Джон Бардин

Джон Барди́н (англ. John Bardeen, 23 мая 1908, Мэдисон, Висконсин, США — 30 января 1991, Бостон, Массачусетс, США) — американский физик, один из четырех человек, получивших две нобелевские премии по физике: в 1956 г. за транзистор совместно с Уильямом Брэдфордом Шокли и Уолтером Браттейном и в 1972 г. за основополагающую теорию обычных сверхпроводников совместно с Леоном Нилом Купером и Джоном Робертом Шриффером. Сейчас эта теория называется теорией Бардина — Купера — Шриффера, или просто БКШ-теория (в русскоязычном произношении в фамилии Бардин ударение часто ошибочно ставится на первом слоге, по аналогии с фамилией известного русского металлурга Ивана Бардина).

Юные годы и образование

Джон Бардин родился в Мэдисоне, штат Висконсин, США в семье Чарльза и Алтеи Бардин. Чарльз Бардин был профессором анатомии в университете Висконсина и помогал в основании там медицинской школы. До замужества Алтея преподавала в Лабораторной Школе Дэви и управляла фирмой по внутреннему декорированию. После замужества она стала заметной фигурой в мире искусства.

Математический талант Бардина дал рано о себе знать. Его учитель по математике за седьмой класс побуждал Бардина решать усложнённые задачи и впоследствии Бардин благодарил его за «то что он первым разбудил его интерес к математике».

Бардин окончил школу в возрасте 15 лет, хотя он мог окончить её ещё несколькими годами ранее. Задержка с окончанием школы была связана с прослушиванием дополнительных дисциплин в другой школе, а также со смертью матери. Он поступил в Висконсинский университет в 1923 г.

В колледже он вступил в братство Зета-Пси. Необходимый вступительный взнос он заработал частично и игрой в бильярд.

Бардин получил степени бакалавра и магистра по электрической технике в 1928 г. Он прослушал все курсы лекций по физике и математике, которые были ему интересны и закончил университет за 5 лет — на год дольше, чем обычно. Это позволило ему одновременно написать магистерскую диссертацию под руководством Лео Петерса. Его наставниками в математике были Уоррен Уивер и Эдвард Ван Флек. Главным наставником по физике был Джон Хазбрук Ван Флек, но также большое влияние на него оказывали приходящие учёные, как Поль Дирак, Вернер Гейзенберг и Арнольд Зоммерфельд.

Некоторое время после окончания университета Бардин оставался в Висконсине, продолжая свои исследования, но затем перешёл работать на три года в Gulf Research Laboratories — исследовательское отделение компании Gulf Oil из Питтсбурга. После того как эта работа перестала интересовать его, он подал заявление и был принят на аспирантскую программу по математике в Принстонском университете.

Бардин изучал математику и физику в качестве аспиранта, и впоследствии написал диссертацию для получения степени доктора философии по математической физике (аналог степени кандидата физ.-мат. наук) в области физики твёрдого тела под руководством лауреата Нобелевской премии Юджина Вигнера. Он получил степень в Принстоне в 1936 г. Из-за смерти отца Бардин не смог закончить свою диссертацию до начала работы в Гарвардском университете по постдоковской стипендии, и вынужден был дописывать её в течение первого семестра своего пребывания там.

В Принстоне, во время визита к своему старому другу в Питтсбург он встретил Джэйн Максвелл. Они поженились ещё до его отъезда из Принстона.

Последующая жизнь и карьера

Осенью 1938 г. Бардин приступил в выполнению обязанностей ассистент-профессора в Университете Миннесоты.

В 1941 г. разгорелась мировая война и коллеги убедили Бардина перейти на работу в артиллерийскую лабораторию ВМС США. Предполагалось, что он проработает там четыре года. В 1943 году ему предложили участвовать в Манхэттенском проекте, но он отказался по семейным причинам. За свою службу в артиллерийской лаборатории он был награждён Медалью за похвальную гражданскую службу.

По окончании второй мировой войны Бардин попытался вернуться в академические круги. Однако Университет Миннесоты не осознал важности молодой области — физики твёрдого тела. Ему предложили только небольшое повышение. Знания по физике твёрдого тела сделали Бардина бесценной фигурой для лабораторий Белла, которые только что открыли отдел твёрдого тела. Помня, что университет не оказал поддержки его исследованиям, он решил в 1945 г. принять соблазнительное предложение от лабораторий Белла.

Лаборатории Белла

В октябре 1945 г. Бардин начал работать в Лабораториях Белла. Он с семьёй переехал в г. Саммит в Нью-Джерси, который находился в пределах поездки на автобусе от исследовательского кампуса Мюррэй Хилл. Он вновь подружился с Уолтером Браттэйном, с которым прежде познакомился через его брата. Брат Браттэйна также был аспирантом в Принстоне. 23 декабря 1947 года Бардин, Браттэйн и Уильям Шокли (менеджер Бардина на тот момент) создали транзистор.

Возврат в академические круги

Бардин примкнул к инженерному факультету Университета Иллинойса в 1951 г. Первым аспирантом Бардина был Ник Холоньяк (1954 г) — изобретатель первого видимого лазера и светодиода в 1962 г.

Совместно с Леоном Купером и Робертом Шриффером Бардин работал над теорией обычных сверхпроводников, которая была названа в их честь — теория БКШ. За эту работу его наградили Нобелевской премией в 1972 г.

Бардин получил Медаль почёта IEEE в 1971 г. за «выдающийся вклад в понимание проводимости твёрдых тел, изобретение транзистора и микроскопическую теорию сверхпроводимости».

Бардин славился своей скромностью. Несмотря на то, что он почти 40 лет был профессором в Иллинойсе, его соседи и студенты помнили его в основном за его пикники, на которых он готовил еду для своих друзей, многие из которых и не подозревали о его достижениях в университете. В его честь назван двор в инженерном отделении университета Иллинойса.

Ксерокс

Бардин был значимым советником корпорации Ксерокс. Несмотря на свою тихую натуру, он предпринял нехарактерный для него шаг, убеждая менеджеров Ксерокса поддержать исследовательский центр в Калифорнии — Ксерокс Парк, — когда головная компания считала, что её исследовательский центр приносит мало пользы.

Смерть

Бардин умер от остановки сердца 30 января 1991 г.