Σαν σήμερα... 1908, γεννήθηκε ο John Bardeen, o "άγνωστος" Αμερικανός με δύο Νόμπελ Φυσικής.

John Bardeen
 (AIP Emilio Segrè Visual Archives)

Σαν σήμερα, στις 23 Μαΐου 1908, γεννήθηκε στο Madison του Ουισκόνσιν ο Αμερικανός φυσικός John Bardeen (Τζον Μπαρντίν). Παρά το γεγονός ότι δεν είναι ευρύτερα γνωστός, είναι ο μοναδικός άνθρωπος που έχει πάρει 2 Νόμπελ στη Φυσική. 

"Ο John Bardeen είναι ο πιο έξυπνος άνθρωπος που έχω γνωρίσει" είπε γι' αυτόν ο Bob Brattain, αδελφός του στενού συνεργάτη του Bardeen, Walter Brattain.

Ο John Bardeen (δεξ.) με τον μεγαλύτερο αδελφό του William.

Ήταν ο δεύτερος γιος από τα 5 παιδιά του Δρ Charles Russell Bardeen, καθηγητή της ανατομίας και κοσμήτορα της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου του Ουισκόνσιν στο Μάντισον και της Althea Harmer-Bardeen, επιχειρηματία εσωτερικών διακοσμήσεων στο Σικάγο. Ο πατέρας του Τζον ήταν ο πρώτος απόφοιτος της Ιατρικής Σχολής Johns Hopkins και ιδρυτής της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου του Ουισκόνσιν και η μητέρα του είχε σπουδάσει oriental art στο Ινστιτούτο Pratt.

Ο Bardeen αρχικά παρακολούθησε το Πανεπιστημιακό Γυμνάσιο στο Μάντισον, αλλά τελείωσε το Κεντρικό Γυμνάσιο του Μάντισον το 1923, σε ηλικία μόλις 15 ετών.
Το ταλέντο του Bardeen για τα μαθηματικά αναγνωρίσθηκε από νωρίς και ο μαθηματικός στην Α΄ Γυμνασίου τον ενεθάρρυνε για προχωρημένες σπουδές. Παρά το γεγονός ότι τελείωσε το Γυμνάσιο σε μικρή ηλικία, θα το πετύχαινε ακόμα νωρίτερα, αν δεν μεσολαβούσε ο θάνατος της μητέρας του (1920) και η παρακολούθηση από μεριάς του περισσοτέρων μαθημάτων.

Ο Bardeen σε νεαρή ηλικία.

Γράφτηκε στο Πανεπιστήμιο του Wisconsin στο Μάντισον για να σπουδάσει μηχανικός, επειδή αγαπούσε τα μαθηματικά και τη φυσική, αλλά δεν ήθελε ν' ακολουθήσει ακαδημαϊκή καριέρα σαν τον πατέρα του. Χρειάστηκε πέντε χρόνια για να πάρει μπάτσελορ (B.S.) το 1928 και το 1929 πήρε μάστερ (M.S.) ως ηλεκτρολόγος μηχανικός υπό την επίβλεψη του Leo J. Peters.   

Τελειώνοντας τις σπουδές του έπεσε στην οικονομική κρίση του '29. Αρχικά εργάστηκε για μικρό διάστημα στα Bell Labs (Εργαστήρια Μπελ), αλλά ένα πάγωμα των προσλήψεων στην εταιρεία τον ανάγκασε να βρει δουλειά στην πετρελαϊκή εταιρεία Gulf Oil ως γεωφυσικός. Εργάστηκε εκεί για τρία χρόνια, όμως δεν ήταν αυτό που ήθελε να κάνει. 

O John Bardeen με τη σύζυγό του Jane Maxwell.

Πήγε στο Πανεπιστήμιο του Princeton για να πάρει διδακτορικό στη Μαθηματική Φυσική. Εκεί ο Bardeen για πρώτη φορά ασχολήθηκε με τη μελέτη των μετάλλων, ενώ είχε την ευκαιρία να συναντήσει επιστήμονες όπως ο Eugene Wigner και ο Frederick Seitz που χρησιμοποιούσαν τις νέες θεωρίες της Κβαντικής Μηχανικής για να καταλάβουν τη συμπεριφορά των ημιαγωγών. 

