主题：【原创翻译】《量子》----第一部·量子 -- 奔波儿
"good copy" means "interesting news" here. How did you get the idea "make good copy" means "成为……好材料"?
这里good copy的确是Suitable source material for journalism，亦即写新闻的好材料，我误解为（向民众）科普的好材料了。
不过原译文
这里确有不妥，因为原文并未作此引申。但如果坚持要这样表达的话建议把书改为报纸。
另外，现在cchere的回复审核太死板了，被回复的人没上论坛可以理解，但管理员对回复内容不理睬，结果48小时就将用心回复的内容自动清理……
谢谢奔波儿对我推举申请认证，但我觉得要达到该要求需要多参与讨论，这就意味着回复内容必须迎合被回复者和管理员的口味，这是个人所不能接受的，毕竟在论坛上并不总是与志同道合的人交流（虽然这样的交流很省事）。
能和你一起讨论量子力学的历史很愉快，不过我以后可能不大会上这个论坛了，抱歉。
P.S. 这段回复应该不会被晾着消失罢。
这段翻译是对《纽约时报》那以六个标题为噱头的报道的一段解读，而在这六个标题中，第五个是“A book for 12 wise men”，而且下文也提及了这本“大卖”的书。可，很奇怪，作者并没有提到书名。
另外，我一直很感激能有人给挑错。毕竟，在这个世上，只有圣人和傻子，才会永远不犯错误。无论我是否同意对方的观点，我都会欣然接受的。但只有一种帖子除外，那就是骂脏话的。而且，我相信，这儿很多人都是这种态度。
每个论坛都有自己的规矩，除非是小众论坛，才有可能做到“谈笑有鸿儒，往来无白丁”，否则，“林子大了什么鸟都有”，政治时事版面的乌烟瘴气，我相信你也是看到的。这种严格的规矩一定程度上是一把双刃剑，也许对总体来说是件好事，对个体则产生了很多不便。有没有人人都满意的规矩呢？如果没有，什么才是大多数人都能满意的规矩呢？呵呵，走走看吧。
“因为拉特瑙被人无耻地暗杀了，我们这儿的日常生活也因此变得让人神经紧张”，爱因斯坦在写给莫里斯·索罗温的信中说“我总是时刻保持警惕；我已经不再做什么报告了，也不在公开场合露面，尽管实际上我并没有真的消失。”据可靠消息透露，爱因斯坦是暗杀的首要对象，他对玛丽亚·居里夫人说他正考虑放弃自己在普鲁士科学院的职位，然后找一个安静的地方定居下来做一个普普通通的百姓。这个在青年时期就憎恶权威的人如今自己却成为了权威的代名词，他已经不再是一个纯粹的物理学家，而成为了德国科学界和犹太人的象征。
尽管现实生活一团糟，但爱因斯坦还是研读了玻尔发表的论文，包括“原子的结构与元素的物理化学特性（The Structure of the Atoms and the Physical and Chemical Properties of the Element）”译文，这篇文章于1922年3月发表在《物理学学报（Zeitschrift fur Physik）》上。差不多半个世纪之后，爱因斯坦回忆说玻尔的“电子层原子模型及其在化学上的重大意义对我而言就像是一道神迹---而且至今为止依然如此”。爱因斯坦赞誉说它是“思想领域最顶层的东西，有着音乐般的美感”。玻尔的理论确实是具有艺术般美妙的科学成就。利用涵盖原子谱线以及化学领域的各种证据，玻尔建立了一个特殊的原子模型，从一个电子层开始，就像洋葱那样，一层加一层，他一步步构建了元素周期表上每一个元素的原子结构。
