John Bardeen

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
John Bardeen
John Bardeen
Data i miejsce urodzenia 23 maja 1908
Madison
Data i miejsce śmierci 30 stycznia 1991
Boston
Zawód fizyk
Odznaczenia
Prezydencki Medal Wolności (Stany Zjednoczone)
Strona internetowa

John Bardeen (ur. 23 maja 1908 w Madison w stanie Wisconsin, zm. 30 stycznia 1991 w Bostonie) – amerykański fizyk. Jest jedyną osobą, która dwukrotnie otrzymała Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki:

Teorię nadprzewodnictwa, uznawaną za jedną z najważniejszych w fizyce ciała stałego[3] (zob. też fizyka materii skondensowanej), nazwano później teorią BCS od inicjałów nazwisk jej twórców. Podstawy teorii opublikowano w roku 1957 w czasopiśmie Physical Review[4]:

John Bardeen, Leon Cooper, Robert Schrieffer, Theory of Superconductivity,
Phys. Rev. 108 (5), 1175 (1957)

Życiorys[edytuj]

Dzieciństwo i młodość[edytuj]

Urodził się 23 maja 1908 roku w Madison. Był synem Althei Harmer, projektantki wnętrz[5], i Charlesa R. Bardeena, profesora anatomii i dziekana w University of Wisconsin School of Medicine and Public Health. Matka zmarła, gdy miał ok. 12 lat (ojciec ożenił się powtórnie z Ruth Hames)[1].

Początkowo uczęszczał do University High School, a następnie do Madison Central High School, którą skończył w roku 1923, odbywając dodatkowy kurs radiotechniki na Uniwersytecie Wisconsin oraz podejmując dodatkowe prace w dziedzinie fizyki i matematyki. Po okresie pracy w dziale inżynierii Western Electric Company w Chicago uzyskał w roku 1928 stopień BS w dziedzinie elektrotechniki. W tej dziedzinie wykonywał na Uniwersytecie Wisconsin pracę magisterską jako asystent naukowy, opracowując, pod naukową opieką Leo J. Petersa, metody matematyczne, stosowane w czasie poszukiwań geofizycznych i badań promieniowania anten. Stopień magistra otrzymał w roku 1929. W tym czasie, dzięki kontaktowi z J.H. Van Vleckiem (Nobel 1977), zainteresował się problemami mechaniki kwantowej (kwantowa teoria pola, teoria pola krystalicznego)[1].

Praca zawodowa[edytuj]

W latach 1930–1933 współpracował nadal z Leo J. Petersem jako pracownik Gulf Research Laboratories (Gulf Oil Corporation) w Pittsburghu. Zajmował się budzącymi wówczas rosnące zainteresowanie nowymi możliwościami geofizycznych poszukiwań złóż ropy naftowej z wykorzystaniem pomiarów geomagnetycznych i grawimetrycznych[1].

W roku 1933 zrezygnował ze stanowiska w Gulf Lab i wrócił do fizyki matematycznej – do badań teoretycznych w Princeton University pod kierunkiem E. Wignera, rozpoczynającego prace w dziedzinie fizyki ciała stałego (w roku 1963 laureata Nagrody Nobla „za wkład w teorię jądra atomowego i cząstek elementarnych, a szczególnie za odkrycie i zastosowanie w tych teoriach podstawowych zasad symetrii”. Przed ukończeniem pracy doktorskiej otrzymał stanowisko „Junior Fellow” od Society of Fellows Harvard University, co dało mu możliwość udziału w latach 1935–1938 w pracach innych przyszłych Noblistów, Van Vlecka i P.W. Bridgmana. [1].

Po powrocie z Harwardu w roku 1938 otrzymał stanowisko assistant professor (zob. adiunkt) fizyki w University of Minnesota. Stopień doktora otrzymał w Princeton w roku 1939. W czasie II wojny światowej, w latach 1941-1945, był cywilnym pracownikiem Naval Ordnance Laboratory (NOL) w Waszyngtonie, gdzie zajmował się problemami radiolokacji i przeciwradiolokacji.Po wojnie, do emerytury w roku 1951, kierował grupą badawczą, działającą w Bell Telephone Laboratories. W następnych latach był profesorem emerytowanym na Uniwersytecie Illinois oraz członkiem Center for Advanced Study (od 1959)[1][2].

