Enfant sociable et turbulent il s’oriente vers la littérature. Il passe une licence d’histoire. Il se dirige ensuite vers un diplôme d’étude sur la politique intérieure française au début du 18^ième siècle. Mais sa pensée profonde subit une sorte de « révolution intérieure », en deux années, il passe ses trois certificats ès sciences et il commence à réfléchir sur la théorie du rayonnement.

« Révolution intérieure » ; Ces mots sont de son frère Maurice, professeur de Physique au Collège de France, membre de l’Académie des Sciences puis de l’Académie Française, il intègre la Royal Society en tant que membre étranger.

C’est toute la question d’opposition entre la théorie corpusculaire et la théorie ondulatoire, le point de vue de L. de Broglie oriente le débat vers une complémentarité des phénomènes observés. Opposition entre Fresnel et Newton, complémentarité voire « superposition des états d’onde » en mécanique quantique, la vision des physiciens qui regardent le monde va se « flouter »… Pourquoi a-t-on cette contradiction entre la théorie électromagnétique de la lumière (phénomènes ondulatoires) et les expériences qui en révèlent des anomalies (planck et les quanta de lumière, Bohr et les discontinuités quantiques dans l’atome) ?

En 1914, la guerre et le service militaire de Louis de Broglie le contraignent à « ralentir » ses méditations sur la théorie physique. Néanmoins, affecté à la « Télégraphie Sans Fil », pendant cette période militaire de 6 ans, il aguerri sa connaissance pratique des ondes électromagnétiques. Puis de nouveau dans la vie civile, son frère Maurice l’intègre dans son laboratoire pour qu’il se familiarise avec l’expérimentation des rayons X. C’est en 1924 qu’il soutient sa thèse ; Il révèle un lien théorique entre les principes de la mécanique et de l’optique (ondulatoire). Considération qui se retrouve (une fois de plus) dans l’expression mathématique d’une simplicité ahurissante :

En trois lettres, la théorie ondulatoire (avec la longueur d’onde l) et la théorie corpusculaire (avec la quantité de mouvement p = mv) sont liés par l’incontournable constante de Planck (h). Mais il manquait un apport expérimental certain, l’approfondissement théorique du domaine quantique (Heisenberg) et le développement logique de Schrödinger confirme les liens entre les corpuscules et les ondes. Puis c’est dans les laboratoires américains Bell que Davisson et Germer (puis G.P. Thomson) réalisent la diffraction des électrons et confirment sans ambiguïté la mécanique ondulatoire de de Broglie qui reçoit le prix Nobel en 1929. Les neutrons se diffractent également, tout est question de masse (une fois de plus) car les « gros projectiles » suivent uniquement les lois de la balistique (à moins de créer un « système imaginaire » adapté pour les diffracter).

Les conséquences de cette découverte (rapport entre les trajectoires de particules et les rayons lumineux) repousse aux confins de l’invisible notre vision de l’infiniment petit en ouvrant le champ des microscopes électroniques qui détrônent largement la microscopie optique. En chimie, la notion de liaison atomique et de cohésion moléculaire est rénovée par une théorisation mathématique de la constitution de la matière. Louis de Broglie est élu secrétaire perpétuel de l’Académie des Sciences et membre de l’Académie française comme son frère…