John Bardeen nezměnil jen fyziku. Přehodnotil realitu. Narodil se 23. května 1908 v Madisonu ve Wisconsinu a zemřel 30. ledna 1991 v Bostonu a vytvořil rekord, který nebude nikdy překonán. Je jediným člověkem v historii, který získal Nobelovu cenu za fyziku dvakrát.
Většina lidí si myslí, že tranzistory jsou jen malé spínače. To je pravda, ale proto existují smartphony. Než přišel Bardeen a jeho kolegové, elektronika zabírala spoustu místa. Spoléhala na elektronky. Tato zařízení vytvářela velké množství tepla. Lámali se. Byly obrovské.
Bardeen pomohl vynalézt tranzistor. Tento výzkum dokončil s Williamem B. Shockleym a Walterem H. Brattainem z Bell Telephone Laboratories v New Jersey. Toto zařízení představili 23. prosince 1947. Bylo kompaktní. Bylo to účinné. To odstartovalo elektronickou revoluci. Tento vynález nahradil elektronky a umožnil vytvořit menší počítačové komponenty. Téměř každé digitální zařízení lze vysledovat zpět k určitému okamžiku v Maryland Hill, New Jersey.
Bardin tím ale neskončil.
Bakalářský a magisterský titul v oboru elektrotechniky získal na University of Wisconsin. V roce 1936 nastoupil na Princetonskou univerzitu, aby získal doktorát z matematické fyziky. Působil na University of Minnesota a poté sloužil jako hlavní fyzik v americké námořní laboratoři zbraní ve Washingtonu během druhé světové války.
Po válce se přestěhoval do Bell Laboratories. Zde se zrodil tranzistor. Ale na počátku 50. let se jeho zájmy změnily. Zaměřil se na jiný problém. Supravodivost.
Teoretické vysvětlení BCS
Supravodivost je zvláštní stav hmoty. Vyskytuje se při teplotách blízkých absolutní nule. V tomto režimu odpor zcela zmizí. Elektrický proud protéká bez ztráty energie. Zní to jako kouzlo. To je fyzika.
V roce 1957 Bardeen spolu s Leonem N. Cooperem a Johnem R. Schriefferem publikovali teorii vysvětlující, jak to funguje. Vědci tuto teorii nazývají teorií BCS. Tato zkratka znamená Bardeen, Cooper a Schrieffer.
Teorie BCS se stala základem všech následujících teoretických studií supravodivosti.
To není jen abstraktní matematika. Vysvětluje, proč může materiál vést elektřinu beze ztrát, pokud je dostatečně chlazen. Tento teoretický rámec umožňuje výzkumníkům pochopit a předpovědět chování supravodivosti. Pokládá základy všeho od přístrojů MRI po kvantové počítače budoucnosti.
Za tuto práci Bardeen obdržel svou druhou Nobelovu cenu v roce 1972. O cenu se dělil s Cooperem a Schriefferem. První cena v roce 1956 byla rozdělena mezi Shockley a Brattain. Žádný jiný fyzik se tomuto úspěchu nemůže rovnat.
Proč je dnes jeho práce důležitá
Možná se divíte, proč je teorie z roku 1957 relevantní nyní. To je důležité, protože supravodiče jsou stále špičkovou oblastí výzkumu. Používají se v lékařském zobrazování. Jsou nezbytné pro urychlovače částic. Jak se dostáváme hlouběji do technologie, je důležité pochopit, jak se elektrony pohybují bez odporu.
Bardeen také psal teorie o vlastnostech polovodičů. V letech 1951 až 1972 vyučoval na University of Illinois v Urbana-Champaign.