans laquelle elle est incorporée "… Mon idée essentielle était d'étendre à toutes les particules la coexistence des ondes et des corpuscules découverte par Einstein en 1905 dans le cas de la lumière et des photons. " " À toute particule matérielle de masse m et de vitesse v doit être "associée" une onde réelle " reliée à la quantité de mouvement par la relation :

\lambda = \frac{h}{p} = \frac {h}{{m}{v}} \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}

λ est la longueur d'onde, h la constante de Planck, p la quantité de mouvement, m la masse au repos, v sa vitesse et c la célérité de la lumière dans le vide.

Cette théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une...) posait les bases de la mécanique ondulatoire (La mécanique ondulatoire est, comme son nom l'indique, une mécanique régie par la propagation d'une onde de probabilité.). Elle fut soutenue par Einstein, confirmée par les expériences de diffraction des électrons de Davisson et Germer, et surtout généralisée par les travaux de Schrödinger.

Cependant cette généralisation (La généralisation est un procédé qui consiste à abstraire un ensemble de concepts ou d'objets en négligeant les détails de façon à ce qu'ils puissent être considérés de...) était statistique (Une statistique est, au premier abord, un nombre calculé à propos d'un échantillon. D'une façon générale, c'est le résultat de l'application d'une méthode statistique à un ensemble de données....) et n'était pas approuvée par de Broglie, qui disait " que la particule doit être le siège d'un mouvement périodique interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une...) et qu'elle doit se déplacer dans son onde de façon à rester en phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) avec elle, [fait] ignoré des physiciens quantistes actuels [qui ont] le tort de considérer une propagation d'onde sans localisation de particule, ce qui était tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) à fait contraire à mes idées primitives. "

Notons que, du point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) philosophique, cette théorie des ondes de matière est ce qui a le plus contribué à ruiner l'atomisme (L'atomisme est une théorie philosophique proposant une conception d'un univers composé de matière et de vide. Selon les atomistes, les atomes composant l'univers sont tous de même substance et ne diffèrent les uns des autres que par...) de jadis. A l'origine, de Broglie pensait qu'une onde réelle (c'est à dire ayant une interprétation physique directe) était associée aux particules. Il s'est avéré que l'aspect ondulatoire de la matière est formalisé par une fonction d'onde gouvernée par l'équation de Schrödinger (L'équation de Schrödinger, conçue par le physicien autrichien Erwin Schrödinger en 1925, est une équation fondamentale en physique quantique non-relativiste. Elle décrit l'évolution dans le temps d'une particule massive non-relativiste, et...) qui est une pure entité mathématique ayant une interprétation probabiliste, sans support d'éléments physiques réels. Cette fonction d'onde donne à la matière les apparences d'un comportement ondulatoire, sans pour autant faire intervenir des ondes physiques réelles. Cependant, de Broglie est revenu vers la fin de sa vie (La vie est le nom donné :) à une interprétation physique directe et réelle des ondes de matière, à la suite des travaux de David Bohm. La théorie de de Broglie-Bohm est aujourd'hui la seule interprétation donnant un statut réel aux ondes de matière et respectant les prédictions de la théorie quantique. Mais présentant un certain nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de problèmes de fond, et n'allant pas plus loin dans ses prédictions que l'interprétation de Copenhague, elle est peu reconnue par la communauté scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.).

Non nullité et variabilité de la masse

Point important, chez de Broglie le neutrino (Le neutrino est une particule élémentaire du modèle standard de la physique des particules.) et le photon (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux particules chargées électriquement...) ont tous deux une masse au repos non nulle quoique très faible. La masse non tout à fait nulle du photon (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux particules...) s'impose par la cohérence de sa théorie. Accessoirement ce rejet de l'hypothèse d'un photon de masse nulle lui permettait de douter de l'hypothèse de l'expansion de l'univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.).

Également il considère que la masse propre des particules n'est pas constante mais variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou un algorithme. En statistiques, une variable peut...), chaque corpuscule pouvant être représenté comme une machine thermodynamique (On peut définir la thermodynamique de deux façons simples : la science de la chaleur et des machines thermiques ou la science des grands systèmes en équilibre. La première...) équivalent à une intégrale (Une intégrale est le résultat de l'opération mathématique, effectuée sur une fonction, appelé intégration. Une intégrale est donc composée d'un intégrande (la fonction à intégrer) et d'un opérateur que l'on appelle intégrateur (le ∫ ).) cyclique d'Action.

Généralisation du principe de la moindre action

Dans la seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du...) partie de sa thèse de 1924, de Broglie a utilisé l'équivalence du principe mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref,...) de la moindre action avec le principe optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) de Fermat : " Le principe de Fermat appliqué à l'onde de phase est identique au principe de Maupertuis appliqué au mobile ; les trajectoires dynamiques possibles du mobile sont identiques aux rayons possibles de l'onde ". Cette équivalence avait été remarquée par Hamilton un siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération humaine et faisait 33 ans 4 mois (d'où...) auparavant, et publiée par celui-ci vers 1830, à une époque où aucune expérience ne justifiait de remettre en cause les principes fondamentaux de la Physique pour la description des phénomènes atomiques.