玻尔所采用的方法的核心思想在于他认为量子法则虽然只是运用于原子尺度，但根据这些法则所得到的结论必须要与宏观观测结果一致，尽管此时是经典物理法则在发挥作用。为此，他提出了“对应原理（Correspondence Principle）”，按照这一原理，在原子尺度所得到的理论结果被推广到宏观尺度以后，如果该理论结果与经典物理学所认同的结果相左，则该理论应该被抛弃。自1913年以来，玻尔利用对应原理在本来壁垒森严的量子物理学和经典物理学之间搭建了一座桥梁。可是，玻尔的助手亨德里克·克拉默斯（Hendrik Kramers：1894～1952）后来回忆说一些人认为这一原理不过是“一根魔杖，离开哥本哈根就不灵了”。尽管其他人并不太情愿挥舞这根魔杖，但爱因斯坦却加入到对其钟爱有加的魔法师行列。
玻尔关于元素周期表的理论解释缺乏严格的数学理论作为后盾，一些人因此对其持保留态度，但是丹麦人的这个最新理论给每一个人都留下了深刻的印象，至于遗留下的那些问题，大家认为还有解决的空间。“我在哥廷根的访问非常完美，而且让我受益匪浅”，玻尔在回到哥本哈根以后写道，“每个人都我都是那么友好，我无法形容我是多么高兴。”他从此不再感到自己怀才不遇或者无人理睬。在那一年的年底，只要他想，他还得到了进一步的肯定。
在哥本哈根，玻尔的办公桌上推满了了祝贺的电报，但对他意义最大的是一封来自剑桥的电报。“对于您被授予诺贝尔奖，我们非常高兴”，卢瑟福在电报中写道“我以前就知道这对您而言是早晚的事情，但最重要的是它已经变成了现实。这是对您的伟大成就予以最隆重的认可，我们这儿每个人听到这个消息的时候都高兴坏了。”在消息公布后的几天里，卢瑟福经常浮现在玻尔的脑海里。“自从我第一次在曼彻斯特有幸与您相会以来，我对您无比感激，”玻尔对他这位前导师说，“不但因为您对我的工作所产生的直接影响以及您给予我的灵感，而且因为与您这十二年的友谊。”
让玻尔心存感念的另一个人就是爱因斯坦。在玻尔荣获1922年度的诺贝尔奖那天，他既高兴又放松。而爱因斯坦虽然是在1921年获得了诺贝尔奖，但该奖正式颁发给他时却整整被延迟了一年时间。“我知道我根本配不上这个奖，”他在信中对爱因斯坦说，“但我想说，在我自己被授予这项荣誉之前，我认为这是一个很好的时机，能让人们认识到你在这个特殊领域的贡献，以及卢瑟福和普朗克的贡献。”
在当年的诺贝尔奖得主名单被公布之际，爱因斯坦正在一艘驶往世界另一端的船上。10月8日这天，为自己的安全忧心忡忡的爱因斯坦携艾尔莎前往日本，要去做一次学术报告。他“很高兴能利用这个机会离开德国一段日子，这儿就目前来说变得越来越危险”。等他回到德国时，已经是1923年的2月。原计划，他的旅行只有六周时间，但最后却变成了一次长达五个月的漫长旅程，而他是在路上收到玻尔的来信的。在回程中，他回复说：“我可以毫不夸张地说[你的来信]让我非常高兴，就像我自己获得了诺贝尔奖一样。一想到你会害怕在我之前获得诺贝尔奖----这是典型的玻尔思维，我就觉得真有意思。”
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1922年12月10日，一张雪毯笼盖着瑞典首都，受邀嘉宾汇聚在斯特格尔摩的音乐学院大厅（the Great Hall of the Academy of Music），参加诺贝尔奖颁奖典礼。下午五点，国王古斯塔夫五世（Gustav V）莅临会场，典礼正式开始。德国驻瑞典大使代表缺席的爱因斯坦领取了诺贝尔奖，但在这之前由于这位物理学家的国籍问题，在他与瑞士大使之间发生了一场外交纠纷。瑞士宣布爱因斯坦是他们的国民，但德国却提出早在1914年，当爱因斯坦接受了普鲁士科学院的职位以后，他就自动成为一名德国公民，虽然他并没有放弃其瑞士国籍。
