德布罗意给物质配上一道波

光的问题被反过来问

爱因斯坦让一向被视为波的光显出粒子性。法国青年路易·德布罗意在博士论文里采取对称的猜想：一向被视为粒子的物质，会不会也具有波的性质？

他的家族以外交和贵族传统闻名，哥哥莫里斯则建立私人 X 射线实验室。战争期间，路易在埃菲尔铁塔无线电站服役，长期接触波与频率。1924 年，他把电子的动量 $p$ 与波长联系起来：

\lambda=\frac{h}{p}

动量越大，波长越短。日常物体的德布罗意波长小得无法察觉，电子却可能在晶体尺度上发生衍射。

图示说明

静态物理图：de_broglie_electron_diffraction。

物质波没有直接实验依据，论文评审者朗之万把副本寄给爱因斯坦。爱因斯坦看出这个猜想的重要性。几年后，戴维孙、革末以及乔治·汤姆孙分别观察到电子衍射，波长符合德布罗意关系。

这个想法还启发薛定谔建立波动力学。玻尔的允许轨道可以被重新想象成绕原子核首尾相接的驻波：不能闭合的波相互抵消，只有某些状态保留下来。

德布罗意没有把粒子偷偷换成普通水波。他指出的是经典分类本身不够。光与物质都不能被一个日常比喻完整装下，实验安排决定哪一面显现。