唯一两次获得诺贝物理学奖的人,你却不一定熟悉他

毛泽东怎样对待不公正待遇

毛泽东在成长为中国共产党的领袖之前,在党内的地位曾几度沉浮。中共第二代领导集体的核心邓小平三落三起的传奇政治生涯,已为人们所熟知,但很少有人知道,毛泽东其实还不止三落三起。 1929年6月19日,毛泽东(右二)、陈毅(右一)、谭政(左二)、朱良才(

两次获得诺贝尔奖的科学家,天下上仅有这四个人!

他们是:

1. 居里夫人(Marie Curie,1867~1934),波兰科学家,他的丈夫叫皮埃尔·居里,两人合称“居里配偶”! 1903年,居里配偶和亨利

2.约翰·巴丁 美国物理学家——约翰·巴丁(John Bardeen,1908~1991)

3.莱纳斯·鲍林 美国科学家——莱纳斯·鲍林(Linus Pauling,1901~1994)

4.弗雷德·桑格尔 英国生物化学家——弗雷德·桑格尔(Fred Sanger,1918~2013)

但两次在物理领域获得诺贝尔奖的人只有一人!那就是约翰·巴丁--唯一一位两次获得诺贝尔物理奖的物理学家!

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约翰·巴丁(John Bardeen)

约翰·巴丁因发现晰晶体管及其相关效应、超导的BCS理论分别在1956年、1972年两次获得诺贝尔物理学奖

1956:约翰·巴丁、沃尔特·布拉顿和威廉·肖克利配合荣获1956年诺贝尔物理学奖。他们的孝敬在于:1947年巴丁和布拉顿配合发现第一个半导体三极管,今后一个月,肖克莱发现PN结晶体管。

1972:约翰·巴丁、列侬·库珀、约翰·R·施里弗配合荣获1972年诺贝尔物理学奖。他们的获奖理由是:1957年配合提出低温超导理论,即通常所说的BCS理论。

中科院院士周光召曾说:“在科学史上,巴丁不像爱因斯坦那么著名,但我以为他是真正的物理学家。”

然则巴丁实在是太低调了,拿了两次诺奖却名声不高,有人曾经提出过“巴丁数”这一观点,用于形容“谦逊水平”,即是成就比上自我吹嘘。

物理学家巴哈特就说,一般人的巴丁数即是1就很不错了,而巴丁则为无穷大。

那么,约翰·巴丁到底是个怎样的人呢?

开挂的少年时代

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最右为巴丁

1908年5月28日,约翰·巴丁生于美国威斯康星州,是家中五个孩子中的第二个。

虽然不像高斯那般神童,但从小学起他的才气就已经展现了。

才9岁刚上三年级,他就以为作业简朴得不像话,直接连跳三级,成了一名初中生。

连跳三级之后,巴丁依然是班上的学霸,尤其在数学上,第二年就参加了麦迪逊市的代数竞赛,还拿了奖!

到了1922年,14岁的巴丁已经完成了大学预科的学业。

虽然智商超前,但作为老二,超老大太多似乎不太好。于是,他陪着哥哥多读了一年高中,主修物理和数学课程。

一年之后,15岁的巴丁成了美国著名的威斯康辛大学的大一新生。虽然巴丁在物理和数学上很有先天,但他却选择了电气工程专业。

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威斯康辛大学麦迪逊分校

找到一生的挚爱,酿成“妻管严”

在这里,身边进进出出都是学霸跟教授,巴丁终于找到了一些能和他愉快谈天(学习)的人。

1929年获得硕士学位后,他追随着最喜欢的教授彼得斯(Leo Peters)去了匹兹海湾研究所实验室事情。很快,巴丁依附自己的先天和毅力,发现了勘探石油的一种新的电磁学方式,大大提升了勘探效率。

也许是按捺不住体内躁动的学霸之魂,在实验室待了三年之后,巴丁想要继续学习,计划到普林斯顿追随爱因斯坦学习物理。

当巴丁去到普林斯马上,爱因斯坦已经不在那里了。于是,巴丁转而师从维格纳(Eugene Paul Wigner)教授学习数学物理。

对巴丁来说,普林斯顿真是一块福地,事业恋爱双丰收。在那里,巴丁不仅扎进了固体物理学这个让他获得两次诺奖的“坑”,更主要的是,他遇到了今生挚爱——妻子麦克斯韦

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巴丁与珍妮

1938年,两人喜结连理。婚前,巴丁的事情是做种种研究。婚后,巴丁的主业酿成了照顾妻子儿女,副业才是做研究。视妻子如命的他,就算实验室的事情再多再忙,全家的饭菜也都是他一个人包揽。成为了一个典型的“妻管严”。

发现晶体三极管

二战竣事后,在同伙的推荐下,巴丁去到贝尔实验室半导体物理组事情,研究固体物理。与著名物理学家肖克利、布拉顿成为同事。

1945年4月,巴丁加入到了贝尔实验室,成为固体物理研究小组的成员。

那时,肖克利(William Shockley )是小组长,组员另有布拉顿(Walter Brattain)。

他此行的目的,正是要研发出全天下人民热切希望的半导体电子器件——晶体管。

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1904年史上第一个电子二极管

在晶体管还未面世时,电子管的瑕玷就已经原形毕露了。

虽然电子管曾推动了无线电的蓬勃生长,但其粗笨、能耗大、寿命短、易出故障、难以维修等偏差,就已经十分让人厌弃了。

那时,组长肖克利就提出了组织一个半导体三极管的设想,以追求解决办法。

也就是将一片金属笼罩在半导体上面,行使金属与半导体之间的电压所发生的电场来控制半导体中通过的电流。

这虽然已是“结型场效应”的基本事情原理了。

但不幸的是,这一理论无论做多少次实验都未能乐成,而肖克利也无法注释缘故原由。

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1948年贝尔实验室,巴丁(左)、肖克利(中)、布拉顿(右)