爱因斯坦是在1896年放弃德国国籍，并在五年后获得了瑞士国籍，但听到他是一个德国公民时，他感到很吃惊。无论他是否乐意，魏玛共和国的需要意味着爱因斯坦实质上是具有双重国籍。“这也算是一种为了迎合读者而运用的相对论，”爱因斯坦在1919年11月写给伦敦时报的一篇文章中说，“现在，在德国，我被称作是德国科学家，而在英格兰，我则被当作是瑞士犹太人。但假如我被人当作是一个不受欢迎的异类（bête noire），那么对我的描述就会面目全非，对德国人而言，我将会是一个瑞士犹太人，而在英国人眼中，我就变成了德国科学家！”假如爱因斯坦当时也光临了诺贝尔奖典礼的宴会，当德国大使致答谢辞，表达“德国人民无比欢欣，因为他们中间又出了一个能为全人类做出杰出成就的代表”之时，爱因斯坦可能会想起他以前所说的这段话。
在德国大使结束发言后，玻尔站了起来，依照惯例，他做了一个简短的讲话。在向汤姆森、卢瑟福、普朗克和爱因斯坦表达谢意以后，玻尔特意向为了科学的进步而开展的国际合作表示感谢，“我可以说，在那些接踵而至的艰难岁月中，这些合作是人类世界中那些有目共睹的闪光点之一。”一有机会，他就向大家表达自己反对将德国科学家排斥在国际学术圈之外的这种立场。第二天，当玻尔进行他的诺贝尔奖报告《原子的结构（The Structure of the Atom）》时，他信心十足。“原子理论的发展现状，是基于以下事实：我们不但认为原子的存在是不容置疑的事实，”他发言说，“而且我们甚至知道我们完全了解单个原子的组成结构。”在过去十年间，玻尔在原子物理领域都处于核心地位，在对该领域的发展做出回顾和总结之后，他以生动感人的语言做了总结陈词。
当玻尔在哥廷根大学做报告期间，他曾经根据自己关于原子中电子的分布理论，对原子数为72的未知元素所具有的特征做出了预测。恰好在同一时间，有人发表了一篇论文，是关于当时在巴黎所进行的一次实验，其结果证实了法国人所持的一个与玻尔的结论一直以来争锋相对的观点，即72号元素属于元素周期表中占据57～71号的“稀土”元素一族。刚听到这个消息时，玻尔心头一震，但他随即对法国人的结果是否合理产生了严重的质疑。幸运的是，他在哥本哈根的老朋友乔治·冯·海韦西，以及德克·科斯特（Dirk Costle：1889～1950）设计了一个实验，试图解决有关72号元素的争议。
在海韦西和斯科特完成他们的实验调查时，玻尔已经启程前往斯特格尔摩。但在玻尔做报告前的一刻，科斯特打来电话与他做了简短的交谈，谈话结果让玻尔可以宣布72号元素的“准确的量化信息”已经被测算出来，“其化学特性与锆元素非常近似，但与稀土元素一族泾渭分明”。该元素后来被冠以哥本哈根的古名“铪（Hafnium）”。10年前，玻尔是在曼彻斯特开始研究原子内部的电子分布问题，而这一结果给他的这项研究工作画上了一个完美的句号。
1923年7月，在纪念瑞典哥德堡建市300周年的庆典上，爱因斯坦做了自己的诺贝尔奖报告，内容是关于相对论。他之所以获得此奖是“由于他在数学物理上的非凡造诣，特别是他发现了光电效应的定律”，但他却打破惯例，（避开这项研究不说，）而谈起了相对论。爱因斯坦提出了能够解释光电效应的数学公式，同时也提出了饱受大家争议的物理解释---光量子，因此诺贝尔奖委员会在决定授予爱因斯坦诺贝尔奖时，很有技巧地绕开了这个争议话题，而只专注于“定律”。玻尔在做他自己的诺尔奖报告时说“尽管光量子假说具有一定的启发意义，但它却与所谓的干涉现象无法调和，因此在揭示辐射现象的本质方面并没有什么实质意义”。爱因斯坦前往拜会玻尔，这是他三年来第一次与玻尔会面。此时，当他了解到一个年轻的美国人做了一个实验时，他明白自己在捍卫光量子的战斗中不再是孤军奋战了。其实，玻尔早在爱因斯坦之前，就已经知道了这个令人震惊的消息。
