他們是:
1、瑪麗·居里(1867~1934),波蘭科學家,她的丈夫是皮埃爾·居里,他們合稱為“居里夫婦”! 1903 年,居里夫婦和亨利...
2.約翰·巴丁美國物理學家——約翰·巴丁(John ,1908~1991)...
3.萊納斯·鮑林(Linus )美國科學家——萊納斯·鮑林(Linus ,1901~1994)...
4. Fred 英國生物化學家——弗雷德·桑格(Fred, 1918~2013)
但同一領域兩次獲得諾貝爾獎的人卻只有一個人! 這就是約翰·巴丁——唯一兩次獲得諾貝爾物理學獎的物理學家!
約翰·巴丁(John )分別于1956年和1972年因晶體管及其相關效應的發明和BCS超導理論兩次獲得諾貝爾物理學獎。 1956年:約翰·巴丁、沃爾特·布拉頓和威廉·肖克利共同獲得1956年諾貝爾物理學獎。 他們的貢獻在于:1947年巴丁和布拉頓共同發明了第一個半導體三極管,一個月后,肖克利發明了PN結晶體管。 1972年:約翰·巴丁、列儂·庫珀和約翰·R·施里弗共同獲得1972年諾貝爾物理學獎。 他們獲獎的原因是1957年他們共同提出了低溫超導理論,俗稱BCS理論。 中國科學院院士周光召曾說過:“在科學史上,巴丁沒有愛因斯坦那么出名,但我認為他是一位真正的物理學家。” 但巴丁實在是太低調了。 他曾兩次獲得諾貝爾獎,但名氣很大。 不高。 有人曾提出“巴丁數”的概念,用來形容“謙遜的程度”,等于成就與自我吹噓的比值。 物理學家巴加特說,一般人的巴丁數等于1,這很好,而巴丁數是無限的。 那么,約翰·巴丁是誰?
作弊的童年
約翰·巴丁 (John ) 1908 年 5 月 28 日出生于美國威斯康星州,在家中五個孩子中排行老二。 雖然他不是高斯那樣的神童,但他的天賦從小學起就已經顯現出來。 當他年僅9歲,進入三年級時,他覺得作業太簡單了,于是連續跳了三個年級,成為了一名初中生。 連續跳級三年后,巴丁仍然是班上的尖子生,尤其是數學。 第二年,他參加了麥迪遜市代數競賽并獲獎了! 1922年,14歲的巴丁完成了大學預科學習。 雖然智商高,但作為老二,超級大佬太多似乎也不好。 于是,他陪弟弟又讀了一年高中,主修物理和數學。 一年后,15歲的巴丁成為美國著名威斯康星大學的新生。 盡管巴丁在物理和數學方面很有天賦,但他選擇了電氣工程專業。
找到你一生的摯愛,成為一名“健康控制者”
在這里,在學者和教授的包圍下,巴丁終于找到了一些可以愉快地聊天(學習)的人。 1929年獲得碩士學位后,他跟隨他最喜歡的教授利奧·彼得斯(Leo )到皮茨灣研究所的實驗室工作。 很快,巴丁憑借自己的天賦和毅力,發現了一種新的石油勘探電磁方法,大大提高了勘探效率。 或許是因為無法壓抑體內躁動的學術精神,在實驗室呆了三年之后,巴丁想要繼續學業,打算去普林斯頓跟隨愛因斯坦學習物理學。 當巴丁去普林斯頓時,愛因斯坦已經不在了。 于是巴丁轉而在維格納教授(保羅)的指導下學習數學物理。 對于巴丁來說,普林斯頓確實是一片福地,事業和愛情都碩果累累。 在那里,巴丁不僅一頭扎進了為他贏得兩項諾貝爾獎的固體物理“坑”,更重要的是,他遇到了一生摯愛,妻子麥克斯韋。
1938年,兩人結婚。 婚前,巴丁的工作是做各種研究。 婚后,巴丁的主要工作是照顧妻子和孩子,副業是做研究。 他視妻子為生命,無論實驗室工作多么忙碌、忙碌,家里的三餐都是他包辦的。 成了典型的“老婆控”。
晶體管的發明
二戰后,在朋友的推薦下,巴丁到貝爾實驗室半導體物理組工作學霸物理學家,研究固體物理。 與著名物理學家肖克利和布拉頓成為同事。
1945年4月,巴丁加入貝爾實驗室,成為固體物理研究組的成員。 當時,肖克利 ( ) 是團隊負責人,布拉頓 ( ) 也是團隊成員。 他此行的目的是為了研制晶體管這一全世界人民都熱切期盼的半導體電子器件。
在晶體管發明之前,電子管的缺點就已經暴露出來。 雖然真空管曾一度促進了無線電的蓬勃發展,但其體積龐大、能耗高、壽命短、易失效、維修困難等問題使其十分令人反感。 當時,團隊負責人肖克利提出了構建半導體三極管的想法來尋找解決方案。 即在半導體上覆蓋一塊金屬,利用金屬與半導體之間的電壓產生的電場來控制流過半導體的電流。 雖然這就是“結場效應”的基本工作原理。 不幸的是,無論測試多少次,這個理論都失敗了,肖克利也無法解釋原因。
