لویی در یک خانواده نجیب !!

لویی در یک خانواده نجیب!!

 

در ۲۴ مرداد سال ۱۲۶۸ شمسی،  در یک خانواده ای نجیب در شهر دیئپ، سنه مریتیم فرانسه، کودکی  چشم به جهان گشود که اسمش را “لویی-ویکتور-پی یر-ریمون دوک دوبروی” گذاشتند!! ولی همان لویی دوبروی صدایش می زدند. لویی در یک خانواده آبرومند و با شرافتی بزرگ شد و پدر و مادرش در تربیت لویی به خوبی وقت گذاشتند تا یک انسان بزرگی را به جامعه تحویل دهند. لویی در دورانی که مدرسه می خواند، در رشته علوم انسانی مشغول به تحصیل شد و بعد از زحمات و تیزهوشی اش توانست که مدرک تحصیلی اش را در این زمینه کسب کند. لویی مشتاقانه در جستجوی علم بود که از شانس او، کارش نیمه تمام ماند! چرا که جنگ جهانی اول در سال ۱۲۹۳ شروع شد!! اینجا بود که لویی تصمیم گرفت که به ارتش کشورش خدمت کند و کمکی به وطنش کرده باشد. لویی به توسعه ارتباطات رادیویی پرداخت. در گیر و دار کمک به ارتش بود که در تخیلاتش با خودش فکر می کرد که در آینده اگر فیزیک و ریاضی را برای ادامه تحصیل انتخاب کند بهتر می شود. بخاطر اینکه وقتی در ارتش بود، متوجه توانایی های مغزش در این بخش شد و اینکه نباید مغزش را آکبند نگه دارد!! و بهتر است سر از رشته های سخت در بیاورد و تا می تواند از آیکیویش بهره ببرد. اتفاقا خیلی هم خوب موفق شد و توانست که بعدها مدارک علمی اش را در ریاضی و فیزیک هم کسب کند.  دوبروی با خلاقیت و مغز متفکرش توانست که در دانشگاه سوربن فرانسه قبول شود.  لویی در سال ۱۳۰۲ این سؤال را مطرح کرد که اگر نور می‌توانـد خاصیت ذره‌ای داشته باشـد، پس ماده نیز می‌توانـد خاصیت موجی از خود نشان بدهد و در ادامه تحقیقات علمی اش در سال ۱۳۰۳ در مورد نظریه کوانتومی که بر اساس کارهای ماکس پلانک و آلبرت انیشتین پایه ریزی شده بود، تحقیق کرد و در نهایت در همین زمان هم نظریه خودش را با عنوان “دوگانگی ماده-موج”  که درباره حالت های موجی الکترون بود، مطرح کرد.

در طی چند سال تحقیق، مقطع دکترایش را با عنوان ” تایید خاصیت دوگانگی ذرات و موج” ارائه داد که با حضور نابغه فیزیک آلبرت انیشتین بود که انیشتین از تحقیق دوبروی خوشش آمد و احساس رضایت در چهره اش موج می زد. لویی هم از این افتخار در پوست خودش نمی گنجید و از اینکه توانسته بود که مدرک دکترای فیزیک را کسب کند، خیلی ذوق زده بود. لویی و نظریه اش در جمع های علمی سر زبان ها افتاد و این فرضیه لویی که هر ذره یا جسم در حال حرکت یک موج همراه خودش دارد، به اوج شهرت رسید! بعد از اینهمه محبوبیتی که بدست آورده بود، همچنین یک زمینه جدید در فیزیک به اسم مکانیک موجی هم بوجود آورد که به ارتباط بین فیزیک انرژی (موج) و فیزیک ماده (ذرات) منجر شد.

علایق لویی فقط به فیزیک خلاصه نمی شد! لویی به فلسفه علم هم شدیدا اشتیاق داشت  و در این مورد هم از مغزش برای فکر کردن استفاده می کرد و حاصل تفکراتش را هم روی کاغذ می آورد و می نوشت.