直到巴丁的加入,并提出谁人至关主要的半导体外面态理论,这才解决了卡住所有人的难题。

原来,在外加电场的作用下,电子被吸引到半导体的外面并被约束在那里,形成了严密的屏障作用。

这也阻止了电场穿透到半导体内部,因而不能形成电流。

这也是为什么肖克利在实验中,一直观察不到场效应的缘故原由。

找到谜题的谜底,实验就好办多了。

在这之后,他们便巧妙地借助含正负离子的电解液,改变了晶体外面电荷的漫衍,解决了“半导体外面态”的问题。

经由几天的奋斗,巴丁和布拉顿就观察到了放大30%的输出功率和15倍的输出电压。

于是,天下上第一只称为点接触晶体管的半导体放大器就这样问世了。

晶体管,是20世纪当之无愧最主要的划时代发现。

他将人类直接带进了数字时代,只要你能想得到的电子产品,险些都运用了晶体管手艺。

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世上第一只晶体管

晶体管的发现,无疑是研究小组送给贝尔实验室最好的礼物,人人都兴高采烈。

但却有一人喜悦不起来,那就是肖克利。由于作为一组之长,他并没有身先士卒亲自指导,自然也没被列为专利发现家。于是,他计划趁这个功效未宣布之前,背着巴丁和布拉顿,独自研究出更先进的结型晶体管。

很快,肖克利也设计出了却型晶体管,并在1955年脱离了贝尔实验室,自立门户成立了“肖克利半导体实验室”。

那时,肖克利凭着“晶体之父”的名气,吸引来了一批伶俐又富有激情的年轻人,在硅谷开天辟地,甚至被称为“硅谷之父”。只是由于狂妄专横的个性,那些意气风发的年轻人都纷纷离他而去,这便是历史上的“硅谷八起义”。这“八起义”包罗了厥后仙童半导体、因特尔公司的创始人诺伊斯和摩尔等。而肖克利却在那10年实业生涯里什么都没捞到,只能回到大学校园。

当初为了不让巴丁和布拉顿再介入晶体管的后续生长事情,肖克利还行使自己的行政权,直接将他们踢出了研究小组。

此外,在这个功效宣布之时,狂妄的肖克利也尽力突出自己的成就,萧条了一旁的巴丁和布拉顿。

以是这也导致了一个征象,只要提起晶体管,人们第一时间想起的总是张扬的肖克利,而不是巴丁或布拉顿。

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三位晶体管之父

固然,温顺的巴丁本人也什么都没说,就脱离贝尔实验室,退出了这场晶体管争夺战。

晶体管发现9年之后,约翰·巴丁、沃尔特·布拉顿和威廉·肖克利配合荣获1956年诺贝尔物理学奖。

颁奖当天当差不多满天下的人都知道了获得诺奖的新闻后,而此时的巴丁一无所知,像平时一样在厨房为家人煎鸡蛋。

小女儿兴冲冲地跑进厨房大呼:“爸爸你获得了诺贝尔奖!”

巴丁吓了一跳手一抖,锅和鸡蛋“啪”地掉在了地上。

得知获奖新闻之后,巴丁在给同伙的信中写道:

“我嫌疑委员会中的许多人都不确信这项手艺值得获奖。我自己也感应嫌疑。”

天下上第一个晶体管获奖的新闻,让巴丁身边的人们最先关注这个缄默低调的男子。

有天晚上,一班物理学家和夫人自觉组织拿着手电筒当火炬高歌祝贺巴丁,巴丁赶快阻止他们,“你们轻一点,别吵到我太太睡觉。”

巴丁的“妻管严”是出了名的,连报纸的头版头条都是:“内陆一女子的丈夫获得诺贝尔奖”。

可以想象若是没有晶体管的发现,就不会有厥后的集成电路,就不会有现在的袖珍电脑、手机等智能装备。依附自身优越的性能,开创了全新的电子领域,成为了与印刷术、汽车和电话相提并论的伟大发现。改变了半导体产业生长脉络。

晶体管取得乐成后,这位宠妻狂魔并没有停下自己研究的脚步,他又最先跨界捣鼓起了超导征象。

投入超导研究,再次获得诺贝尔奖

实在脱离贝尔实验室,对巴丁本人来说或许才是最好的选择。

那时天下上许多著名的科学家,像爱因斯坦和费曼这些大牛,都在试图注释超导征象。许多人都靠近乐成,但照样没有人能够真正注释。

1957年,也就是获得诺奖的一年后,巴丁和库珀、施里弗配合创立了BCS理论,对超导电性做出了合理的注释,震惊了整个物理学界。

他们完整地注释了为什么有些质料在一定温度下电阻可以变为0的缘故原由,为之后制造更周详的实验仪器、坐上磁悬浮列车奠基了理论基础。

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利昂·库珀(Leon Cooper)和罗伯特·施里弗(Robert Schrieffer)

1972年10月20日早晨,一个来自瑞典的越洋电话吵醒了熟睡的巴丁,由于超导性研究,巴丁再次获得诺贝尔物理学奖。

巴丁也成为了第一位获得两次诺贝尔物理学奖的科学家。

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巴丁领奖现场

巴丁不仅低调,还异常谦逊。由于两次获奖都是与他人配合分享的,以是巴丁曾开顽笑说,自己实在只是获得了三分之二的诺贝尔奖。

巴丁以为自己不过是一个平凡人,一个懂点物理,希望与妻子白头偕老的平凡人。

原问题:低调的大神!他改变了半导体产业!史上唯一两次获得诺贝尔物理奖,却险些被人遗忘

泉源:EETOP

编辑:米老猫

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