John Bardeen (23. toukokuuta 1908 - 30. tammikuuta 1991) oli amerikkalainen fyysikko. Hänet tunnetaan parhaiten fysiikan Nobel-palkinnon voittamisesta kahdesti, joten hänestä tuli ensimmäinen henkilö, joka voitti kaksi Nobel-palkintoa samalla alalla.
Vuonna 1956 hän sai kunnian panoksestaan keksinnön keksimiseen transistori, elektroniikkakomponentti, joka mullisti elektroniikkateollisuuden. Vuonna 1972 hän voitti Nobelin toisen kerran auttamalla kehittämään suprajohtavuus, joka viittaa tilaan, jossa ei ole sähkövastus.
Bardeen jakoi vuoden 1956 fysiikan Nobel-palkinnon William Shockleyn ja Walter Brattainin kanssa ja vuoden 1972 fysiikan Nobel-palkinnon Leon Cooperin ja John Schriefferin kanssa.
Nopeita tosiasioita: John Bardeen
- ammatti: Fyysikko
- Tunnettu: Ainoa fyysikko, joka on voittanut Nobelin fysiikan palkinnon kahdesti: vuonna 1956 transistorin keksimisessä ja 1972 suprajohtavuuden teorian kehittämisessä.
- Syntynyt: 23. toukokuuta 1908 Madisonissa, Wisconsin
- kuollut: 30. tammikuuta 1991 Bostonissa, Massachusettsissa
- Vanhemmat: Charles ja Althea Bardeen
- koulutus: Wisconsinin yliopisto - Madison (B.S., M.S.); Princetonin yliopisto (Ph. D.)
- puoliso: Jane Maxwell
- lapsia: James, William, Elizabeth
- Hauska seikka: Bardeen oli innokas golfaaja. Yhden elämäkerran mukaan hän teki kerran reikä-aseman ja häneltä kysyttiin: "Kuinka paljon se on sinulle arvoinen, John, kaksi Nobel-palkintoa?" Bardeen vastasi: "No, ehkä kaksi."
Varhaiskasvatus ja koulutus
Bardeen syntyi 23. toukokuuta 1908 Madisonissa, Wisconsinissa. Hän oli toinen viidestä lapsesta Charles Bardeenille, Wisconsinin yliopiston lääketieteen koulun dekaanille, ja Althea (né Harmer) Bardeenille, taidehistorioitsijalle.
Kun Bardeen oli melkein 9-vuotias, hän ohitti kolme luokkaa koulussa liittyäkseen 7. luokkaan, ja vuotta myöhemmin hän aloitti lukion. Lukion jälkeen Bardeen aloitti opiskelun Wisconsin – Madisonin yliopistossa, missä hän suoritti pääaineenaan sähkötekniikka. UW – Madisonissa hän oppi kvantimekaniikan ensimmäistä kertaa professori John Van Vleckiltä. Hän valmistui B.S. vuonna 1928 ja jatkoi UW-Madisonissa jatkotutkintoa varten ja sai sähkötekniikan maisterin tutkinnon vuonna 1929.
Uran alku
Yliopiston jälkeen Bardeen seurasi professori Leo Petersiä Persianlahden tutkimus- ja kehitysyhtiöön ja aloitti tutkimuksen öljyn etsinnästä. Siellä Bardeen auttoi suunnittelemaan menetelmää geologisten piirteiden tulkitsemiseksi magneettisesta tutkimuksesta - menetelmästä pidettiin niin uudenaikaisena ja hyödyllisenä, että yritys ei patentoinut sitä pelkääessään paljastaa yksityiskohtia kilpailijat. Keksinnön yksityiskohdat julkaistiin vasta paljon myöhemmin, vuonna 1949.
Vuonna 1933 Bardeen lähti Persianlahdelta jatkamaan matemaattisen fysiikan opintoja Princetonin yliopistossa. Opiskelu professori E.P. Wigner, Bardeen teki töitä kiinteän olomuodon fysiikassa. Hän valmistui tohtoriksi Princetonista 1936, vaikka hänet valittiin Harvardin Fellows Society -yhdistyksen jäseneksi vuonna 1935 ja työskenteli uudelleen professori John Van Vleckin kanssa vuosina 1935-1938, myös kiinteän olomuodon fysiikassa.