دوگانگی قوانین طبیعت در نگاه لویی!

سال های قبل تر که انیشتین، فوتون (فوتون بسته های انرژی هستند که نور را می سازند) را در امواج  نور معرفی کرده بود، هیچکس به فکرش نمی رسید که نور حاوی ذراتی است که دارای غلظت انرژی است که به همراه موج جابجا می شود و این موضوع نشان دهنده اینست که تمام ذرات مثل الکترون، باید توسط یک موج که در آن جایگزیده شده اند، جابجا شوند. بعدها که لویی تمام عقل و آیکیویش را به کار بست، تصمیم گرفت که در این باره به نتایجی برسد. برای همین هم عنوان تحقیقش در دکترا بر روی همین محور بود! ایده لویی این بود که آن چیزی که انیشتین در مورد نور و فوتون ارائه داده بود، را بیشتر گسترش دهد که ذرات به صورت موج هم می توانند منتشر شوند یعنی همان خاصیت موجی ذره را نتیجه بگیرد. با کلی کلنجار رفتن با مغزش، به یک سری روابط در این مورد هم رسید! نظریه دوگانگی موج و ذره لویی بر این فرض استوار بود که تمامی ذرات دارای هر دو خاصیت موجی و ذره‌ای هستند.که این نظریه لویی، پایه و اساس مکانیک موجی قرار گرفت و معادلات دیگری هم از طریق آن اثبات شد. البته نظریه لویی فقط توضیحی در مورد وضعیت واقعی موج و ماده را ارائه می داد و پیش بینی های نظریه کوانتومی را نشان می داد. ولی در کنار آن دارای مشکلاتی هم بود که به طور کامل برطرف نشد.

لویی وقتی شروع به فرمول بندی ایده اش کرد، توانست که رابطه ای را برای طول موج امواج ماده پیدا کند. بر اساس رابطه ی دوبروی، طول موج امواج ذرات ماده باید با تکانه (مقدار اندازه حرکت که برابر با حاصلضرب جرم جسم در سرعت آن در هر لحظه است) آنها نسبت معکوس داشته باشد. دوبروی نشان داد که اگر الکترون واقعا رفتار موجی داشته باشد، پس رفتار الکترون در مدار بسته  اتم، همانند یک موج ایستا خواهد بود و در این صورت، اندازه ی محیط مدار الکترون در اتم باید مضرب صحیحی از طول موج این موج ایستای الکترون باشد.
هنوز سه سال بیشتر از مطرح شدن ایده وجود امواج ماده توسط لویی دوبروی نگذشته بود که دو فیزیکدان آمریکایی به نام های “کلینتون دیویسون” و “لستر گرمر” با انجام آزمایشی از وجود این امواج اسرار آمیز پرده برداشتند. دیویسون و گرمر در آزمایش خود باریکه ای از الکترون ها را با عبور از یک اختلاف پتانسیل تقریبا ۱۰۰ ولتی شتاب داده و آنها را به قطعه ای از یک بلور تاباندند. بر اساس محاسبات دوبروی، طول موج این الکترون ها باید چیزی در حدود فواصل مابین اتم ها در بلور می بود و بنابراین چنانچه امواج ماده واقعا وجود داشتند باید موج الکترونی پس از برخورد با اتم های بلور پراکنده می شدند و یک الگوی پراش به وجود می آورد.
نتیجه آزمایش دیویسون- گرمر وجود امواج ماده را در مورد الکترون ها تایید کرد. بعد ها فیزیکدانها توانستند امواج ماده را در مورد ذرات دیگری نظیر نوترون ها، اتم های خنثی و حتی مولکول ها نیز مشاهده کنند. پس لویی کار مهمی را توانست که به سرانجام برسد که با نتایج تجربی هم سازگاری داشت.