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1923年2月，玻尔收到一封于1月21日发出的信件，寄信人是阿诺德·索末菲，他在信中提醒他注意“一件事情，这是我在美国期间所见到过的与科学有关的最有趣的事情”。为了逃避那个几乎将德国吞噬掉的恶性通货膨胀，他离开德国巴伐利亚的慕尼黑，在美国威斯康辛州的麦迪逊待了一年时间。应该说，索末菲做出了一个非常精明的财务决策，而这个决策的额外收获就是他赶在他的欧洲同行之前，成为最早了解阿瑟·霍利·康普顿（Arthur Holly Compton：1892～1962）所做工作的几个人之一。
康普顿的发现对支撑X射线的波动理论的有效性提出了挑战。因为X射线是电磁波，即一种短波长的不可见的光，索末菲认为，这个发现作为一种反证据，意味着那种认为光是一种波的观点遇到了严重的问题。索末菲在信中有点含蓄地写道“我不知道我是否应该透露他的工作”，这是由于康普顿的论文还没有正式发表。“我只是想提醒你注意一个事实，完全彻底和崭新的一课可能会出现在我们面前。”而这一课正是爱因斯坦自1905年以来一直试图教给大家的，尽管对此他有时满怀激情，有时却意志消沉，这就是光也是量子化的。
康普顿是美国最优秀的青年实验物理学家之一，1920年，年仅27岁的他就被任命为座落于密苏里州圣·路易斯的华盛顿大学物理系教授兼系主任。而在之后的两年中，他对X射线的散射现象所做的调查研究工作被称为“20世纪物理学的转折点”。康普顿所进行的实验就是用一束X射线轰击各种元素，例如碳（石墨），并对“次级辐射（Secondary Radiation）”进行测量。当X射线击中目标以后，大部分射线都会径直穿过，但其中一些射线却会以不同角度散射开来。康普顿所感兴趣的就是这些“次级的”或者散射的X射线。他想看看这些射线与击中目标前的射线相比，在波长上会出现什么变化。
他发现如果将散射的X射线与那些“主要的”也就是那些径直穿过的射线进行比较，前者的波长要稍微长一点。而根据波动理论，它们的波长应该是完全一样的。康普顿认为波长（或者频率）的变化说明次级X射线与那些轰击目标的X射线并非是一类。这就像是一束红光击中金属表面以后却变成蓝光反射回来，这是不正常的。他的散射数据与根据波动理论得到的预测值并不吻合，因此康普顿把目光转向了爱因斯坦的光量子。几乎是一瞬间，他发现“散射射线的波长及强度变化似乎反映出一份量子辐射被一颗电子撞了回来，就好像是一颗桌球被另一颗反弹回来”。
如果X射线是以量子形式存在的，那么一束X射线就应该像是一群微型桌球那样轰击目标。尽管有些X射线量子由于没有击中任何东西，因而径直向前运动，但有一些会在目标原子的内部与电子相撞。在这一相撞过程中，X射线量子损失了能量，被散射出去，而电子也因此受到反作用力。因为X射线量子的能量是E=hv，其中h是普朗克常数，而v则是它的频率，任何能量的损失都会导致该量子的频率下降。如果频率与波长呈反比，则发生散射的X射线量子的波长会变长。康普顿对探测到的X射线的能量损失情况做了详细的数学分析，发现散射的X射线的波长（或者频率）的变化取决于散射的角度。
康普顿认为伴随着散射的X射线应该存在着被反撞出去的电子，可是从来没有人观测到这种现象。但的确，也没有人想寻找这种电子。于是康普顿对此做了观测，并很快就发现了这种电子。“很明显，这说明”，他说“X射线，以及光都是由离散的基本单位组成的，它们沿着一定的方向运动，且每一个基本单位所拥有的能量都为hv，其相应的动量为hλ。”“康普敦效应（Compton Effect）”，即当X射线因为与电子撞击而发生散射后，其波长会增加的现象，为光量子的存在提供了确凿无疑的证据，而光量子在这之前在大多数人眼中最多就是一种科幻故事。当X射线量子与电子发生碰撞时，能量和动量是守恒的，利用这种认识，康普顿可以解释他的观测数据。早在1916年，爱因斯坦就首先提出光量子是具有动量这种粒子属性的。
