1924年陵水万能胶厂，个法国贵族要拿博士学位。

他不是物理系毕业的。他读历史和法律。

他没教职，没背景，就泡在哥哥的实验室里自己瞎琢磨。

但他写了篇博士论文。评审委员们看了，都觉得太离谱。

他们把他的论文寄给了。因斯坦回信说：“他掀开了巨大面纱的角。”

于是，这个贵族拿到了博士学位。

五年后，他得了诺贝尔。

他叫德布罗意。他提出的东西，叫物质波。

不务正业的亲

德布罗意出身法国显赫的贵族族。他是亲，也是公爵。族希望他当外交官，他开始也确实在巴黎大学读历史和法律。

然后，他哥哥把他带歪了。

他哥哥是实验物理学，整天跟他聊量子论、相对论。德布罗意听多了，就上了。

他没去大学当教授，也没去研究所。他在哥哥的实验室里自由探索。

这种“局外人”身份，反而让他不受主流想法的束缚。

当时，所有物理学都在为“光到底是波还是粒子”头疼。

德布罗意看着这个争论，想了个大胆的问题：

如果光既是波又是粒子，那电子呢？

电子直被当作纯粹的粒子。但会不会……它也是波？

狂的对称猜想

他的思路很简单，简单到像个哲学问题。

19世纪，光的波动说战胜了粒子说。20世纪初，因斯坦又证明了光有粒子。光，从“纯粹是波”变成了“既是波又是粒子”。

那物质呢？

物质直被当作“纯粹的粒子”。按照对称，是不是也应该有波动？

这不是实验出来的。这是种美学直觉——大自然应该是美的，应该是对称的。

德布罗意后来在论文里写道：

“整个世纪以来，在辐射理论上，我们太忽略粒子的研究法了。在实物理论上，是不是犯了相反的错误？是不是把‘粒子’想得太多，而忽略了‘波’？”

他决定赌把。

从相对论里“挤”出波长陵水万能胶厂

他没有做实验。他从因斯坦的相对论出发，开始。

对于个运动的粒子，相对论给出了它的总能量。德布罗意想：如果这个粒子内部有个周期的东西，那根据量子论，它应该对应个频率，而且能量等于h乘以频率。

个是相对论能量公式，个是E = hν。他把两个公式捏在起，出了个频率。

然后，他考虑了个奇怪的问题：这个频率对应的波，传播速度是多少？

他出来之后，自己可能都愣了下。

这个波的速度，大于光速。

按照相对论，没有东西能过光速。但他没有放弃。他论证说，这个波不携带能量，不传递信号，所以不违反相对论。它像个“幽灵波”，pvc管道管件胶骑在粒子上，引它运动。

他把这个波叫做“相波”。后来人们叫它物质波。

然后，他出了这个波的波长公式：

λ = h / p

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其中p是粒子的动量。这就是的德布罗意波长公式。

漂亮的解释

当时，玻尔的原子模型有个被人诟病的地：角动量量子化条件 L = nħ。

为什么角动量须是n乘以ħ？玻尔说不上来，只能说“事实如此”。

德布罗意用他的物质波，发现这个条件自然而然就出来了。

如果电子是波，那在原子核周围绕圈，这个波须尾相接，不能自己抵消自己。这就是驻波条件。

他代入自己的波长公式，出来的结果，正是玻尔的角动量量子化。

个被人诟病的“硬规定”，突然有了物理图像。

这是物质波假说的个胜利。

博士答辩：差点没通过

1924年11月，德布罗意进行博士答辩。

评审委员会看着他的论文，表情复杂。这个贵族写的什么玩意儿？电子是波？证据呢？

德布罗意说：如果电子是波，那穿过晶体的时候，应该像X射线样产生衍射。他还出了波长：大概0.1纳米，跟X射线差不多。

但这只是预言，不是实验证据。

答辩委员会主席佩兰直接问他：“这种波怎么用实验证实？”

德布罗意重复了遍他的预言。

评委们面面相觑。

这时，评审之的朗之万做了个决定。他把德布罗意的论文寄给了因斯坦，问他怎么看。

因斯坦回信说：“他掀开了巨大面纱的角。”

有了因斯坦的背书，评审委员会通过了。德布罗意拿到了博士学位。

实验证实：子赢了

德布罗意的理论在初几年被大多数人当成“美丽的幻想”。

但预言很快被证实。

1927年，美国贝尔实验室的戴维孙和革末在做实验时，意外发现电子束穿过晶体后，在某些角度出现了强度大。他们，发现这正是衍射图样。

几乎同时，英国的G.P.汤姆孙让电子束穿过薄金属箔，直接在底片上得到了清晰的衍射环。

电子确实是波。

历史有个有趣的巧：父亲J.J.汤姆孙证明电子是粒子，拿了诺贝尔；儿子G.P.汤姆孙证明电子是波，也拿了诺贝尔。

德布罗意在实验证实后两年，就拿到了诺贝尔。他成为个靠博士论文拿到诺贝尔的人。

狂类比成真

德布罗意的工作，把波粒二象从光广到了所有物质。

他提出的物质波概念，直接启发了去寻找那个波的程。薛定谔找到了——那就是薛定谔程，量子力学的核心程之。

个学历史和法律出身的亲，靠哲学式的对称直觉和相对论计。

他预言了个全新的物质属。

这可能是科学史上大胆的“狂类比”成真的故事。

他没做实验，没搞数据。他只是盯着光的波粒二象，问了个问题：那电子呢？

然后，他改写了物理学。

互动思考

你觉得德布罗意这个发现像什么？

A. 个天才的直觉——先猜出答案，再找证据

B. 个严谨的——步步逻辑出来的

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