دوگانگی موج و ذره

 

 

افتخارات لویی

 

لویی در سال ۱۳۱۱ به عنوان عضو علوم آکادمی علوم پردازنده انتخاب شد و از سال ۱۳۲۱ به بعد هم دبیر ثابت همان آکادمی شد.

مدتی بعد هم اتحادیه کاتولیک فرانسه از او دعوت کرد که به این شورا بپیوندد ولی چون لویی یک آدم غیر مذهبی بود، این پیشنهاد را قبول نکرد و دردسری برای خودش هم درست نکرد! لویی با خودش می گفت سری که درد نمیکند را که دستمال نمی بندند! چرا باید عضو بشم وقتی قبولش ندارم!! دو سال بعد در ۲۰ مهر ۱۳۲۳ در فرهنگستان فرانسه، به عنوان جانشین ریاضی دادن بزرگ، “امیل پیکارد”  برگزیده شد.هر چند این انتخاب شدنش در وقت مناسبی نبود بخاطر اینکه جنگ جهانی دوم شروع شده بود و عده ای از اعضای فرهنگستان مرده بودند و به همین دلیل هم انتخاب جایگزین کمی شرایط را سخت می کرد!! ولی جالب اینجا بود که برادر لویی که به مدت چند سال عضو همان مجمع بود، لویی را برای این مقام هم انتخاب کرد! در بخش علمی از کارهایش هم به توضیح در مورد علت مکانیک موجی مشغول شد که البته با مدل های احتمالاتی مکانیک کوانتومی در تضاد بود!! ولی بعد ها این کارش توسط  “دیوید بوهم” در سال ۱۳۲۹ تصحیح و کامل شد. لویی در راه علم فیزیک مثل ستاره ای درخشید و جوایز زیادی هم به او تعلق گرفت. در سال ۱۳۰۸ با افتخار برنده جایزه نوبل شد. در سال ۱۳۰۸ صاحب مدال هنری پوانکاره، در سال ۱۳۱۲ برنده جایزه آلبرت از موناکو، در سال ۱۳۱۷ صاحب مدال ماکس پلانک، در سال ۱۳۳۱ برنده جایزه کالینگا شد!! از دیگر افتخاراتش عضویت در آکادمی علوم سلطنتی سوئد، عضویت در فرهنگستان فرانسه و عضویت در انجمن اجتماعی بود.

لویی با استعداد بی نظیری که داشت، جامعه فیزیکی را متحیر کرده بود!! لویی کتاب ها و گزارش های مختلفی در سالهای متعدد  هم به چاپ رساند. گزارش در مورد امواج و جنبش ها، مکانیک موج، ماده و نور، در راه علم، مکانیک موج غیر خطی، عدم قطعیت و یقین علم و… از جمله دست نوشته های لویی است که حاصل چندین سال سخت کوشی او در علم فیزیک است.

 

لویی راهی سفر میشود!!

 

لویی تمام عمر خودش را در فیزیک غرق کرده بود و از زندگی شخصی اش تمام لذتی که می برد به مطالعه و تحقیقاتش بستگی داشت! لویی هیچ وقت هم ازدواج نکرد و تا آخر عمرش هم تنها ماند و رفیق همه لحظاتش هم فیزیک و موضوعات فیزیکی بودند. سنگ صبور تمام شب هایش هم حل کردن مسائل فیزیکی اش بود و خیلی هم برای این کارش هیجان داشت!! و عمر طولانی و پر برکت علمی هم سپری کرد. در این سالهای زندگی اش خدمت بزرگی به دنیای فیزیک کرد و از جان و دلش هم مایه گذاشت تا تحولاتی را در آن بوجود آورد و موفق هم شد. اما در نهایت در سن ۹۴ سالگی در ۲۸ اسفند سال ۱۳۶۵ در لوسین فرانسه راهی سفر به آن دنیا شد…

 

 

 

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *