루이 드 브로이

역대 노벨물리학상 수상자
{{{#cd9f51 {{{#!wiki style="padding: 5px 0 0; margin:-5px -10px; background: linear-gradient(to right, #582d2d, #663334, #663334, #582d2d)" {{{#!wiki style="display: inline-table; min-width:25%; min-height:2em" {{{#!folding [ 20세기 ] {{{#!wiki style="margin:-5px -1px -5px; word-break:normal" {{{#555,#aaa	<rowcolor=#cd9f51> 1901	1902		1903

빌헬름 뢴트겐	헨드릭 로런츠	피터르 제이만	앙투안 베크렐
<rowcolor=#cd9f51> 1903		1904	1905

피에르 퀴리	마리 퀴리	존 라일리	필리프 레나르트
<rowcolor=#cd9f51> 1906	1907	1908	1909

조지프 톰슨	앨버트 마이컬슨	가브리엘 리프만	굴리엘모 마르코니
<rowcolor=#cd9f51> 1909	1910	1911	1912

카를 브라운	요하너스 판데르발스	빌헬름 빈	닐스 달렌
<rowcolor=#cd9f51> 1913	1914	1915

헤이커 오너스	막스 폰 라우에	헨리 브래그	윌리엄 브래그
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찰스 바클라	막스 플랑크	요하네스 슈타르크	샤를 기욤
<rowcolor=#cd9f51> 1921	1922	1923	1924

알베르트 아인슈타인	닐스 보어	로버트 밀리컨	만네 시그반
<rowcolor=#cd9f51> 1925		1926	1927

제임스 프랑크	구스타프 헤르츠	장 페랭	아서 콤프턴
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찰스 윌슨	오언 리처드슨	루이 드 브로이	찬드라세카라 라만
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베르너 하이젠베르크	폴 디랙	에르빈 슈뢰딩거	제임스 채드윅
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빅터 헤스	칼 앤더슨	클린턴 데이비슨	조지 톰슨
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엔리코 페르미	어니스트 로런스	오토 슈테른	이지도어 라비
<rowcolor=#cd9f51> 1945	1946	1947	1948

볼프강 파울리	퍼시 브리지먼	에드워드 애플턴	패트릭 블래킷
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유카와 히데키	세실 파월	존 콕크로프트	어니스트 월턴
<rowcolor=#cd9f51> 1952		1953	1954

펠릭스 블로흐	에드워드 퍼셀	프리츠 제르니케	막스 보른
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발터 보테	윌리스 램	폴리카프 쿠시	윌리엄 쇼클리
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존 바딘	월터 브래튼	리정다오	양전닝
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파벨 체렌코프	일리야 프란크	이고르 탐	오언 체임벌린
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에밀리오 지노 세그레	도널드 글레이저	로버트 호프스태터	루돌프 뫼스바우어
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찰스 타운스	니콜라이 바소프	알렉산드르 프로호로프	리처드 파인만
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줄리언 슈윙거	도모나가 신이치로	알프레드 카스틀레르	한스 베테
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데니스 가보르	존 바딘	리언 쿠퍼	존 슈리퍼
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버턴 릭터	새뮤얼 팅	필립 앤더슨	존 밴블랙
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클리퍼드 슐	프레더릭 라이네스	마틴 펄	데이비드 리
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더글러스 오셔로프	로버트 리처드슨	윌리엄 필립스	스티븐 추
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헤라르뒤스 엇호프트	마르티뉘스 펠트만	조레스 알표로프	허버트 크뢰머
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잭 킬비

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화학 | 생리학·의학 | 문학 | 평화 | 경제학

<colbgcolor=#000><colcolor=#fff> FRS []Fellow of the Royal Society 왕립학회 회원.] 루이 드 브로이 Louis de Broglie

