Vinse il premio Nobel per la fisica nel 1929 per la sua scoperta della natura ondulatoria degli elettroni, fondamentale al progresso della meccanica quantistica

All’inizio del Novecento nei laboratori di fisica si osserva che gli elettroni non vengono rilevati dove la teoria aveva previsto. Si potrebbe dire lo stesso della vita di Louis de Broglie. Nato in Francia nel 1892 in una famiglia aristocratica, viene educato privatamente e per la sua predisposizione alla politica “a Louis fu predetto un grande futuro da Statista”, come raccontò in seguito sua sorella Pauline. Nel frattempo suo fratello maggiore, Maurice, si occupa di scienze durante la carriera militare, sviluppa un sistema di comunicazione tra navi e nel 1902 pubblica un primo scritto sulle onde elettromagnetiche dedicandosi totalmente alla fisica contro il volere paterno. Nel 1906 la famiglia è sconvolta dalla morte del padre e Maurice diventa una figura di riferimento per Louis, che su suo consiglio si iscrive all’università di Parigi alla facoltà di storia medievale, dato che, curiosamente, a scuola non aveva ottenuto buoni risultati in matematica e chimica. Durante i suoi studi però si appassiona al lavoro del fratello Maurice, che nel 1911 fa da segretario al congresso di Solvay dove parteciparono, tra gli altri, Marie Curie e Albert Einstein. Louis accompagna il fratello e risiede nello stesso albergo dei suoi futuri colleghi, ma li osserva da lontano.

Grazie ai racconti del fratello sui discorsi ascoltati e dopo aver letto gli atti del congresso si convince a seguire lo studio della nuova fisica, cioè la meccanica quantistica, che stava nascendo in quegli anni. Nel 1913 si laurea, ma il suo percorso è di nuovo interrotto dallo scoppio della Prima guerra mondiale. Viene arruolato come addetto telegrafico alla stazione della Torre Eiffel e nel tempo libero ragiona sui problemi tecnici delle telecomunicazioni.

“Quando ho ripreso gli studi nel 1920, quello che mi attirò della fisica teorica fu il mistero in cui la struttura della materia e della radiazione diventavano sempre più legate, mentre giorno dopo giorno il concetto di quanto si sedimentava sempre più a fondo in ogni ambito della fisica”, commenta successivamente.

Dopo aver redatto alcuni articoli sui raggi X, ragionando insieme al fratello sul doppio comportamento della radiazione luminosa come onda e particella, reintrodotto nel dibattito scientifico da Einstein nel 1905 con un articolo sull’effetto fotoelettrico, nell’estate del 1923 a Louis viene l’idea che l’anno dopo gli farà ottenere il dottorato.

I fisici hanno discusso per secoli sul dualismo nella natura della luce. In alcuni esperimenti si comporta come un’onda, cioè si propaga nello spazio e produce fenomeni di interferenza, come quelli osservabili su un lago quando si incontrano le scie di due barche. In altri esperimenti, invece, la luce agisce come una particella, urta e devia altre particelle, come se fosse su un microscopico tavolo da biliardo.

Nella sua tesi “Ricerche sulla teoria dei quanti”, Louis descrive l’ipotesi che il dualismo nel comportamento della luce si possa estendere anche alle particelle, alle quali si può associare una lunghezza d’onda pari alla costante introdotta da Planck, divisa per l’impulso della particella stessa. La sua tesi è la base per lo sviluppo della meccanica ondulatoria da parte di Erwin Schrödinger e Paul Dirac.

Nel 1927 l’ipotesi di de Broglie viene confermata sperimentalmente e Louis partecipa -questa volta come deputato- al quinto congresso di Solvay, dove si accende il dibattito sull’ interpretazione deterministica o probabilistica delle nuove equazioni scritte dai presenti al congresso. La prima vuole che le particelle si comportino realmente come onde, diffondendosi nello spazio come increspature dell’oceano. Nella seconda, invece, si legano le equazioni alla probabilità di trovare le particelle in un punto preciso dello spazio nel momento in cui si osservano. Nonostante quest’ultima interpretazione sia la favorita, Louis la rifiuterà sempre, rimanendo legato al determinismo. 

Nel 1929 Louis de Broglie è insignito del premio Nobel per la fisica “per la sua scoperta della natura ondulatoria degli elettroni”, diventa insegnante di fisica teorica e nel tempo pubblica più di venticinque libri che raccolgono le sue lezioni e le implicazioni filosofiche delle sue ricerche. In un’intervista del 1967 dichiara sorridendo che “un difetto nell’insegnamento è che spinge a essere un pochino dogmatici e può ingannare la mente, abituandola ad affermare con sicurezza alcune cose che non sono realmente certe”. 

Louis de Broglie si spegne a Parigi nel 1987, dopo aver dimostrato con l’esperienza che “la ricerca scientifica, benché quasi costantemente guidata dal ragionamento, è pur sempre un’avventura”.

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