1922年11月，康普顿在芝加哥的一次学术会议上公布了自己的发现。然而，尽管他在圣诞节前就把论文寄到了《物理评论（Physics Review）》，但一直拖到1923年的5月，这篇论文才得以发表，因为编辑们无法理解这篇论文的伟大意义。而这个本来可以避免的耽搁导致了荷兰物理学家彼得·德拜（Peter Debye：1884～1966）抢在康普顿之前发表了这一重大发现的完整分析结果。作为索末菲的前助手，德拜在三月份将他的论文投递到一家德国学术期刊。与那些美国同行的态度截然相反，德国编辑们一眼就看出了这项工作的重要性，第二个月就将文章刊发出去。然而，德拜以及所有其他人都认为这份荣誉和认可只有这位天才的美国年轻人才配得上。因为这项伟大发现，康普顿在1927年被授予诺贝尔奖。从此以后，爱因斯坦的光量子被重新命名为光子（Photon）。
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1923年7月，当爱因斯坦发表他的诺贝尔奖获奖报告之时，有2000人与会，但他明白大部分人的目的只是过来瞧一下他到底长什么样子，而不是来听他讲些什么。当爱因斯坦坐在从哥德堡开往哥本哈根的火车上时，他急切地想见到一个人，因为自己无论说些什么，他都会洗耳恭听，虽然也可能对自己的话提出反对意见。当爱因斯坦走下火车的时候，玻尔已经站在那儿迎接他了。“我们上了电车，眉飞色舞地尽情畅谈，以至于我们都有些忘乎所以”，玻尔在四十年之后回忆说。因为他们是用德语交谈的，所以其他乘客看他们的眼神有些好奇。电车载着他们四处晃悠，而这两位光顾着讨论问题，以至于错过了站。他们的谈话内容当然也包括康普顿效应，这一发现后来被索末菲称为“可能是物理学发展到现在为止最为重要的发现”。玻尔却不这么认为，并拒绝接受光是由量子组成的观点。而现在呢，少数派已经不再是爱因斯坦，而是玻尔。索末菲坚信康普顿已经敲响了“辐射的波动理论的丧钟”。
玻尔后来非常喜欢看西部片，就像这些影片中的末日英雄一样，玻尔向光量子理论发起了最后的抗争，甚至不惜站在大多数人的对立面。玻尔和助手亨德里克·克拉默斯（Hendrik Kramers：1894～1952）以及一位年轻的美国访问理论物理学家约翰·斯莱特（John Slater：1900～1976）开展了紧密的合作，他提出了一个方案，即牺牲掉能量守恒原理，而这一原理正是分析康普顿效应的一个关键性理论。经典物理学的世界是被这一原理统治的，但在原子尺度，假如这一原理并不需要被严格遵从，那么，康普顿效应就不应该被看成是爱因斯坦的光量子理论的一个无可争议的证据。这一方案后来按照玻尔、克拉默斯和斯莱特三人的姓氏首字母被命名为“BKS方案（BKS Proposal）”，它看上去像是一个建议，但实际上却更像是一种充满绝望的行为，从中可以看出玻尔是如此反对光量子理论。
在原子尺度，能量守恒原理从未在实验中被测试过，玻尔认为它在诸如光量子的自发辐射这样的过程中是否有效，依旧是一个尚未解决的问题。在爱因斯坦看来，当光子与电子发生碰撞时，能量和动量都是守恒的；但玻尔认为它们只是在统计意义上保持守恒。1925年，当时在芝加哥大学的康普顿做了实验，随后帝国物理研究所（Physikalische Technische Reichsanstalt）的汉斯·盖革和瓦尔特·博特（Walther Bothe：1891～1957）也进行了实验，他们的结果均证实了在光子与电子发生碰撞期间，能量和动量都是守恒的。爱因斯坦是正确的，而玻尔错了。
