Βιογραφία του John Bardeen: Έρευνα, βραβεία, κληρονομιά

Ο John Bardeen (23 Μαΐου 1908 - 30 Ιανουαρίου 1991) ήταν Αμερικανός φυσικός. Είναι γνωστός για τη διπλή νίκη του βραβείου Νόμπελ στη Φυσική, καθιστώντας τον τον πρώτο άνθρωπο που κέρδισε δύο βραβεία Νόμπελ στον ίδιο τομέα.

Το 1956, έλαβε την τιμή για τη συμβολή του στην εφεύρεση του τρανζίστορ, ένα ηλεκτρονικό στοιχείο που ξεσήκωσε τη βιομηχανία ηλεκτρονικών. Το 1972, κέρδισε το Nobel για δεύτερη φορά για να βοηθήσει στην ανάπτυξη μιας θεωρίας του υπεραγωγιμότητα, η οποία αναφέρεται στην κατάσταση του ότι δεν έχει ηλεκτρική αντίσταση.

Ο Bardeen μοιράστηκε το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής του 1956 με τον William Shockley και τον Walter Brattain και το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής του 1972 με τους Leon Cooper και John Schrieffer.

Γρήγορα γεγονότα: John Bardeen

Ο Bardeen γεννήθηκε στις 23 Μαΐου 1908 στο Madison του Wisconsin. Ήταν το δεύτερο από τα πέντε παιδιά του Charles Bardeen, του κοσμήτορα της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου του Wisconsin, και του Althea (née Harmer) Bardeen, ιστορικού τέχνης.

Όταν ο Bardeen ήταν σχεδόν 9 χρονών, παρακάλεσε τρεις βαθμούς στο σχολείο για να συμμετάσχει στην 7η τάξη, και ένα χρόνο αργότερα άρχισε το γυμνάσιο. Μετά το γυμνάσιο, ο Bardeen άρχισε να παρακολουθεί το Πανεπιστήμιο του Wisconsin-Madison, όπου ειδικεύεται στην ηλεκτροτεχνία. Στο UW-Madison, έμαθε για πρώτη φορά από τον καθηγητή John Van Vleck για την κβαντομηχανική. Αποφοίτησε με B.S. το 1928 και παρέμεινε στο UW-Madison για μεταπτυχιακές σπουδές και έλαβε το μεταπτυχιακό δίπλωμα στον τομέα της ηλεκτρολογίας το 1929.

Μετά το μεταπτυχιακό σχολείο, ο Bardeen ακολούθησε τον καθηγητή του Leo Peters στην Εταιρεία Έρευνας και Ανάπτυξης του Κόλπου και άρχισε να μελετά την αναζήτηση πετρελαίου. Εκεί, ο Bardeen συνέβαλε στην εκπόνηση μιας μεθόδου για την ερμηνεία γεωλογικών χαρακτηριστικών από μια μαγνητική έρευνα - μια μέθοδο θεωρήθηκε τόσο πρωτοποριακή και χρήσιμη ώστε η εταιρεία δεν την κατοχύρωσε από το φόβο ότι θα αποκαλύψει λεπτομέρειες συναγωνιστές. Λεπτομέρειες της εφεύρεσης δημοσιεύθηκαν μόνο αργότερα, το 1949.

Το 1933, ο Bardeen άφησε τον Κόλπο να αναλάβει μεταπτυχιακές σπουδές στη μαθηματική φυσική στο πανεπιστήμιο του Princeton. Μελέτη υπό τον καθηγητή E.P. Wigner, Bardeen διεξήγαγε εργασίες για τη φυσική στερεάς κατάστασης. Αποφοίτησε με το Ph.D. από το Princeton το 1936, αν και εκλέχτηκε μέλος του Society of Fellows στο Χάρβαρντ το 1935 και εργάστηκε και πάλι με τον καθηγητή John Van Vleck από το 1935-1938, επίσης στη φυσική στερεάς κατάστασης.

Το 1938, ο Bardeen έγινε βοηθός καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα, όπου μελέτησε το πρόβλημα της υπεραγωγιμότητας - την παρατήρηση ότι τα μέταλλα παρουσιάζουν μηδενική ηλεκτρική αντίσταση κοντά στο απόλυτο θερμοκρασία. Ωστόσο, λόγω της εκδήλωσης του Δεύτερου Παγκόσμιου Πολέμου το 1941, άρχισε να εργάζεται στο Εργαστήριο Ναυτικών Όργάνων στην Ουάσινγκτον, DC, που ασχολείται με την ανίχνευση ορυχείων και πλοίων.