Publikacje[edytuj]

Wybór według A Biographical Memoir (David Pines, wyd. National Academy of Sciences 2013)[6]:

  • 1936 – J. Bardeen, Theory of the work function, Part II. The surface double layer, Phys. Rev. 49:653-663
  • 1936 – J. Bardeen, Electron exchange in the theoy of metals (abstract), Phys. Rev. 50:1098
  • 1937 – J. Bardeen, Conductivity of monovalent metals, Phys. Rev. 52:88-97
  • 1937 – J. Bardeen, On the density of energy levels of heavy nuclei, Phys. Rev. 51:799-803
  • 1938 – J. Bardeen, Compressibilities of the alkali metals, J. Chem. Phys. 6:372-378
  • 1938 – J. Bardeen, E. Feenberg, Symmetry effects in the spacing of nuclear energy levels, Phys. Rev. 54:809-818
  • 1941 – J. Bardeen, Theory of superconductivity (abstract). Phys. Rev. 59:928
  • 1948 – J. Bardeen, W.H. Brattain, The transistor, a semi-conductor triode, Phys. Rev. 74:230-231
  • 1950 – J. Bardeen, Wave functions for superconducting electrons, Phys. Rev. 80: 567-574
  • 1951 – J. Bardeen, Relation between lattice vibration and London’s theories of superconductivity, Phys. Rev. 81:829-834
  • 1955 – J. Bardeen, D. Pines,, Electron-phonon interaction in metals, Phys. Rev. 99:1140-1150
  • 1956 – J. Bardeen, Theory of superconductivity, w: Encyclopedia of Physics, vol. 15. pp. 274-369. Heidelberg: Springer-Verlag
  • 1957 – J. Bardeen, L.N. Cooper, J. R. Schrieffer, Microscopic theory of superconductivity. Phys. Rev. 106:162-164
  • 1957 – J. Bardeen, L.N. Cooper, J. R. Schrieffer., Theory of superconductivity, Phys. Rev. 108:1175-1204
  • 1961 – J. Bardeen, J.R. Schrieffer, Recent developments in superconductivity, w: Progress in low temperature physics, vol. III, ed. C.J. Gorter, s. 170-287, Amsterdam: North Holland
  • 1965 – J. Bardeen, M.J. Stephen, Theory of the motion of vortices in superconductors, Phys. Rev. A 140:1197-1207
  • 1967 – J. Bardeen, G. Baym, D. Pines, Effective interaction of He3 atoms in dilute solutions of He3 in He4 at low temperatures, Phys. Rev. 156:207-22l
  • 1973 – D. Allender, J. Bardeen, J. Bray, Model for an exciton mechanism of superconductivity, Phys. Rev. B 7:1020-1029

Nagrody, odznaczenia, tytuły i upamiętnienie[edytuj]

Wybór według Biographical or Historical Notes w archiwum Uniwersytetu Illinois w Urbana-Champaign[7]:

Tablica pamiątkowa w kampusie Uniwersytetu w Illinois (Urbana-Champaign), upamiętniająca Johna Bardeen'a i innych twórców tranzystorów oraz teorii BCS, dotyczącej nadprzewodnictwa

Od roku 1991 przyznawana jest co trzy lata nagroda John Bardeen Prize, co zostało zainicjowane na międzynarodowej konferencji Materials and Mechanisms of Superconductivity w Illinois. Nagroda jest sponsorowana przez Wydział Fizyki Uniwersytetu Illinois i przyjaciół Johna Bardeena[11].