1924年4月20日（这时，那些让持怀疑态度的人士闭嘴的实验还是一年以后的事情），一向充满自信的爱因斯坦以雄辩的文笔在《柏林每日评论》上向读者们对当时的情况作了汇总：“目前，有两种关于光的理论，它们均缺一不可----但是在理论物理学的这个领域，经过20余年的艰苦努力，现在我们必须承认----它们在逻辑上互不相干。”爱因斯坦的意思是说光的波动理论以及光量子理论在一定程度上都是有效的。在解释一些与光波相关的现象，例如干涉和散射现象时，光量子理论无能为力。与此相反，如果要对康普顿的实验结果以及光电效应做出完整的解释，则又必须依靠光量子理论的帮助。光具有双重的波粒（wave-particle）特性，物理学家不得不接受这一认识。
一天早晨，爱因斯坦的文章刚刚见报不多久，他就收到了一个包裹，上面打着巴黎的邮戳。打开包裹，他发现里面有一封信，是一位老朋友征询他对附寄的一本博士论文有些什么看法，这篇论文的作者是一位法国公爵，内容是关于物质的本质。
（第五章完）
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“科学就像是一位老妇人，她从不惧怕那些成熟的男人”，父亲曾经对他说过这句话。可是他和自己的长兄一样，都成为了科学的俘虏。路易·维克多·皮埃尔·雷蒙德·德布罗意（Louis Victor Pierre Raymond de Broglie：1892～1987）出身于法国最为显贵的名门望族之一，按说他应该如众人所期望的那样，追随他那些声名显赫的祖先的道路。德布罗意家族起源于皮埃蒙特（Piedmont），自十七世纪中叶以来一直为法国历代国王服务，出了许多杰出的战士、发言人以及外交家。为了奖赏该家族的忠诚服务，他们的一位祖先在1742年被路易十五册封为公爵（Duc），并可以由子孙世代继承。该公爵的儿子维克多·弗朗西斯（Victor-Francois）由于在一次战役中将神圣罗马帝国的敌人击溃，因此被心怀感激的帝国皇帝也给予公爵（Prinz）封号。从此以后，德布罗意家族的子孙都将拥有公爵（Prince）或者女公爵（Princess）的头衔。因此，这位年轻的科学家也将同时成为一名德国公爵和法国公爵。而这个拥有如此非比寻常家族历史的年轻人却在量子力学领域做出了同样不凡的贡献，他的这一贡献被爱因斯坦称为是“在我们这个糟糕透顶的物理迷宫里面投下了第一抹阳光”。
路易于1892年8月15日出生于迪耶普（Dieppe），是家中最终长大成人的四个孩子中最小的那一个。为了和他们优越的社会地位相匹配，德布罗意家的孩子们自小就在他们古老的家舍中接受严格的私人教育。当其他的孩子已经能够念叨当代那些最为著名的蒸汽发动机的名字时，小路易却能够背诵法兰西第三共和国所有部长的名字。为了迎合家族的喜好，他阅读报纸上的政治版面的文章，然后就开始做演讲。他的祖父曾经做过首相，很久以前“，大家就预测路易将会成为一位政府发言人”，他的姐姐宝莲（Pauline）回忆说。如果他的父亲没有去世，也许事情真会像大家所预计的那样发展。但在1906年，他的父亲过世了，那一年，他十四岁。