Το 1935, πριν ολοκληρώσει το διδακτορικό του στο Πρίνστον, δέχτηκε θέση βοηθού στο  Πανεπιστήμιο Harvard, όπου έμεινε μέχρι το 1938. Εκεί συνεργάστηκε με τους μετέπειτα νομπελίστες φυσικούς John Hasbrouck van Vleck και Percy W. Bridgman για την επίλυση προβλημάτων σχετικά με τη συνοχή και την ηλεκτρική αγωγιμότητα σε μέταλλα.
Το 1936 πήρε από το Πρίνστον το διδακτορικό του υπό την επίβλεψη του Eugene Wigner.

Στις 18 Ιουλίου 1938 παντρεύτηκε την Jane Maxwell με την οποία απέκτησαν τρία παιδιά, τον James Maxwell (1939 - ), τον William Allen (1941 - ) και την Elizabeth Ann (1944 - 2000).

Ο Bardeen παραλαμβάνει το Νόμπελ Φυσικής 1956.
Πίσω στέκεται ο Walter Brattain.

Στη συνέχεια εργάστηκε στο Πανεπιστήμιο της Minnesota μέχρι την έναρξη του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, οπότε μετακινήθηκε στα εργαστήρια της Ναυτικής Χαρτογραφικής Υπηρεσίας των ΗΠΑ (Naval Ordnance Labs). Εκεί, με τις έρευνές του βοήθησε στην προστασία των πλοίων από τις μαγνητικές νάρκες και τις τορπίλες.

Με το τέλος του πολέμου, ο William Shockley, που γνώριζε τον Bardeen από την Μασαχουσέτη, του πρότεινε να συνεργαστούν σε μια καινούρια ερευνητική ομάδα που έφτιαχνε στα Bell Labs. Μιας και η προσφορά ήταν συμφέρουσα, ο Bardeen δέχτηκε να μπει στην ομάδα και από τον Οκτώβριο 1945 ξεκίνησε να εργάζεται στα Bell Labs. Εκεί ξαναβρήκε τον Walter Brattain, που γνώριζε από παλιά. Με το πέρασμα των ετών Bardeen και Brattain έγιναν ένα εξαιρετικό δίδυμο, με τον Brattain να πειραματίζεται και τον Bardeen να προσπαθεί να εξηγήσει θεωρητικά τα πειραματικά αποτελέσματα.

John Bardeen, William Shockley και Walter Brattain.
Από την παρουσίασή τους στο περιοδικό LIFE.

Στις 23 Δεκεμβρίου 1947 το δίδυμο είχε την πρώτη μεγάλη επιτυχία του, αφού κατάφεραν να φτιάξουν το πρώτο τρανσίστορ. 

Το επόμενο διάστημα ο Shockley αισθάνθηκε ριγμένος, μιας και δεν φαινόταν να έχει συμβάλλει στην κατασκευή του τρανσίστορ μέσα στα Bell Labs. Έτσι αποχώρησε και η ομάδα διαλύθηκε.

Το 1951 ο Bardeen δέχτηκε μια θέση στο Πανεπιστήμιο του Illinois στην Urbana-Champaign, αφού του έδιναν το περιθώριο να ασχοληθεί ερευνητικά με ό,τι του άρεσε. Εκείνη την εποχή ενδιαφερόταν ιδιαίτερα για την υπεραγωγιμότητα. 

Στο Ιλινόις, ο Bardeen ίδρυσε δύο μεγάλα ερευνητικά προγράμματα, ένα στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών που ασχολούντο τόσο με πειραματικές όσο και με θεωρητικές πτυχές των ημιαγωγών κι ένα στο Τμήμα Φυσικής που ασχολήθηκε με θεωρητικές πτυχές των μακροσκοπικών κβαντικών συστημάτων, ιδιαίτερα την υπεραγωγιμότητα και τα κβαντικά υγρά.

Στις 1 Νοεμβρίου 1956 ο John Bardeen έμαθε ότι μοιράστηκε το Nobel Φυσικής με τους Walter Brattain και William Shockley "για τις έρευνες τους στους ημιαγωγούς και την ανακάλυψη του τρανσίστορ". 

(αρ. προς δεξ.) Peter Debye (Νόμπελ 1936), John Bardeen (Νόμπελ 1956),
Winston Kock, William Shockley (Νόμπελ 1956) και Ralph Sawyer.
22 Οκτωβρίου 1960, μετά από συμπόσιο στο Ντιτρόιτ, στο σπίτι του W. Kock. 

