Louis Victor Pierre Raymond, 7.º Duque de Broglie (fr; 15 de agosto de 1892 – 19 de março de 1987) foi um físico teórico francês e aristocrata conhecido por suas contribuições à teoria quântica. Em sua tese de doutorado de 1924, ele postulou a natureza ondulatória dos elétrons e sugeriu que toda matéria tem propriedades ondulatórias. Esse conceito é conhecido como hipótese de de Broglie, um exemplo de dualidade onda-partícula, e forma uma parte central da teoria da mecânica quântica. Em 1929, de Broglie ganhou o Prêmio Nobel de Física, após o comportamento ondulatório da matéria ser confirmado experimentalmente em 1927. Essa confirmação rendeu a George Paget Thomson e Clinton Davisson o Nobel em 1937.
O comportamento ondulatório das partículas teorizado por de Broglie foi usado por Erwin Schrödinger em sua formulação da mecânica ondulatória. De Broglie apresentou uma interpretação alternativa dessa mecânica chamada de conceito de onda piloto nas Conferências de Solvay de 1927, mas depois a abandonou. Em 1952, David Bohm desenvolveu uma nova forma do conceito que ficou conhecida como teoria de de Broglie-Bohm. De Broglie revisou a ideia em 1956, criando outra versão que incorporava ideias de Bohm e Jean-Pierre Vigier.
Louis de Broglie foi o décimo sexto membro eleito para ocupar a assento 1 da Academia Francesa em 1944, e serviu como Secretário Perpétuo da Academia Francesa de Ciências. De Broglie tornou-se o primeiro cientista de alto nível a defender o estabelecimento de um laboratório multinacional, proposta que levou à criação da Organização Europeia para a Investigação Nuclear (CERN). Entre suas publicações estão A Revolução na Física e Matéria e Luz. Foi presidente honorário da Associação Francesa de Escritores Científicos e recebeu o primeiro Prêmio Kalinga da UNESCO por seus esforços para popularizar a ciência.
Louis Victor Pierre Raymond nasceu em 15 de agosto de 1892 em Dieppe, França, na aristocrática Casa de Broglie, uma família nobre de origem italiana, cujos representantes por vários séculos ocuparam importantes cargos militares e políticos na França. Seu pai, Louis-Alphonse-Victor, 5.º duque de Broglie, era casado com Pauline d'Armaille, neta do general napoleônico Philippe Paul, conde de Ségur, e de sua esposa, a biógrafa Marie Célestine Amélie d'Armaillé. Eles tiveram cinco filhos; além de Louis, estes eram: Albertina (1872–1946), posteriormente Marquesa de Luppé; Maurice (1875–1960), posteriormente um famoso físico experimental; Philip (1881–1890), que morreu dois anos antes do nascimento de Louis, e Pauline, Condessa de Pange (1888–1972), posteriormente uma famosa escritora. Segundo The New York Times, "um bisavô lutou ao lado de George Washington na Guerra Revolucionária Americana como principal tenente do Marquês de Lafayette."
Dizia-se que de Broglie era uma criança bonita e charmosa com aptidão para história. Embora às vezes solitário, ele tinha uma memória forte e interesse por política. Ele pretendia seguir carreira em humanidades e recebeu seu primeiro diploma (licence ès lettres) em história em 1910. Depois, voltou sua atenção para a ciência, recebendo um diploma (licence ès sciences) em 1913. Com a eclosão da Primeira Guerra Mundial em 1914, ele ofereceu seus serviços ao exército no desenvolvimento de comunicações por rádio.
Após a formatura, de Broglie juntou-se às forças de engenharia para cumprir o serviço obrigatório. Começou no Forte de Mont Valérien, mas logo, por iniciativa de seu irmão, foi destacado para o Serviço de Comunicações Sem Fio e trabalhou na Torre Eiffel, onde ficava o transmissor de rádio. Louis de Broglie permaneceu no serviço militar durante toda a Primeira Guerra Mundial, lidando com questões puramente técnicas. Em particular, juntamente com Léon Brillouin e seu irmão Maurice, participou do estabelecimento de comunicações sem fio com submarinos. Louis de Broglie foi desmobilizado em agosto de 1919 com a patente de adjudant. Mais tarde, o cientista lamentou ter que passar cerca de seis anos longe dos problemas fundamentais da ciência que lhe interessavam.