直到巴丁加入并提出了至關重要的半導體表面態理論,困擾大家的問題才得到解決。 事實證明,在外部電場的作用下,電子被吸引到半導體表面并被束縛在那里,形成緊密的屏蔽效應。 這也可以防止電場滲透到半導體中并導致電流流動。 這也是肖克利在實驗中從未觀察到場效應的原因。 一旦找到謎題的答案,實驗就會容易得多。 之后,他們巧妙地利用含有正負離子的電解質來改變晶體表面電荷的分布,解決了“半導體表面態”的問題。 經過幾天的奮斗,巴丁和布拉頓觀察到輸出功率放大了30%,輸出電壓增加了15倍。 由此,世界上第一個稱為點接觸晶體管的半導體放大器誕生了。 晶體管無疑是20世紀最重要的劃時代發明。 他把人類直接帶入了數字時代。 幾乎所有您能想到的電子產品都使用晶體管技術。
晶體管的發明無疑是研究團隊送給貝爾實驗室最好的禮物,大家都欣喜若狂。 但有一個人卻高興不起來,那就是肖克利。 因為作為一個團體的領導者,他并沒有帶頭親自指導,所以自然沒有被列為專利發明人。 因此,他打算在結果公布之前,背著巴丁和布拉頓,自己研制一種更先進的結型晶體管。 很快,肖克利也設計出了結型晶體管,并于1955年離開貝爾實驗室,建立了自己的“肖克利半導體實驗室”。 當時,肖克利憑借“水晶之父”的美譽,吸引了一批聰明而充滿激情的年輕人,在硅谷開創了先河學霸物理學家,甚至被稱為“硅谷之父”。 正是因為他囂張跋扈的性格,那些意氣風發的年輕人紛紛離開了他。 這就是歷史上的“硅谷八逆”。 這“八叛逆者”包括仙童半導體公司和英特爾公司的創始人諾伊斯和摩爾。 然而肖克利在10年的工業生涯中一無所獲,無奈重返大學。 為了阻止巴丁和布拉頓參與晶體管的后續開發,肖克利還利用自己的行政權力,直接將他們踢出了研究組。 此外,在結果公布時,傲慢的肖克利也極力凸顯自己的成就,而忽略了巴丁和布拉頓。 所以這也導致了一個現象。 只要提到晶體管,人們首先想到的總是風頭正勁的肖克利,而不是巴丁或布拉頓。
當然,性情溫和的巴丁本人什么也沒說,離開了貝爾實驗室,退出了晶體管之戰。 晶體管發明九年后,約翰·巴丁、沃爾特·布拉頓和威廉·肖克利共同榮獲 1956 年諾貝爾物理學獎。 頒獎當天,當全世界幾乎所有人都知道獲得諾貝爾獎的消息時,巴丁卻對此一無所知,像往常一樣在廚房里為家人煎雞蛋。 小女兒興奮地跑進廚房,喊道:“爸爸,你獲得諾貝爾獎了!” 巴丁嚇了一跳,手一抖,鍋子和雞蛋“啪”的一聲掉在了地上。 得知獲獎消息后,巴丁寫信給朋友:“我懷疑委員會中的很多人都不相信這項技術值得獲獎。我也心存疑慮。” 全球首個晶體管獲獎的消息,讓巴丁身邊的人開始關注這個沉默低調的男人。 一天晚上,一群物理學家和他們的妻子自發組織起來,用手電筒當火把唱歌,向巴丁表示祝賀。 巴丁連忙攔住他們,道:“輕點,別打擾我妻子睡覺。” 巴丁的《嚴控妻子》名聲大噪,連報紙的頭版頭條都是:“當地婦女的丈夫獲得諾貝爾獎”。 可以想象,沒有晶體管的發明,就沒有集成電路,也就沒有今天的袖珍電腦、手機等智能設備。 它以其優越的性能開創了一個新的電子領域,成為與印刷、汽車、電話齊名的偉大發明。 改變了半導體產業的發展軌跡。 晶體管成功后,這個愛妻狂人并沒有停止他的研究。 他開始跨界、修補超導現象。
投資超導研究再次榮獲諾貝爾獎
事實上,離開貝爾實驗室或許是巴丁本人的最佳選擇。
當時,世界上許多著名的科學家,如愛因斯坦、費曼等,都在試圖解釋超導現象。 很多人已經接近成功,但仍然沒有人能夠真正解釋它。 1957年,獲得諾貝爾獎一年后,巴丁、庫珀和施里弗共同創立了BCS理論,為超導性提供了合理的解釋,震驚了整個物理學界。 他們完整地解釋了為什么某些材料的電阻在一定溫度下可以變成0,為后來制造更精密的實驗儀器和乘坐磁懸浮列車奠定了理論基礎。
1972年10月20日清晨,一通來自瑞典的越洋電話吵醒了熟睡的巴丁。 巴丁因超導研究再次獲得諾貝爾物理學獎。 巴丁還成為第一位兩次獲得諾貝爾物理學獎的科學家。
巴丁不僅低調,而且非常謙虛。 由于這兩個獎項都是與他人分享,巴丁曾開玩笑說自己實際上只獲得了諾貝爾獎的三分之二。 巴丁覺得自己只是一個普通人,一個懂一些物理,希望能和妻子白頭偕老的普通人。