Były student Johna Bardeena i pierwszy z jego doktorantów, Nick Holonyak Jr. (John Bardeen Chair) popularyzuje osiągnięcia swojego promotora, prowadząc seminaria, tj.[12]

  • The Transistor: From Germanium to Silicon to Integrated Circuit (1947-1960)
  • From the Transistor to the Laser & Light Emitting Diode

Życie rodzinne[edytuj]

John Bardeen ożenił się w roku 1938 z Jane Maxwell, specjalistką biologiem. Mieli córkę, Elizabeth Ann, i dwóch synów. Obaj synowie, James (ur. 9 maja 1939) i William Allen (ur. 15 września 1941), zostali fizykami[5][1].

Zmarł 30 stycznia 1991 roku w Bostonie z powodu niewydolności serca (zawał). Został pochowany na Forest Hill Cemetery w Madison (WI)[5].

Uwagi

  1. John Bardeen był też członkiem licznych innych stowarzyszeń naukowych i zawodowych, np. Academic and Professional Societies American Physical Society (1968-1969 – przewodniczący); IEEE (członek honorowy); National Academy of Engineering; American Academy of Sciences; American Philosophical Society; członek zagraniczny Royal Society; członek zagraniczny Indian Nat. Sci. Acad.; członek honorowy The Institute of Physics (London); członek zagraniczny Inst. of Electronics and Telecommunications (India); członek honorowy Japan Academy; doctor honoris causa Venezuelan Academy; członek zagraniczny Rosyjskiej Akademii Nauk; Pakistan Academy of Sciences, członek korespondent Hungarian Acad. Sci. i Austrian Acad. Sci[2].

Przypisy

  1. a b c d e f g h i John Bardeen - Facts (ang.). W: The Nobel Prize in Physics 1956 > William B. Shockley, John Bardeen, Walter H. Brattain [on-line]. Nobel Media AB. [dostęp 2014-02-14]., Award Ceremony Speech; Presentation Speech by Professor E.G. Rudberg, member of the Nobel Committee for Physics, Biographical, Nobel Lecture, December 11, 1956, Semiconductor Research Leading to the Point Contact Transistor
  2. a b c d John Bardeen - Facts (ang.). W: The Nobel Prize in Physics 1972 > John Bardeen, Leon N. Cooper, Robert Schrieffer [on-line]. Nobel Media AB. [dostęp 2014-02-14]., Biographical, Nobel Lecture, December 11, 1972, Electron-Phonon Interactions and Superconductivity
  3. Focus: Landmarks: Superconductivity Explained (ang.). W: Physics; Phys. Rev. Focus 18, 8 [on-line]. physics.aps.org, September 11, 2006. [dostęp 2016-04-27].
  4. J. Bardeen, L. N. Cooper, J. R. Schrieffer: Theory of Superconductivity (ang.). W: Phys. Rev. 108, 1175–1204 (1957) [on-line]. [dostęp 2014-02-14].
  5. a b c John Bardeen (ang.). W: Notable Names Database (NNDB) [on-line]. [dostęp 2016-04-26].
  6. David Pines: John Bardeen 1908–1991 (ang.). W: A Biographical Memoir [on-line]. National Academy of Sciences; www.nasonline.org. [dostęp 2016-04-26].
  7. John Bardeen (ang.). W: An Inventory of the John Bardeen Papers at the University of Illinois Archives [on-line]. archives.library.illinois.edu. [dostęp 2014-02-14].
  8. Oliver E. Buckley Condensed Matter Prize (ang.). W: ACAP Array of Contemporary American Physicists [on-line]. www.aip.org. [dostęp 2016-04-25].
  9. The John Scott Award Recipients (ang.). /www.garfield.library.upenn.edu. [dostęp 2016-04-25].
  10. Большая золотая медаль им. М.В.Ломоносова > Бардин Джон (ros.). www.ras.ru, Strona internetowa Rosyjskiej Akademii Nauk. [dostęp 2016-04-25].
  11. Bardeen Prize (ang.). W: Strona internetowa Illinois University of Illinois at Urbana-Champaign [on-line]. physics.illinois.edu. [dostęp 2016-04-25].
  12. John Bardeen 1908-1991 (ang.). W: memorials/bardeen [on-line]. physics.illinois.edu. [dostęp 2016-04-25].