العالم دي برولي صاحب النظرية الموجية في فيزياء الكم

الولاده والنشأه

فيزيائي فرنسي يعود نسبه الى اسرة ايطالية عريقة الاصل، ولد عام 1892 بعد ان قدمت عائلته الى فرنسا في القرن السابع عشر لخدمة الملك في الميدان العسكري، وقد برز من سلالته قادة حمل بعضهم لقب مارشال فرنسا.
وقد نشأ الدوق لوي في هذا الوسط الارستقراطي تلقى تعليمه الاول في منزله الى ان توفي والده حين بلغ الرابعة عشر من عمره، فتولى توجيهه اخوه الاكبر الدوق موريس الذي كان فيزيائياً ايضاً والحقه بالصف العاشر في احدى الثانويات حيث حصل بعد ثلاث سنوات على شهادة البكالوريا بفرعيها الفلسفة والرياضيات . وقد اظهر تفوقاً استثنائياً في اللغة والتاريخ والفيزياء، وبعد سنتين حصل على اجازة في تدريس مادة التاريخ وراح يعد نفسه لنيل الدكتوراه ودراسة الحقوق، خاصة ان ذويه كانوا يتوقعون له العمل في السلك الدبلوماسي غير ان اهواءه تحولت عن ذلك.




ولعه بالفيزياء
حين اطلع دي برولي على محاضر جلسات مؤتمر سولفي في بروما يلفظ من قول إلا لديه رقيب عتيدل عام 1911 عن طريق اخيه الذي كان امين سر المؤتمر، اثارت قضايا الكم quanta والاشعاع وغيرها من الامور الفيزياوية اهتماماً كبيراً لديه فقرر التفرغ لدراسة الفيزياء التي نال فيها اجازة في مدة عامين وبعد انتهاء الحرب العالمية الاولى التي عمل في اثنائها في المحطة اللاسلكية المقامة فوق برج ايفل، عاد الى اهتماماته السابقة وراح يتابع الابحاث الجارية في مختبر اخيه موريس عن طيف الاشعة السينية والاثر الكهروضوئي.
(Effect photo electric)، وكان اخوه مع عمله ضابطاً في البحرية يتابع بالخفاء عن اهله بحوثاً في الفيزياء

لقد كانت الفيزياء في القرن العشرين تمر بمرحلة ثورية قلبت كثيراً من المفاهيم القديمة الراسخة، فبعد بلانك وانشتاين بدا الضوء ذا طبيعة مزدوجة(موجية وجسيمية).
لقد اكتسب برولي خبرة نظرية وعملية في مجال الاشعاع والنسبية والكم فتساءل اذا كان الضوء سيلا من الطاقة بشكل كموم quanta واذا كان كل نوع من هذه الكموم مرافقاً بموجة تواكبه فلماذا لايكون كل جسيم مرافقا ايضاً بموجه تواكبه، لاسيما ان لهذا الجسيم كتلة والكتلة تكافئها طاقة وفقاً للنظرية النسبية، وهكذا استطاع بروي بعد عمليات رياضية استعان فيها بدستور بلانك وبعض علاقات النسبية ان يجد علاقة تقرن كل جسيم متحرك بموجه يتناسب طولها عما يلفظ من قول إلا لديه رقيب عتيداً مع اندفاع momentum هذا الجسيم p وحيث ثابت التناسب h هو ثابت بلانك نفسه.



فرضية دي برولي
تمكن دي بروي في عام 1924 من اقتراح صيغة رياضية بسيطة لوصف الصفات الموجية للجسيمات وذلك من خلال الربط بين زخم الجسيم اي (كتلته×سرعته) مع طول الموجة التي يمثلها .
نظراً لان قيمة ثابت بلانك صغيرة جداً فان اطوال الموجات الممثلة للجسيمات الكبيرة الكتلة التي نتعامل معها في حياتنا اليومية مثل الكتب والاقلام والاشخاص والسيارات تكون قصيرة جداً حيث انها تكون عديمة التاثير بينما يظهر تاثيرها الجسيمي واضحاً، اما في حالة التعامل مع جسيمات صغيرة جداً مثل الالكترونات او النيوترونات او جزيئات الامونيا مثلا فانها وبسبب كتلها الضئيلة فان صفاتها الموجية تكون ظاهرة بينما تختفي تقريباً صفاتها الجسيمية.
على سبيل المثال كرة طاولة كتلتها 15 غرام تتحرك بسرعة 3متر/ثا يمكن تمثيلها بطول موجي معين، بينما لوكان لدينا الكترون يتحرك بنفس السرعة فانه يتصرف كأنه موجة ولانكاد نلحظ اي تصرف جسيمي له.



أمواج دي برولي
ان امواج دي بروي هي ليست كهرومغناطيسية وميكانيكية (صوتية مثلاً) بل هي امواج من نوع جديد تسمى امواج الاحتمالية او امواج وجودية لاننا نعبر عن وجود الاشياء الدقيقة جداً، وهي غير مفهومة الى الان الا انها يمكن ان تكون رزمة من عدد كبير من الامواج الافتراضية التي تسمى امواج الطور(phase waves) تتداخل فيما بينها لتأليف الموجة الكلية التي تسمى موجة الزمرة qroup wave وهي تمثل الجسم وهي نفسها موجة الرزمة (wave packet) تتصرف الجسيمات كامواج لذلك يصعب تحديد مواقعها لانها تكون متميزة في مكان محدد بسبب امتداده، لكن الموجة وبسبب طبيعتها المتحولة لاتتحدد الا في حيز يقارب طولها الموجي.
ان فرضية دي بروي تنطبق على جميع الجسيمات دون استثناء حتى على الفوتونات التي تكون سرعتها هي سرعة الضوء، ان اهمية النظرية تظهر في العوالم المجهرية microscopic وليس الجهرية . macroscopls



جائزة نوبل
حصل دي برولي على الدكتوراه في بحث نظرية الكم من جامعة باريس عام 1924 ومن ثم شغل مناصب في جامعة السوربون وفي معهد بواتكارية وفي جامعة باريس وقد تسلم جائزة نوبل عام 1929 توفي في التاسع عشر من اذار عام 1987.
__________________