Carreira científica e pedagógica
Sua tese de 1924, Recherches sur la théorie des quanta (Pesquisas sobre a Teoria dos Quanta) introduziu sua teoria das ondas de elétron. Isso incluía a teoria da dualidade onda-partícula da matéria, baseada no trabalho de Max Planck e Albert Einstein sobre a luz. Esta pesquisa culminou na hipótese de de Broglie afirmando que qualquer partícula ou objeto em movimento tinha uma onda associada. De Broglie criou assim um novo campo na física, a mécanique ondulatoire, ou mecânica ondulatória, unindo a física da energia (onda) e da matéria (partícula). Ele ganhou o Prêmio Nobel de Física em 1929 "por sua descoberta da natureza ondulatória dos elétrons".
Em sua carreira posterior, de Broglie trabalhou para desenvolver uma explicação causal da mecânica ondulatória, em oposição aos modelos totalmente probabilísticos que dominam a teoria quântica; foi refinada por David Bohm na década de 1950. A teoria é conhecida desde então como teoria de De Broglie–Bohm.
Além do trabalho estritamente científico, de Broglie pensou e escreveu sobre a filosofia da ciência, incluindo o valor das descobertas científicas modernas. Em 1930, fundou a coleção de livros Actualités scientifiques et industrielles publicada pela Éditions Hermann.
De Broglie tornou-se membro da Académie des sciences em 1933, e foi secretário perpétuo da academia a partir de 1942. Foi convidado a se juntar ao Le Conseil de l'Union Catholique des Scientifiques Francais, mas recusou porque era não religioso. Em 1941, foi nomeado membro do Conselho Nacional da França de Vichy. Em 12 de outubro de 1944, foi eleito para a Académie Française, substituindo o matemático Émile Picard. Devido às mortes e prisões de membros da Académie durante a ocupação e outros efeitos da guerra, a Académie não pôde atingir o quórum de vinte membros para sua eleição; devido às circunstâncias excepcionais, no entanto, sua eleição unânime pelos dezessete membros presentes foi aceita. Em um evento único na história da Académie, ele foi recebido como membro por seu próprio irmão Maurice, que havia sido eleito em 1934. A UNESCO concedeu-lhe o primeiro Prêmio Kalinga em 1952 por seu trabalho na popularização do conhecimento científico, e ele foi eleito Membro Estrangeiro da Royal Society em 23 de abril de 1953.
Louis tornou-se o 7.º duque de Broglie em 1960 com a morte sem herdeiro de seu irmão mais velho, Maurice, 6.º duque de Broglie, também físico.
Em 1961, de Broglie recebeu o título de Cavaleiro da Grã-Cruz da Legião de Honra. De Broglie foi nomeado conselheiro da Alta Comissão Francesa de Energia Atômica em 1945 por seus esforços para aproximar a indústria e a ciência. Ele estabeleceu um centro de mecânica aplicada no Instituto Henri Poincaré, onde foram realizadas pesquisas em óptica, cibernética e energia atômica. Ele inspirou a formação da Academia Internacional de Ciência Molecular Quântica e foi um dos primeiros membros.
De Broglie nunca se casou. Quando morreu em 19 de março de 1987 em Louveciennes aos 94 anos, foi sucedido como duque por um primo distante, Victor-François, 8.º duque de Broglie. Seu funeral foi realizado em 23 de março de 1987 na Igreja de Saint-Pierre-de-Neuilly. Jean-Claude Lehmann, diretor do departamento de física do Centro Nacional de Pesquisa Científica da França, disse: "A morte de Louis de Broglie marca o desaparecimento de um dos pioneiros mais brilhantes da física contemporânea."
Física dos raios X e efeito fotoelétrico
Os primeiros trabalhos de Louis de Broglie (início da década de 1920) foram realizados no laboratório de seu irmão mais velho Maurice e trataram das características do efeito fotoelétrico e das propriedades dos raios X. Essas publicações examinaram a absorção de raios X e descreveram esse fenômeno usando a teoria de Bohr, aplicaram princípios quânticos à interpretação dos espectros fotoelétricos e forneceram uma classificação sistemática dos espectros de raios X. Os estudos dos espectros de raios X foram importantes para elucidar a estrutura das camadas eletrônicas internas dos átomos (os espectros ópticos são determinados pelas camadas externas). Assim, os resultados de experimentos conduzidos em conjunto com Alexandre Dauvillier revelaram as deficiências dos esquemas existentes para a distribuição de elétrons nos átomos; essas dificuldades foram eliminadas por Edmund Stoner. Outro resultado foi a elucidação da insuficiência da fórmula de Sommerfeld para determinar a posição das linhas nos espectros de raios X; essa discrepância foi eliminada após a descoberta do spin do elétron. Em 1925 e 1926, o físico de Leningrado Orest Khvolson indicou os irmãos de Broglie para o Prêmio Nobel por seu trabalho no campo dos raios X.