본명	루이 빅토르 피에르 레몽 드 브로이 Louis Victor Pierre Raymond de Broglie
작위	제7대 브로이 공작 7e duc de Broglie \| 7th Duc de Broglie
국적	[[프랑스\| 프랑스 ]][[틀:국기\| 행정구 ]][[틀:국기\| 속령 ]]
출생	1892년 8월 15일
출생	프랑스 제3공화국 디에프
사망	1987년 3월 19일 (향년 94세)
사망	프랑스 루브시엔느
직업	물리학자
학력	파리 대학교 (사학 / 학사) (1910년) 파리 대학교 (이학 / 학사) (1913년) 파리 대학교 (물리학 / 박사) (1924년)
지도교수	폴 랑주뱅

1. 개요2. 물질파 이론3. 드 브로이 봄 해석4. 수상내역

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1. 개요

양자역학의 기초를 닦은 프랑스의 물리학자다.

1920년대 양자역학의 개척시대에 ‘드브로이 물질파’(파장= 플랑크 상수/입자운동량)의 개념을 주창하였고, 양자역학의 입자-파동 이중성 개념에 결정적인 영향을 줬다. 제6대 브로이 공작인 형[2]이 1960년 후계자 없이 사망한 후 제7대 브로이 공작이 된 귀족으로 현대의 과학자들 중에 가장 높은 세습 귀족의 지위를 가진 사람으로 유명하다.[3] 당시 프랑스는 공화국이었기 때문에 귀족 제도는 없었으나, 귀족 집안의 인사가 공식 석상에서 귀족 칭호를 사용하는 것 자체는 허용했었다. 이런 관례는 1975년 발레리 지스카르데스탱 대통령이 폐지하면서 사라진다.

1949년 새로운 국제 물리 연구소를 설립하여 개별 국가에서 하기 힘든 거대한 물리연구를 진행할 것을 공식적으로 제안하였다. 그의 제안이 받아들여져 1954년 CERN이 설립되었다.

2. 물질파 이론

제1차 세계 대전 중 물리학의 기술적 문제를 연구하고, 대전 후에 물리학자였던 형인 모리스 드 브로이 제 6대 브로이 공작(Maurice, 6e duc de Broglie)의 연구로 자극을 받아 연구를 시작했다. 참고로 형인 모리스도 노벨상 후보에 몇 번이나 오른 출중한 물리학자였다.

1923년 물질파의 개념에 도달하고, 다음해에 '양자론의 연구'라는 논문으로 학계의 주목을 받았다.

그 내용을 요약하자면 모든 입자는 자신의 운동량에 반비례하는 파장을 지닌 파동이라는 것으로, 쉽게 말해 물질=파동이라는 것이다. 다만 이 '물질이 갖는 파동으로서의 성질'의 의미는 아직 해석이 완료되지 않은 상태이며, 제일 유명한 코펜하겐 해석에선 그 파동은 사실 '그 점에서의 물질의 '발견' 확률'을 나타낸다고 설명하는 정도이다.[4]

알베르트 아인슈타인의 광전 효과 실험에서 빛이 입자의 성질을 지닌다는 것이 증명되었기에 이 개념을 역으로 생각하여 "입자도 파동의 성질을 지닐 수 있지 않을까?"라는 가정 하에 출발하였다. 이 이론 덕분에 빛의 이중성뿐만이 아니라 물질의 이중성 역시 인정받기 시작했으며, 양자역학의 발전에서도 중요한 역할을 담당했다.

1927년 데이비슨과 거머가 니켈의 결정을 이용해 행한 전자 선속의 회절 실험으로 전자에 의해 생성된 간섭 무늬 관찰을 통해 실험적으로 증명되었다.

드 브로이는 1929년 파동역학의 연구에 대한 업적으로 노벨물리학상을 받았다. 그런데 이 논문은 소르본 대학의 박사 학위통과를 위한 학위 청구 논문이었다. 그 당시 기준으로는 과학보다는 철학에 가까웠던 내용이 매우 파격적이었고 분량도 짧아서[5] 심사위원들에게 좋지 않은 평가를 받았다. 그러나 고귀한 공작 가문 출신[6]의 논문을 퇴짜놓기 싫었던 심사위원들은 이 논문에 대해 귀족이고 뭐고 상관하지 않던 알베르트 아인슈타인에게 조언을 구했다고 한다. 다행히 아인슈타인은 물질파 이론을 '물리학의 커다란 베일을 걷어냈다'고 높이 평가했다고 하며, 이 답장을 받은 심사위원들은 "좋아, 누가 뭐라고 하면 아인슈타인이 지지했다고 하면 되겠네. 통과시키자." 라며 논문을 통과시켰다고 한다.