Το 1956 και 1957, μαζί με τον μεταδιδακτορικό φοιτητή Leon Cooper και τον πτυχιούχο Bob Schrieffer ανέπτυξαν για πρώτη φορά τη θεωρία για το πως μπορούν μέταλλα σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία να άγουν την ηλεκτρική ενέργεια αποτελεσματικά. Σήμερα αυτή η θεωρία είναι γνωστή ως "Θεωρία  BCS" από τα αρχικά των ονομάτων των δημιουργών της.

Η μικροσκοπική θεωρία της υπεραγωγιμότητας είχε βαθιές επιπτώσεις για σχεδόν κάθε τομέα της φυσικής, από τα στοιχειώδη σωματίδια έως την πυρηνική φυσική και από το υγρό ήλιο έως τα αστέρια νετρονίων. Η ανάπτυξη της υπεραγωγιμότητας χρησιμοποιείται σε συσκευές όπως η Φασματοσκοπία Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού (NMR spectroscopy) ή στην Απεικόνιση Μαγνητικού Συντονισμού (MRI ή Μαγνητική Τομογραφία).

Το 1972 οι τρεις άνδρες, Bardeen, Cooper και Schrieffer πήραν το Nobel Φυσικής για την ανακάλυψή τους.

Οι δημιουργοί της θεωρίας BCS,
John Bardeen, Leon Cooper και Bob Schrieffer.

Αυτό ήταν το 2ο Νόμπελ Φυσικής για τον Bardeen, κάτι μοναδικό μέχρι σήμερα για τη Φυσική. Μόνον άλλοι τρεις επιστήμονες έχουν πάρει δύο φορές Νόμπελ, η M. Curie (1903 Φυσικής, 1911 Χημείας), ο L. Pauling (1954 Χημείας, 1962 Ειρήνης) και ο F. Sanger (1958 Χημείας, 1980 Χημείας).
Ο Bardeen προσέφερε μεγάλο μέρος από τα χρήματα του 2ου βραβείου Νόμπελ για τη στήριξη των ομιλιών Fritz London Memorial Lectures, στο Πανεπιστήμιο Duke. 

Ο Bardeen τιμήθηκε με το Μετάλλιο Stuart Ballantine του Ινστιτούτου Franklin (1952), το Εθνικό Μετάλλιο της Επιστήμης (1965), το Μετάλλιο της Τιμής από την IEEE (1971), το Προεδρικό Μετάλλιο της Ελευθερίας από τον πρόεδρο Gerald Ford (1977), Χρυσό Μετάλλιο Lomonosov από τη Σοβιετική Ακαδημία Επιστημών (1987) και ήταν μέλος επιστημονικών ενώσεων όπως στην American Academy of Arts and Sciences (1959) και στη Royal Society (1973).

Ο John Bardeen σε ώρα ακαδημαϊκής παράδοσης.

Παρέμεινε στο Πανεπιστήμιο του Illinois μέχρι το 1975, οπότε έγινε καθηγητής emeritus.

Μετά τη συνταξιοδότησή του συνέχισε την έρευνά του μέχρι τη δεκαετία το '80, ενώ έγραφε άρθρα στα περιοδικά Physical Review Letters και Physics Today μέχρι ένα χρόνο πριν το θάνατό του.
Σ' αυτό το διάστημα δεν σταμάτησε ν' ασχολείται με το αγαπημένο του παιχνίδι, το γκολφ και να καλεί τους γείτονές του να τους φτιάξει τα αγαπημένα του χάμπουργκερ.

Το 1990, το Πανεπιστήμιο του Ιλινόις δημιούργησε την έδρα John Bardeen στη Φυσική και στους Ηλεκτρολόγους - Μηχανολόγους Μηχανικούς (John Bardeen Chair in Physics and Electrical and Computer Engineering).

Το βραβείο Νόμπελ Φυσικής 1972 που έλαβε ο John Bardeen. 

Παρά το γεγονός ότι έμενε στη Champaign-Urbana, πέθανε σε ηλικία 83 ετών στο νοσοκομείο  Brigham and Women's Hospital της Βοστώνης, στις 30 Ιανουαρίου 1991, από καρδιαγγειακή νόσο. Θάφτηκε στο Κοιμητήριο του Forest Hill στο Μάντισον του Ουισκόνσιν.