Το 1945, μετά το τέλος του πολέμου, ο Bardeen εργάστηκε στο Bell Lab. Έχει ερευνηθεί η ηλεκτρονική της στερεάς κατάστασης, ιδιαίτερα στους τρόπους που μπορούν να κάνουν οι ημιαγωγοί διεξάγει ηλεκτρόνια. Αυτό το έργο, το οποίο ήταν πολύ θεωρητικό και βοήθησε στην κατανόηση των πειραμάτων που πραγματοποιούνταν ήδη Bell Labs, οδήγησε στην εφεύρεση του τρανζίστορ, ενός ηλεκτρονικού εξαρτήματος ικανό να ενισχύει ή να αλλάζει ηλεκτρονικά σήματα. Το τρανζίστορ αντικαταστάθηκε ογκώδες σωλήνες κενού, επιτρέποντας τη μικρογραφία των ηλεκτρονικών συσκευών. είναι αναπόσπαστο κομμάτι της ανάπτυξης πολλών από τα σημερινά σύγχρονα ηλεκτρονικά. Ο Bardeen και οι συνεργάτες του William Shockley και Walter Brattain κέρδισαν το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής για την εφεύρεση του τρανζίστορ το 1956.

Ο Bardeen έγινε καθηγητής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Illinois, Urbana-Champaign, από το 1951 ως το 1975, πριν γίνει Ομότιμος Καθηγητής. Συνέχισε τις έρευνές του εκεί μέσα από τη δεκαετία του 1980, δημοσιεύοντας μέχρι ένα χρόνο πριν το θάνατό του το 1991.

Στη δεκαετία του 1950, η Bardeen επανέλαβε την έρευνα για την υπεραγωγιμότητα, την οποία είχε ξεκινήσει τη δεκαετία του 1930. Μαζί με τους φυσικούς John Schrieffer και Leon Cooper, ο Bardeen ανέπτυξε τη συμβατική θεωρία της υπεραγωγιμότητας, που ονομάζεται επίσης η θεωρία Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS). Από κοινού με το βραβείο Νόμπελ το 1972 γι 'αυτή την έρευνα. Το βραβείο έκανε το Bardeen το πρώτο άτομο να κερδίζει ποτέ δύο βραβεία Νόμπελ στον ίδιο τομέα.

Εκτός από το βραβείο Νόμπελ, ο Bardeen έλαβε πολλά βραβεία και τιμητικές διακρίσεις, μεταξύ των οποίων:

• Εκλέχτηκε μέλος της Αμερικανικής Ακαδημίας Τεχνών και Επιστημών (1959)
• Εθνικό Μετάλλιο Επιστημών (1965)
• IEEE Medal of Honor (1971)
• Προεδρικό Μετάλλιο Ελευθερίας (1977)

Ο Bardeen έλαβε επίτιμα διδακτορικά από το Harvard (1973), το Πανεπιστήμιο του Cambridge (1977) και το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβανίας (1976).

Ο Bardeen πέθανε από καρδιακή νόσο στη Βοστόνη της Μασαχουσέτης στις 30 Ιανουαρίου 1991. Ήταν 82 ετών. Οι συνεισφορές του στο πεδίο της φυσικής παραμένουν επιρροές και σήμερα. Αναγνωρίζεται καλύτερα για τη δουλειά του με βραβείο Νόμπελ: συμβάλλοντας στην ανάπτυξη της θεωρίας της υπεραγωγιμότητας του BCS και στην παραγωγή θεωρητικών εργασιών που οδήγησαν στην εφεύρεση του τρανζίστορ. Το τελευταίο επίτευγμα έφερε επανάσταση στον τομέα των ηλεκτρονικών συσκευών αντικαθιστώντας τους ογκώδεις σωλήνες κενού και επιτρέποντας τη μικρογράφηση των ηλεκτρονικών.

• John Bardeen - Βιογραφικό. NobelPrize.org. Nobel Media ΑΒ 2018. https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1956/bardeen/biographical/
• Sir Pippard, Brian. "Bardeen, John (23 Μαΐου 1908 - 30 Ιανουαρίου 1991), φυσικός".Βιογραφικά απομνημονεύματα υποτρόφων της Βασιλικής Εταιρείας, 1 Φεβ. 1994, σελ. 19-34., Rsbm.royalsocietypublishing.org/content/roybiogmem/39/19.full.pdf