즉, 이 사람은 박사학위도 따기 전에 노벨상을 받을 논문을 쓴 것이다. 사실 드 브로이는 이 물질파 이론을 뜬금없이 낸 것이 아니었다. 원래 그는 문학과 역사에 관심이 있었다. 그의 첫번째 학위도 역사 학위다. 그러나 실험물리학자였던 형 모리스 드 브로이의 영향을 받아 물리학을 연구하기 시작했던 그는 형의 실험[7]에서 도출된 형의 견해, 'X선은 사실 물질과 파동의 복합체가 아닐까?' 하는 생각을 다시 전개해서 전자도 파동으로서의 성질을 가질 것이라는 견해를 덧붙여 박사학위 논문으로 낸 것이다.

3. 드 브로이 봄 해석

1927년 입자와 장을 나누어 설명하는 새로운 양자역학의 해석을 발견한다. 드 브로이는 솔베이 회의에서 자신의 해석을 발표하지만 볼프강 파울리의 거센 독설을 받는 등 회의에선 별다른 호응을 얻지 못하고 만다. 1927년의 솔베이 회의를 계기로 드 브로이는 자신의 이론을 버리고 코펜하겐 해석을 받아들이게 된다. 1952년 데이비드 봄이 유사한 이론을 발표하고 1970년대가 되어 봄의 이론이 차츰 주목받기 시작하자 드 브로이-봄 해석의 지지자로 돌아선다.

4. 수상내역

1929년 노벨물리학상
1932년 Albert I of Monaco Prize
1938년 막스 플랑크 메달
1944년 아카데미 프랑세즈 회원
1952년 유네스코의 Kalinga 상
1953년 영국 왕립 학회 국외회원

[] [2] 형도 동생만큼 유명하진 않았으나 X선 회절 및 분광학 등의 연구에서 성과를 남겼으며 프랑스 과학 아카데미의 회장을 지냈다.[3] 본인이 혼인을 하지 않고 자식도 없어, 사후 공작 자리는 작은아버지의 증손(즉 6촌 조카손자) 빅토르프랑수아(1949~2012)에게 넘어갔다.[4] 여기서 주의할 점은 '존재 확률' 이 아니라 '발견 확률' 이라는 점이다. 존재 확률이라는 단어는 "입자 등이 존재하지 않을 수도 있다" 는 의미를 내포하기 때문에 발견 확률이라고 하는 것이 정확하다. 영의 이중슬릿 실험에서 볼 수 있듯이 광자는 슬릿 두 곳에 동시에 존재하고 있다.[5] 물질파를 유도해 보면 알겠지만, 고등학생도 무리없이 따라올 수 있고 실제로 고등학생 교육과정에 있을 정도로 굉장히 간단한 컨셉이다. 심지어 수학 논문도 아니고 종이 3장 분량이다.[6] 당시 프랑스는 공화정이었음에도 구 귀족들의 칭호를 인정해주었다. 루이 드 브로이는 5대 브로이 공작, 빅토르 드 브로이의 둘째 아들이었기 때문에 제1차 세계 대전 때도 '에펠 탑의 통신센터' 라는 상대적으로 안전이 보장된 지역에서 군복무를 했다. 물론 이런 인재를 전방으로 보내서 헨리 모즐리 꼴이 되게 했다면 인류에 큰 손실이었을 것이다. 통신센터였다면 안전하기는 하지만 중요하고 쉽지는 않은 보직이긴 했고.[7] 귀족의 아들답게 파리에 있는 저택에 실험장비를 잘 갖추고 있었다고 한다.

루이 드 브로이

1. 개요

2. 물질파 이론

3. 드 브로이 봄 해석

4. 수상내역

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