Louis de Broglie wordt in 1892 geboren in Dieppe, Frankijk, als telg uit een illustere adellijke familie. Hij draagt aanvankelijk de titel van Prins de Broglie waaronder hij het grootste deel van zijn carrière bekend zou staan. Pas in 1960 erfde hij de titel hertog van zijn broer Maurice, die zonder overlevende kinderen sterft.

Hij studeert in 1910 op 18-jarige leeftijd af met een graad in geschiedenis. Hij maakt vervolgens kennis met de natuurkunde door zijn oudere broer, Maurice, die op dat moment secretaris is van de Solvay-raad in Brussel. Louis de Broglie ontdekt zo de notulen van het congres van 1911 in avant-première. Volgens zijn broer lokt het lezen ervan “een innerlijke staatsgreep” uit en is hij nadien volledig in de greep van de fysica. In 1913 behaalt hij een tweejarige graad in de wetenschappen.

In 1923 overhandigt hij drie nota’s aan de Franse Academie van Wetenschappen over de hypothese van een golf geassocieerd met materiedeeltjes. Het jaar daarop, op 32-jarige leeftijd, presenteert hij zijn theorie daarover in een proefschrift in de theoretische natuurkunde. De jury bestaat uit de toen al beroemde fysici Paul Langevin (1872 – 1946) en Jean Perrin (1870 – 1969). Die halen Albert Einstein (1879 – 1955) erbij voor een advies over dit in hun ogen weinig conventionele proefschrift. Het advies van A. Einstein is positief en L. de Broglie behaalt zijn doctoraat.

Vier jaar later levert deze scriptie hem een benoeming op aan de Universiteit van Parijs. Een jaar later, in 1929, op 36-jarige leeftijd, ontvangt hij de Nobelprijs fysica voor zijn “ontdekking van de golfachtige aard van het elektron”.

Eerder werd zijn stelling bevestigd door twee Amerikaanse onderzoekers, Clinton Davisson en Lester Germer, die interferentie en diffractie bij elektronen aantoonden. Hiermee is het golfkarakter van elektronen experimenteel bewezen.

Zijn werk aan “materiegolven” bevestigde de golf-deeltje dualiteit, d.w.z. dat àlle deeltjes, niet alleen fotonen, zoals A. Einstein had bewezen, zowel energie als massa zijn.

In 1933 wordt hij benoemd tot hoogleraar theoretische natuurkunde aan het Instituut Henri-Poincaré, als opvolger van Léon Brillouin. In 1934 ontwikkelt hij een theorie van licht, bekend als de fusietheorie of spindeeltjestheorie, die ervan uitgaat dat het foton bestaat uit een deeltje en zijn antideeltje. Deze theorie verdwijnt vlug in de vergetelheid.

Hij geeft les aan de Faculteit Wetenschappen van Parijs tot 1962 en leidt er het onderzoek en de scripties van vele studenten.

Louis de Broglie als lid van de Académie Française

In 1944 wordt hij verkozen tot lid van de in Frankrijk uiterst prestigieuze Académie Française, in 1634 opgericht door kardinaal Richelieu tijdens het bewind van Lodewijk XIV.

Na zijn emeritaat in 1962 blijft hij nog lange tijd wetenschappelijk actief. De laatste jaren van zijn leven was hij zijn geheugen kwijt en volledig afhankelijk. Hij stierf in een kliniek in Louveciennes op 19 maart 1987. Noch in de academische wereld noch in de media werd enige aandacht aan zijn overlijden besteed.

Hij bleef ongehuwd en zonder nakomelingen. Zijn neef Victor-François (1949-2012) volgt hem op als achtste hertog van Broglie.

Vanuit filosofisch oogpunt heeft zijn theorie van materiegolven het meest bijgedragen aan de ondergang van het atomisme (alles bestaat uit atomen) uit het verleden. Oorspronkelijk dacht L. de Broglie dat de materiegolf een echte golf (d.w.z. een golf met een directe fysische interpretatie) was, geassocieerd met een deeltje.

Deze opvatting werd snel vervangen door de introductie van de golffunctie als een puur wiskundige entiteit met een probabilistische interpretatie, zonder de ondersteuning van echte fysische elementen. Deze golffunctie geeft materie de schijn van een golfgedrag, zonder dat er echte fysieke golven bij betrokken zijn.

Tegen het einde van zijn leven keerde L. de Broglie terug naar een directe fysische interpretatie van materiegolven, in navolging van het werk van David Bohm. Aan het begin van de eenentwintigste eeuw is de theorie de Broglie-Bohm de enige die een fysieke betekenis geeft aan materiegolven en tegelijk de voorspellingen van de kwantumtheorie respecteert. Maar omdat ze een aantal fundamentele problemen oplevert en in haar voorspellingen niet verder gaat dan de interpretatie van Kopenhagen, wordt ze weinig erkend door de wetenschappelijke gemeenschap.