Смык Александра Федоровна

1. Роль Луи де Бройля в истории физики определяется теми концептуальными вопросами, возникшими в начальный период  развития квантовой механики, в решении которых он принимал участие. Одной из самых значимых проблем при зарождении квантовой механики явилась концепция дуализма света.  Статьи де Бройля 1922 г. стали развитием идеи квантов света, в них он впервые предложил рассматривать «световые атомы», как частицы с бесконечно малой массой, движущиеся со скоростями, зависящими от их частоты, очень близкими к скорости света. «Световые атомы» могут объединяться в молекулы и подобные объединения квантов света, движущихся не независимо, а когерентно, дают возможность корпускулярной интерпретации явления интерференции света. Но при этом оставался ряд явлений, которые можно было описать только с помощью волновых представлений о свете.
2. Если проблема дуализма света осознавалась многими учеными, после  квантовой гипотезы Эйнштейна в период с 1905 г. по 1924 г. велись поиски теории, описывающей корпускулярно-волновой дуализм излучения, то проблемы корпускулярно-волнового дуализма вещества не существовало вплоть до того момента, пока ее не обозначил Л. де Бройль. Происхождение концепции дуализма материи связано непосредственно с попыткой решения проблемы дуализма  света. 
3. В 1923 г. Луи де Бройль открыл фундаментальный принцип корпускулярно-волнового дуализма материи, представив единую физическую концепцию, в основе которой  лежали представления о симметрии между веществом и излучением. Де Бройль, приписав конечную массу фотонам (  < г.), ввел их в общую схему рассматриваемых частиц, и выдвинул гипотезу о том, что с движением частицы ассоциировано распространение некоторой волны. С помощью этой гипотезы он объяснил существование стационарных орбит в атоме Бора, явления интерференции и дифракции света, получил формулу Планка для плотности энергии. Экспериментальным подтверждением гипотезы де Бройля явилась дифракция электронов.
4. В представленной схеме генезиса волновой концепции Л. де Бройля проанализированы различные факторы. Среди них - гипотезы М.Планка (1900г.) и А.Эйнштейна (1905 г.), оптико-механическая аналогия, развитая У.Гамильтоном (1828г.), экспериментальные исследования свойств рентгеновского излучения, французские научные и научно-философские традиции.
5. В докторской диссертации де Бройль развил свои ранние результаты, рассмотрел применения выдвинутых гипотез - фазовой волны, образование пакета фазовых волн и их распространение со скоростью, равной скорости микрочастицы, к решению проблем, связанных с поведением микрочастиц. Им была обоснована глубокая мысль о том, что новая механика, описывающая движение микрочастиц, относится к старой так, как волновая оптика к геометрической. Реализовать свою мысль о создании новой динамики микрочастиц де Бройль не пытался, его интересовали вопросы физической  природы периодического процесса, связанного с движением материи. После изучения диссертации де Бройля Э.Шредингер приступил к поискам волнового уравнения, записал его для нерелятивистской частицы, обладающей массой, и вывел из него строгий метод решения квантовых задач.
6. Попыткой физической интерпретации корпускулярно-волнового дуализма явилась  «теория двойного решения», работу над которой де Бройль начал одновременно с  разработкой гипотезы о волнах материи. Его целью было получить слитный образ волны и частицы, который в волновой механике Шредингера принял смысл только волновой функции Ψ, без определения локализованных частиц. Введя нормировку волны Ψ, М.Борн придал ей смысл характеристики вероятностного распределения, которое приводит к большому числу точных предсказаний поведения микрочастиц. Разработка теории с представлением о микрочастице как об очень малом локализованном объекте, движущемся по траектории, велась де Бройлем с сохранением статистического смысла волны Ψ, и привела его к образу частицы пилотируемой своей волной. Существовал ряд математических трудностей, и их осознавал сам де Бройль, которые не позволили ему создать математический аппарат для развиваемых представлений. По этой причине де Бройль оставил попытки развития своей интерпретации и присоединился к вероятностной интерпретации квантовой механики.

Смык А.Ф. От волн де Бройля к квантовой механике: монография– М.:МАДИ, 2013. – 232 с.

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК

1.Смык А.Ф., Уруцкоев Л.И. Великий физик ХХ века – Луи де Бройль (К выходу «Собрания избранных научных трудов Луи де Бройля» в 4-х томах) // Физическое образование в вузах. –2009. –Т.15. – №2. – С. 3-10.

2.Смык А.Ф., Уруцкоев Л.И., Цыганенко А.М. Ради будущего // Высшее образование сегодня. – 2009. – №8. –С. 84-85.

3.Смык А.Ф. Луи де Бройль и история физики ХХ века // История науки и техники. –2011. –№5. –С. 26-38.

4.Смык А.Ф. Взгляды Луи де Бройля на преподавание физики // Физическое образование в вузах. –2011. –№4. –С. 72-77.

5.Смык А.Ф. Доклад Луи де Бройля «Новая динамика кванта» на V Сольвеевском конгрессе // История науки и техники. –2011.–№10.–С. 24-39.

6.Смык А.Ф. Генезис идеи корпускулярно-волнового дуализма Луи де Бройля // Вопросы истории естествознания и техники. –2012.– №2. – С. 22-42.

7.Смык А.Ф. Интервью с Ж. Лошаком: Воспоминания о великом Учителе – Луи де Бройле // История науки и техники. –2012. –№4. –С.8-10.

8.Смык А.Ф. Нематериальные волны материи де Бройля // Физическое образование в вузах. – 2012. – Т.18. – №4. – С. 19-29.

9.Смык А.Ф. Поиск Луи де Бройлем физического смысла корпускулярно-волнового дуализма // Вестник РУДН. – 2013. – №2. – С.3-13.

10.Смык А.Ф. Знаменитая и неизвестная диссертация Луи де Бройля // История науки и техники. – 2013. – №3. – С. 13-22.

Другие публикации

1.Смык А.Ф. Интервью с Ж.Лошаком: Развивая идеи великого Учителя – Луи де Бройля // Инженерная физика. – 2012. – №1. – С. 3-4.

2.Смык А.Ф. Луи де Бройль и история ранних Сольвеевских конгрессов // Всеобщая история. – 2012. – №1. – С. 72-85.

3.Смык А.Ф. Роль концепции дуализма света в создании квантовой механики / Инженерная педагогика: сборник статей. В 3 т. – М.:МАДИ, 2013. – Вып.15. –Т.3. – С. 166-180.

4.Смык А.Ф. Генезис идеи корпускулярно-волнового дуализма Луи де Бройля / Институт истории естествознания и техники им.С.И. Вавилова. Годичная научная конференция, посвященная 80-летию ИИЕТ РАН, 2012.Ч.1. – М.:Янус-К, 2012. – С.296-300.