他的兄长，莫里斯，时年31岁，成为了家族的家长。按照惯例，莫里斯应该去从军，而且应该选择海军而不是陆军。在海军学院，他在科学方面的成绩优异。作为一名杰出的青年军官，他发觉渐入20世纪的海军正处于一个过渡发展时期。由于莫里斯在科学方面具有浓厚的兴趣，他很快就投入到一项工作中去，目的是建立一套可靠的舰对舰无线通讯系统。1902年，他写出了自己的第一篇论文，内容是关于“无线电波（Radioelectric Waves）”。尽管父亲极力反对，他还是做出了自己的决定，那就是离开海军，投身到科学研究中去。1904年，在海军服役九年之后，莫里斯退役了。两年之后，父亲去世，他不得不担起了第六代公爵的重任。
按照莫里斯的建议，路易被送到学校。“身为一个年轻人，我在重压之下感到窒息，但我还是约束住自己，尽量按照哥哥给我严格划定的方向进行学习，尽管有时他的改变让我产生一些顾虑”，他在半个世纪以后写道。路易擅长法语、历史、物理学和哲学。在数学和化学方面，他成绩一般。经过三年的学习，十七岁的路易于1909年毕业，同时获得了哲学和数学的学士学位（baccalauréat）。而一年以前，在法兰西公学院（Le Collège de France）学习的莫里斯在保罗·朗之万的指导下获得了博士学位，随后他在巴黎夏多布里昂街（Rue Chateaubriand）的自家大宅里建立了一个实验室。由于他并没有去大学里找一份教职，而是创建了一所私人研究所来从事自己的新职业，这让德布罗意家族中对他摈弃军职投身科学的怨言少了许多。
和莫里斯不同，路易当时选择了一条遵循传统的职业道路，他到巴黎大学学习中世纪的历史。但是，这位20岁的公爵很快就发现自己对这种纠缠于故纸堆的寻章摘句根本没有任何兴趣。莫里斯后来说他的这位小弟“差不多快对自己丧失信心了”。其实，形成这种局面的部分原因是因为路易在莫里斯的实验室里和哥哥一起待过一阵子，这让他对物理学产生了越来越浓厚的兴趣。他的兄长当时正痴迷于X射线的研究，而这种狂热是会传染的。然而，大家却质疑路易是否具有这方面的能力，尤其是他刚考砸了一门物理考试。路易心想难道自己就注定会一事无成吗？“他那些青春期特有的狂热和冲动随风而去！这个从儿时起就喜欢夸夸其谈的人因为陷入沉思而彻底哑火了”，莫里斯根本无法相信这个性格内向的人就是他从前的弟弟。按照哥哥的说法，路易将变成“一位兼具苦行僧和狂野性格的学者”，他甚至不愿意离开他自己的屋门半步。
1911年10月，路易第一次去国外旅行，他的目的地是布鲁塞尔，那一年，他十九岁。莫里斯从海军退役以后，已经成为一名在X射线研究方面声望卓著的科学家。他收到了一封邀请函，为了保证第一次索尔维会议的顺利召开，会议需要两位科学秘书，信中邀请他担当其中之一，莫里斯欣然接受邀请。尽管在会议中，他所从事的不过是会务工作而已，但他却能与普朗克、爱因斯坦以及洛仑兹这样的学者一起畅谈量子问题，这样的机会实在是让人难以割舍。法国方面阵容壮观，居里夫人、彭加莱、佩兰，以及他以前的导师朗之万都受邀与会。
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科学家
路易和所有的与会代表一样，都住蒙特波里大酒店，但他却刻意与大家保持距离。散会以后，大家返回住处，莫里斯谈到了在一楼的一个小房间里所进行的关于量子问题的讨论，这让路易对这个新的物理领域产生了额外的兴趣。在会议的学术报告正式发表以后，路易阅读了这些文章，不知不觉间开始了自己向一个物理学家的转变。当时，他已经阅读了有关物理学历史的书籍。1913年，他获得了具有同等学历的“理学士（La Licence és Sciences）”证书。然而，他的计划需要推迟一下，因为他必须要去军队服役一年。尽管德布罗意家族可以对外炫耀说他们之中出过三位法国元帅，但路易加入陆军以后，首先是从工兵连的一个普通列兵做起，他的驻地在巴黎附近。靠着莫里斯的帮助，他很快被调到无线通讯部门。然而，第一次世界大战爆发了，这让他想迅速回到物理研究领域的希望烟消云散。在接下来的四年时间，他作为一名通讯兵驻守在埃菲尔铁塔之下。
