Louis Victor de Broglie, prince, puis septième duc de Broglie (prononcé en France de Breuil [dəbʁœj]), né le 15 août 1892 à Dieppe et mort le 19 mars 1987 à Louveciennes, est un mathématicien et physicien français. À seulement 37 ans, il devient lauréat du prix Nobel de physique de 1929 « pour sa découverte de la nature ondulatoire des électrons », qui a révolutionné la physique en généralisant à toute la matière la dualité onde-corpuscule proposée par Einstein pour la lumière.
Louis de Broglie, fils de Victor de Broglie (1846-1906), 5e duc de Broglie, et de son épouse, Pauline de La Forest d'Armaillé, est issu de la maison de Broglie. À ce titre, il compte d'illustres ancêtres tels les trois maréchaux de Broglie, le banquier et ministre de Louis XVI Jacques Necker et sa fille Germaine de Staël. Comme tous les membres cadets mâles de cette famille, il porte d'abord le titre de prince de Broglie et c'est sous ce titre qu'il sera connu durant la plus grande partie de sa carrière. Ce n'est que le 14 juillet 1960, à la mort sans enfant survivant de son frère aîné, le duc Maurice de Broglie, qu'il devient à son tour duc de Broglie à l'âge de 68 ans.
Il est licencié ès lettres (en histoire) à 18 ans en 1910. Ensuite, il est initié à la physique par son frère aîné, Maurice, à l'époque secrétaire du Congrès Solvay qui réunit les plus éminents physiciens du monde. Louis de Broglie découvre ainsi les minutes du congrès de 1911 en avant-première. Selon son frère, la lecture de celles-ci provoque « un coup d’état intérieur » et il se destine entièrement à la physique. Il passe dès lors une licence de sciences en deux ans en 1913.
Il fait son service militaire, en octobre 1913, au régiment des radiotélégraphistes du Mont-Valérien ; il est affecté durant la Première Guerre mondiale à l’émetteur de radio de la tour Eiffel mis en place par Gustave Ferrié ; simple sapeur en 1913, il termine la guerre avec le grade d'adjudant.
Dès 1923, dans trois notes à l’Académie des sciences, il pose l'hypothèse d'une onde associée aux particules de matière donnant les bases de la mécanique ondulatoire à l'origine de la physique quantique. L'année suivante, à 32 ans, il expose sa théorie dans une thèse de doctorat en physique théorique, soutenue devant un jury comprenant Paul Langevin et Jean Perrin. Quatre ans plus tard, cette thèse lui vaut d’être nommé maître de conférences à la faculté des sciences de l’université de Paris (Institut Henri-Poincaré), puis, un an plus tard, de recevoir en 1929, à 36 ans, le prix Nobel de physique pour sa « découverte de la nature ondulatoire de l’électron ».
Auparavant sa thèse avait été confirmée par deux expérimentateurs américains, Davisson et Germer, qui avaient mis en évidence des interférences et diffractions d’électrons par un cristal.
Ses travaux sur les « ondes de matière » établissent la dualité onde-corpuscule, c'est-à-dire que toutes les particules, et pas seulement les photons comme l'avait prouvé Einstein, sont à la fois énergie et masse.
En 1933, il obtient la chaire de physique théorique de l’Institut Henri-Poincaré, succédant à Léon Brillouin. En 1934, il édifie une théorie de la lumière, dite théorie de la fusion ou théorie des particules à spin, qui suppose le photon constitué d'une particule et de son antiparticule.
Il enseigne à la faculté des sciences de Paris jusqu'en 1962, y dirigeant les études et les thèses de nombreux étudiants.
Après en avoir été trois fois lauréat, en 1926, 1927 et 1929, il est élu le 29 mai 1933 membre de l’Académie des sciences, dont il deviendra secrétaire perpétuel en 1942, jusqu'à sa démission, le 29 septembre 1975.
Louis de Broglie est élu à l’Académie française, en même temps qu'André Siegfried et Louis Pasteur Vallery-Radot, à l'unanimité des 17 votants, le 12 octobre 1944, deux mois après la Libération de Paris. Du fait de l'Occupation allemande pendant quatre ans, l'Académie comptait une douzaine de membres décédés, plusieurs autres en exil ou emprisonnés, et ne put réunir que dix-sept votants, trois de moins que le quorum exigé. Néanmoins les trois élections ont été considérées comme valides et les trois nouveaux académiciens ont pris part aux élections suivantes, avant d'avoir été reçus en séance solennelle.
Elu au premier fauteuil de l'Académie, il y succède à Émile Picard. Sa réception officielle a lieu le 31 mai 1945, donnant l’occasion d’une scène inédite depuis trois siècles : l’accueil d’un académicien par son propre frère, le duc Maurice de Broglie.
L'œuvre de Louis de Broglie est abondante : 153 mémoires et 46 autres ouvrages et livres, dont certains de haute vulgarisation (Matière et Lumière, Sur les sentiers de la science, Certitudes et incertitudes de la science, Recherches d'un demi-siècle).
Il est admis membre étranger de la Royal Society britannique en 1953.
De Broglie est le premier scientifique de haut niveau à avoir demandé la création d'un laboratoire multinational, proposition qui a conduit à la création de l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN).
Il prend sa retraite en 1962. Les années suivantes il introduit une troisième grande théorie, dite de la particule isolée ou thermodynamique cachée des particules, qui propose de considérer la mécanique comme un cas particulier de la thermodynamique, et qui introduit un début d'explication de l'indétermination ou incertitude quantique. Ses deux dernières notes à l'Académie portent Sur les véritables idées de base de la mécanique ondulatoire et Sur la réfutation du théorème de Bell. Son dernier texte, en 1979, est un plaidoyer sur la Nécessité de la liberté dans la recherche scientifique.
Mais son esprit se brouille progressivement et sa santé décline. À la fin de l’été 1981, après une opération pour une affection rénale, il perd complètement la mémoire et devient totalement dépendant. Il séjourne plusieurs années à l’hôpital américain de Neuilly et passe les derniers mois de sa vie dans une clinique, à Louveciennes. Il y décède le 19 mars 1987.
Ses obsèques ont lieu à l’église Saint-Pierre de Neuilly-sur-Seine. « La seule manifestation officielle fut une séance solennelle sous la coupole de l’institut. Ni l’Université, ni le CNRS, ni la Société française de physique (qu’il présida), ni le CERN, ne firent quoi que ce soit. Il n’y eut rien à l’Institut Henri-Poincaré, ni dans aucun laboratoire de physique, ni à la télévision, ni à la radio. La presse en parla à peine. »