John Bardeen non ha cambiato solo la fisica. Ha ricostruito la realtà. Nato il 23 maggio 1908 a Madison, Wisconsin e morto il 30 gennaio 1991 a Boston, deteneva un record che non sarà mai battuto. È l’unica persona nella storia ad aver vinto due volte il Premio Nobel per la fisica.
Molte persone pensano ai transistor come a piccoli interruttori. È vero, ma è anche il motivo per cui esistono gli smartphone. Prima che arrivassero Bardeen e i suoi colleghi, l’elettronica occupava spazio. Si affidavano ai tubi a vuoto. Queste cose generano calore. Si sono rotti. sono enormi.
Bardeen ha contribuito a inventare il transistor. Ha completato questa ricerca con William B. Shockley e Walter H. Brattain dei Bell Telephone Laboratories, New Jersey. Hanno introdotto questo dispositivo il 23 dicembre 1947. È piccolo. È stato efficiente. Ha dato il via alla rivoluzione elettronica. Questa invenzione ha sostituito i tubi a vuoto e ha permesso di rimpicciolire i componenti del computer. Quasi ogni dispositivo digitale può essere fatto risalire a un momento specifico a Murray Hill, nel New Jersey.
Ma Bardeen non si è fermato qui.
Ha conseguito la laurea e il master in ingegneria elettrica presso l’Università del Wisconsin. Nel 1936 andò all’Università di Princeton per conseguire un dottorato in fisica matematica. Lavorò all’Università del Minnesota e poi prestò servizio come capo fisico presso il Laboratorio di armi navali degli Stati Uniti a Washington durante la seconda guerra mondiale.
Dopo la guerra andò ai Bell Laboratories. È qui che è nato il transistor. Ma all’inizio degli anni Cinquanta il suo atteggiamento cambiò. Si concentrò su un’altra questione. Superconduttività.
Spiegazione teorica del BCS
La superconduttività è uno strano stato della materia. Si verifica a temperature prossime allo zero assoluto. In questa modalità la resistenza scompare completamente. La corrente elettrica scorre senza perdita di energia. Sembra una magia. Questa è fisica.
Nel 1957, Bardeen, insieme a Leon N. Cooper e John R. Schrieffer, pubblicò una teoria che ne spiegava il funzionamento. Gli scienziati chiamano questa teoria la teoria BCS. Questo acronimo sta per Bardeen, Cooper e Schrieffer.
La teoria BCS divenne la base per tutte le successive ricerche teoriche sulla superconduttività.
Questa non è solo matematica astratta. Questo spiega perché un materiale può condurre elettricità senza perdite se è sufficientemente freddo. Questo quadro teorico consente ai ricercatori di comprendere e prevedere il comportamento della superconduttività. Getta le basi per tutto, dalle macchine per la risonanza magnetica ai computer quantistici del futuro.
Per questo lavoro, Bardeen ricevette il suo secondo premio Nobel nel 1972. Ha condiviso il premio con Cooper e Schrieffer. Il primo premio nel 1956 fu condiviso tra Shockley e Brattain. Nessun altro fisico può eguagliare questa impresa.
Perché il suo lavoro è importante oggi
Potresti chiederti perché la teoria del 1957 è rilevante adesso. Questo è importante perché i superconduttori sono ancora un campo all’avanguardia. Questi sono utilizzati nell’imaging medico. Questi sono necessari per gli acceleratori di particelle. Man mano che ci addentriamo ulteriormente nella tecnologia, è importante capire come gli elettroni si muovono senza resistenza.
Bardeen scrisse anche teorie sulle proprietà dei semiconduttori. dal 1951 al 1972 insegnò all’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign.