Vuonna 1938 Bardeenista tuli apulaisprofessori Minnesotan yliopistossa, jossa hän tutki ongelmaa suprajohtavuus - havainto, että metallien sähkövastus on nolla lähellä absoluuttista arvoa lämpötila. Toisen maailmansodan puhkeamisen vuoksi vuonna 1941 hän aloitti kuitenkin työskentelynsä Washington DC: n Naval Ordnance -laboratoriossa miinojen ja alusten havaitsemiseksi.
Bell Labs ja transistorin keksintö
Vuonna 1945 sodan päättymisen jälkeen Bardeen työskenteli Bell Labissa. Hän tutki puolijohdeelektroniikkaa, etenkin puolijohteiden mahdollisuuksia johta elektronit. Tämä työ, joka oli voimakkaasti teoreettinen ja auttoi ymmärtämään kokeita, joita oli jo tehty Bell Labs johti keksintöön transistorista, elektronisesta komponentista, joka pystyy vahvistamaan tai kytkemään elektroniikan signaalit. Transistori korvasi tilaa vievän tyhjiöputket, joka mahdollistaa elektroniikan pienentämisen; se on olennainen osa nykypäivän modernin elektroniikan kehitystä. Bardeen ja hänen tutkijatoverinsa William Shockley ja Walter Brattain voittivat Nobelin fysiikan palkinnon transistorin keksinnöstä vuonna 1956.
Bardeenista tuli sähkötekniikan ja fysiikan professori Illinoisin yliopistossa, Urbana-Champaign, vuosina 1951–1975, ennen kuin hänestä tuli emeritusprofessori. Hän jatkoi tutkimustaan siellä 1980-luvulla, julkaisemalla vuotta ennen kuolemaansa 1991.
Suprajohtavuustutkimus
1950-luvulla Bardeen jatkoi suprajohtavuustutkimusta, jonka hän oli aloittanut 1930-luvulla. Yhdessä fyysikkojen John Schriefferin ja Leon Cooperin kanssa Bardeen kehitti tavanomaisen suprajohtavuuden teorian, jota kutsutaan myös Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) -teoriaksi. Heitä kunnioitettiin yhdessä Nobel-palkinnon kanssa vuonna 1972 tästä tutkimuksesta. Palkinto teki Bardeenista ensimmäisen henkilön, joka on koskaan voittanut kaksi Nobel-palkintoa samalla alalla.
Palkinnot ja kunniamerkit
Nobel-palkinnon lisäksi Bardeen sai lukuisia palkintoja ja kunniamerkkejä, mukaan lukien:
- Amerikan taiteiden ja tieteiden akatemian valittu stipendiaatti (1959)
- Kansallinen mitali (1965)
- IEEE-kunniamitali (1971)
- Presidentin vapausmitali (1977)
Bardeen sai kunniatohtorit Harvardista (1973), Cambridge Universitystä (1977) ja Pennsylvanian yliopistosta (1976).
Kuolema ja perintö
Bardeen kuoli sydänsairauteen Bostonissa, Massachusettsissa 30. tammikuuta 1991. Hän oli 82-vuotias. Hänen panoksensa fysiikan alalle on edelleen vaikuttava tähän päivään asti. Hänet muistetaan parhaiten Nobel-palkinnon saaneesta työstään: auttamalla BCS: n suprajohtavuuden teorian kehittämisessä ja teoreettisen työn tuottamisesta, joka johti transistorin keksintöön. Jälkimmäinen saavutus mullisti elektroniikan alan vaihtamalla tilavat tyhjiöputket ja mahdollistamalla elektroniikan pienentämisen.
Lähteet
- John Bardeen - Biografinen. NobelPrize.org. Nobel Media AB 2018. https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1956/bardeen/biographical/
- Sir Pippard, Brian. "Bardeen, John (23. toukokuuta 1908–30 tammikuuta 1991), fyysikko."Kuninkaallisen yhdistyksen eläkeläiset muistelmat, 1. helmikuuta 1994, s. 19–34., Rsbm.royalsocietypublishing.org/content/roybiogmem/39/19.full.pdf