Jusqu'à ses derniers travaux, il paraît être le physicien qui a le plus poursuivi cette dimension (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son...) d'Action dont Max Planck, au début du XXe siècle, avait montré qu'elle est finalement la seule unité universelle (avec sa dimension (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son...) d'entropie).

Dualité des lois de la nature

Loin de prétendre faire " disparaître la contradiction " comme Max Born croyait y parvenir avec l'artifice statistique, de Broglie a non seulement étendu la dualité onde-corpuscule à tous les corpuscules (et même aux cristaux qui révèlent des effets de diffraction), mais aussi étendu le principe de dualité aux lois de la nature.

Ses derniers travaux font de la Thermodynamique et de la Mécanique deux grands systèmes de lois, à l'œuvre en même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), et qu'il réunit en un seul système : " Quand Boltzmann et ses continuateurs ont développé leur interprétation statistique de la Thermodynamique, on a pu considérer la Thermodynamique comme une branche compliquée de la Dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :). Mais, avec mes idées actuelles, c'est la Dynamique qui apparaît comme une branche simplifiée de la Thermodynamique. Je pense que, de toutes les idées que j'ai introduites en théorie quantique dans ces dernières années, c'est cette idée-là qui est, de beaucoup, la plus importante et la plus profonde. "

Cette conception paraît correspondre à la dualité continu–discontinu, sa Dynamique pouvant être la limite de sa Thermodynamique quand des enchaînements aux limites continues sont postulés. Elle est aussi proche de celle de Leibniz, qui posait la nécessité de "principes architectoniques" pour compléter le système des lois mécaniques.

Cependant il y a chez lui moins dualité, au sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant du ralentissement du...) d'opposition, que synthèse (l'une est la limite de l'autre) et l'effort de synthèse est constant chez lui, déjà dans sa toute première formule, où le premier membre appartient à la mécanique et le second à l’optique :

mc2 = hν

Théorie neutrinienne de la lumière

Cette théorie, qui date de 1934, introduit l'idée que le photon serait équivalent à la fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de...) de deux neutrinos de Dirac.

Elle montre que le mouvement du centre de gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) de ces deux particules obéit aux équations de Maxwell (Les équations de Maxwell, aussi appelées équations de Maxwell-Lorentz, sont des lois fondamentales de la physique. Elles constituent les postulats de base de l'électromagnétisme, avec...) — ce qui implique que le neutrino et le photon ont tous deux une masse au repos non nulle quoique très faible.

La thermodynamique cachée

La dernière grande idée de de Broglie est la Thermodynamique cachée de la particule isolée. C’est une tentative de réunir les trois grands principes extrêmaux de la physique : les principes de Fermat, de Maupertuis et de Carnot.

Dans ces travaux ultimes, l'Action devient une sorte d'opposé ( En mathématique, l'opposé d’un nombre est le nombre tel que, lorsqu’il est à ajouté à n donne zéro. En botanique, les organes d'une plante sont dits...) de l'entropie (En thermodynamique, l'entropie est une fonction d'état introduite au milieu du XIXe siècle par Rudolf Clausius dans le cadre du second principe,...), par une équation (En mathématiques, une équation est une égalité qui lie différentes quantités, généralement pour poser le problème de leur identité. Résoudre l'équation consiste à déterminer toutes les façons de donner à certaines des quantités qui y...) qui relie des deux seuls dimensions universelles, de la forme :

{Action\over h} = -{Entropie\over k}

Conséquence de grande portée, cette théorie rapporte l'indétermination quantique à des écarts autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les...) des extrema de l'Action, écarts correspondant à des diminutions de l'entropie.

Académie (Une académie est une assemblée de gens de lettres, de savants et/ou d'artistes reconnus par leurs pairs, qui a pour mission de veiller aux usages dans leurs disciplines respectives et de publier des ouvrages tels que des...) française

Il fut élu à l'Académie française, le 12 octobre 1944, au fauteuil 1, succédant à Émile Picard (mort le 11 décembre 1941, et auquel les académiciens ne donnèrent pas de successeur tant que dura l'occupation de la France par les Allemands). Sa réception officielle eut lieu le 31 mai 1945, donnant l'occasion d'une scène inédite depuis trois siècles : l'accueil d'un académicien par son propre frère (le duc Maurice de Broglie). Après sa disparition, il fut remplacé, le 24 mars 1988, par Michel Debré.

Décorations

  • Élevé, en 1961, à la dignité de Grand-Croix de la Légion d'honneur
  • Commandeur des Palmes académiques
Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

Vous pouvez soumettre une modification à cette définition sur cette page. La liste des auteurs de cet article est disponible ici.