Κατά τη διάρκεια της εξηντάχρονης επιστημονικής του σταδιοδρομίας, ο John Bardeen έκανε σημαντικές συνεισφορές σχεδόν σε κάθε πτυχή της φυσικής συμπυκνωμένης ύλης. Aπό την πρώιμη εργασία του στην ηλεκτρονική συμπεριφορά των μετάλλων, τις επιφανειακές ιδιότητες των ημιαγωγών και τη θεωρία της διάχυσης ατόμων σε κρυστάλλους μέχρι την τελευταία εργασία του σε οιονεί μονοδιάστατα μέταλλα (quasi-one-dimensional metals). 

Το πρώτο τρανσίστορ (point-contact transistor)
που κατασκευάστηκε στα Εργαστήρια Bell.

Κατά τη διάρκεια της περιόδου που ο Bardeen ήταν καθηγητής στο Ιλινόις, ασχολείτο παράλληλα με ποικιλία θεμάτων τεχνολογικής εξέλιξης. Το 1951 άρχισε τη συνεργασία του με την εταιρεία Xerox, όταν αυτή ήταν μόλις στο ξεκίνημά της και τότε ονομαζόταν Haloid.  Συνεργάστηκε με τη Xerox καθ' όλη τη διάρκεια της θεαματικής ανάπτυξής της και αργότερα υπηρέτησε στο Διοικητικό Συμβούλιό της. Επίσης συνεργάστηκε για πολλά χρόνια με την General Electric Corporation, όπως και με αρκετές άλλες εταιρείες τεχνολογίας (Supertex κλπ).

Αναμνηστικό γραμματόσημο των ΗΠΑ
(Μάρτιος 2008) για τον John Bardeen.

Το 1990, το περιοδικό LIFE τοποθέτησε τον John Bardeen στη λίστα με τους "100 Αμερικανούς που άσκησαν την μεγαλύτερη επιρροή στον 20ο αιώνα".

Την εποχή του θανάτου του Bardeen, ο τότε πρύτανης του Πανεπιστημίου του Illinois Morton Weir είπε σε μια ομιλία του: "Υπάρχει ένα σπάνιο πρόσωπο του οποίου η εργασία άλλαξε τη ζωή κάθε Αμερικανού. Αυτός είναι ο Τζον (Μπαρντίν)".

Η ταφόπλακα για τον John Bardeen και τη σύζυγό του Jane,
στο Κοιμητήριο του Forest Hill στο Μάντισον του Ουισκόνσιν.

• Ένα βίντεο για τον John Bardeen από το Πανεπιστήμιο του Ιλινόις με τίτλο "Spark of Genius: The Story of John Bardeen at the University of Illinois" (23:15, αγγλικά).

• Το 2002 κυκλοφόρησε η βιογραφία του John Bardeen με τίτλο "True Genius: The Life and Science of John Bardeen: The Only Winner of Two Nobel Prizes in Physics" από τις  Vicki Daitch και Lillian Hoddeson.  

• Σύντομη βιογραφία του John Bardeen από το PBS (Public Broadcasting Service).

• Ένα βίντεο από τα αρχεία της AT&T για την ιστορία του τρανσίστορ (16:51, αγγλικά).

• H ομιλία του John Bardeen (τίτλος "Semiconductor research leading to the point contact transistor") μετά την παραλαβή του Νόμπελ Φυσικής 1956 (11 Δεκεμβρίου 1956). 

Σελίδα από το βιογραφικό του John Bardeen
που υπάρχει στο αρχείο του.

• H ομιλία του John Bardeen (τίτλος "Electron - Phonon Interactions and Superconductivity" - "Αλληλεπιδράσεις ηλεκτρονίων - φωνονίων και υπεραγωγιμότητα") μετά την παραλαβή του Νόμπελ Φυσικής 1972 (11 Δεκεμβρίου 1972). 

• Ένα κείμενο στο Physics Today με τις αναμνήσεις του καθηγητή David Pines για τον John Bardeen, συναδέλφου του στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις (τόμος 45, τεύχος 4, σελ. 64 - 1 Απριλίου 1992).

• Το αρχείο του John Bardeen στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις.

• Υλικό (φωτογραφίες και συνεντεύξεις) του John Bardeen από το American Institute of Physics (William F. Meggers Gallery of Nobel Laureates).

• Για την οικογένεια John Bardeen.

Πηγή: Today in Science History, wikipedia, university of illinois, computerhistory, highbrow,  nobelprize