Як Джон Бардін став єдиним дворазовим лауреатом Нобелівської премії з фізики?
Джон Бардін не просто змінив фізику. Він переосмислив дійсність. Який народився 23 травня 1908 року в Мадісоні, штат Вісконсін, і помер 30 січня 1991 року в Бостоні, він встановив рекорд, який ніколи не буде побитий. Він є єдиною людиною в історії, яка двічі отримала Нобелівську премію з фізики.
Більшість людей вважають транзистори просто маленькими перемикачами. Це правильно, але саме тому існують смартфони. До появи Бардіна та його колег електроніка займала багато місця. Вона спиралася на вакуумні лампи. Ці пристрої виділяли багато тепла. Вони ламалися. Вони були величезні.
Бардін допоміг винайти транзистор. Він завершив це дослідження разом з Вільямом Б. Шоклі та Уолтером Х. Браттейном з Bell Telephone Laboratories у Нью-Джерсі. Вони представили цей пристрій 23 грудня 1947 року. Воно було компактним. Воно було ефективним. Воно розпочало електронну революцію. Цей винахід замінило вакуумні лампи і уможливило створення більш дрібних компонентів комп’ютерів. Майже будь-який цифровий пристрій можна простежити до конкретного моменту в Мерріленд-Хілл, штат Нью-Джерсі.
Але Бардін на цьому не зупинився.
Він отримав ступінь бакалавра та магістра з електротехніки у Вісконсінському університеті. У 1936 році він вступив до Прінстонського університету, щоб отримати докторський ступінь з математичної фізики. Він працював у Міннесотському університеті, а згодом служив головним фізиком у Лабораторії зброї ВМС США у Вашингтоні під час Другої світової війни.
Після війни він перейшов до Bell Laboratories. Саме тут народився транзистор. Але на початку 1950-х років його інтереси змінилися. Він зосередився на іншому питанні. Надпровідність.
Теоретичне пояснення БКШ
Надпровідність – це дивний стан матерії. Воно виникає при температурах, близьких до абсолютного нуля. У цьому режимі опір повністю зникає. Електричний струм тече без втрати енергії. Звучить як магія. Це фізика.
В 1957 Бардін разом з Леоном Н. Купером і Джоном Р. Шриффером опублікував теорію, що пояснює, як це працює. Вчені називають цю теорію теорією БКШ. Ця абревіатура розшифровується як Бардін, Купер та Шриффер.
Теорія БКШ стала основою всіх наступних теоретичних досліджень надпровідності.
Це не просто абстрактна математика. Вона пояснює, чому матеріал може проводити електрику без втрат, якщо він досить охолоджений. Ця теоретична рамка дозволяє дослідникам розуміти та передбачати поведінку надпровідності. Вона закладає основу для всього, починаючи від апаратів МРТ та закінчуючи квантовими комп’ютерами майбутнього.
За цю роботу Бардін отримав свою другу Нобелівську премію 1972 року. Він розділив премію з Купером та Шриффером. Перша премія у 1956 році була розділена між Шоклі та Браттейном. Жоден інший фізик неспроможна зрівнятися з цим досягненням.
Чому його робота важлива сьогодні
Ви можете поставити запитання, чому теорія 1957 року актуальна зараз. Це важливо, тому що надпровідники, як і раніше, є передовим полем досліджень. Вони використовуються у медичній візуалізації. Вони потрібні для прискорювачів частинок. У міру того, як ми заглиблюємося в технології, важливо розуміти, як електрони рухаються без опору.
Бардін також написав теорії про властивості напівпровідників. З 1951 по 1972 він викладав в Іллінойському університеті в Урбана-Шампейн.