1919年8月，路易退役了，从21岁到27岁，整整六年时光，他都必须穿着一身制服，这让他怒火万丈。路易比过去任何时候都更渴望能沿着自己选择的道路坚定不移地走下去。在莫里斯的帮助和鼓励之下，他在哥哥的设备齐全的实验室里忙得不亦乐乎，他所研究的方向是X射线和光电效应。为了解释实验结果，兄弟二人经常进行长时间的讨论。莫里斯提醒路易要认识到“实验科学的教育价值”，并要注意“如果科学没有事实做为依据，那么科学的理论架构毫无意义”。关于X射线的吸收问题，莫里斯认真思考了电磁辐射的本质问题，并写了一系列文章。德布罗意兄弟均认同光的波动理论以及粒子理论在某种意义上都是正确的，因为只有前者才可以解释光的散射及干涉现象，而也只有后者才能解释光电效应。
1922年，爱因斯坦受朗之万之邀前往巴黎进行学术讲座，但却受到了很不友好的招待，原因是他在整个战争期间都待在柏林。而同样在这一年，路易·德布罗意发表了一篇论文，在文中他直言不讳地采用了“光量子假说”。在康普顿正式对外发表他的实验结果之前，德布罗意就已经认同了“光原子”的存在。而在这位美国人对外公布了他所做的与电子相关的X射线散射实验的数据及其分析结果以后，爱因斯坦的光量子得到了证实；而此时，德布罗意却已经开始思考如何和光这种独特的二相性和平共处。然而，其他人却持一种玩笑态度对待这种局面，因为他们不得不在每周的星期一、星期三和星期五教授光的波动理论，而在周二要教授粒子理论，这让他们怨声载道。
“经过长时间的闭关思索和冥想，”德布罗意后来写道，“我突然有了一个主意，爱因斯坦在1905年所提出的光量子理论，在1923年期间，应该能将其适用范围推广到所有的物质粒子，特别是电子。”德布罗意大胆地提出了一个简单的问题：如果光波的行为和粒子相似，那么粒子比如电子，能不能像波那样运动？他的答案是“可以”，且德布罗意发现如果他设想电子是一种“假想的波”，频率为v，波长为λ，那么他就可以解释玻尔的量子原子模型中那些轨道的精确位置。在这种电子所能占据的轨道上，其周长一定是这种“假想的波”所具有的波长的整数倍。
在卢瑟福的氢原子模型中，电子在沿轨道运行的时候会向外辐射能量，最终沿螺旋型轨道坠入到原子核中，从而导致该模型的坍塌。为了避免这种灾难的发生，玻尔在1913年被迫给这一模型加了一个必要条件：处于原子核外的稳定轨道上的电子，不会辐射能量。德布罗意的方法是将电子看作是一个驻波（Standing Wave），而不是当作一个沿原子核旋转的粒子。
如果将一根弦两端固定，比如像小提琴和吉他那样，就可以形成驻波。通过弹拨琴弦，各种驻波随即产生，而这些波都具有一定的特点，即它们的长度都是半波长的整数倍。而最长的驻波，其波长为弦长的两倍。其次长度的驻波则是由两个半波长组成的，也就是说此时波长等于弦的物理长度。再下来，驻波是由三个半波长组成的，以此类推下去。这一系列由整数倍的半波长组成的驻波是在物理上唯一可能存在的，且每一个都有其特定的能量。由于频率和波长是相关的，如果弹拨吉他的琴弦，琴弦震动的频率均与其基本的音调（Tune），也就是最低的频率相关。
德布罗意认识到在玻尔的原子模型中，正是这个“整数”条件决定了所有可能存在的电子轨道，而这些轨道的周长恰巧允许驻波的存在。这些电子驻波并不是像乐器一样两端是固定的，而是因为其运行轨道的周长正好为半波长的整数倍。如果这种吻合不存在，那么就不会有驻波，因而也就不会存在稳定轨道。
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