John Bardeen: biografía, descubrimiento e invenciones

Ganador del premio Nobel en dos ocasiones

En la Ceremonia del Premio Nobel en 1972, estaba a punto de hacerse historia. Por primera vez en la historia, el Premio Nobel de Física estaba a punto de otorgarse por segunda vez a la misma persona. ¿Quién era este científico destacado que merecía no uno, sino dos premios Nobel? Podría pensar que es alguien cuyo nombre todos reconocerían como Albert Einstein, pero estaría equivocado. De hecho, la única persona que ganó el Premio Nobel de Física dos veces fue un científico e ingeniero de Wisconsin llamado John Bardeen. Aunque vivió una vida tranquila y sin pretensiones, su trabajo transformaría el mundo y haría posible la tecnología en la que confiamos hoy.

Temprana edad y educación

John Bardeen nació en una familia académica en Madison, Wisconsin en 1908. Su padre fue profesor y decano de la Facultad de Medicina de la Universidad de Wisconsin-Madison, y su familia alentó el interés de Bardeen por la ciencia desde una edad temprana. ¡Se destacó en toda la escuela, saltando directamente del tercer grado a la escuela intermedia! Cuando tenía doce años, su madre murió y Bardeen quedó devastado. No pudo concentrarse en su trabajo escolar por un tiempo y sus calificaciones se resintieron como resultado. Sin embargo, perseveró y se graduó de la escuela secundaria en 1923 cuando solo tenía 15 años.

Después de graduarse, se inscribió inmediatamente como estudiante de ingeniería eléctrica en la Universidad de Wisconsin. Siempre le habían gustado las matemáticas y la física, pero decidió especializarse en ingeniería porque pensó que las perspectivas laborales serían mejores. Después de graduarse con una licenciatura en 1928, se quedó en Madison y trabajó como asistente de posgrado mientras cursaba una maestría, también en ingeniería eléctrica.

Después de completar este título, pasó tres años trabajando como ingeniero en el Laboratorio de Investigación del Golfo en Pittsburgh. Aunque lo estaba haciendo bien allí, su corazón no estaba realmente en el trabajo. Se dio cuenta de que todavía amaba la física, por lo que decidió dejar su trabajo y comenzar un doctorado. programa en física matemática en Princeton. En Princeton, comenzó a intentar comprender las propiedades de los semiconductores como el silicio utilizando la mecánica cuántica. ¡Esta investigación llegaría a definir su carrera como físico y formaría la base del trabajo que lo llevó a dos premios Nobel!

Laboratorios Bell

Después de recibir su Ph.D. En 1936, Bardeen pasó algún tiempo trabajando en la Universidad de Harvard y luego en la Universidad de Minnesota, antes de dejar la academia para trabajar como físico en el Laboratorio de Artillería Naval durante la Segunda Guerra Mundial.

En 1945, con el World Ward II finalmente terminado, Bardeen se unió a un grupo de científicos que trabajaban en semiconductores en Bell Laboratories en Nueva Jersey. En 1947, William Shockley, un compañero de trabajo de Bardeen, estaba tratando de construir un nuevo tipo de amplificador, pero algo andaba mal. El amplificador no funcionaba y no estaba seguro de por qué. Bardeen y otro compañero de trabajo, Walter Brattain, decidieron averiguar por qué.

En el centro del amplificador había un chip de germanio semiconductor, y Bardeen se dio cuenta de que la razón por la que no funcionaba como se esperaba era que todos habían asumido que la corriente eléctrica viajaría a través de todas las partes del chip a la misma velocidad. Esto resultó no ser cierto. La corriente se movía a través de la superficie del chip de germanio de manera diferente que a través del interior. Después de unos meses más de trabajar en el problema, Bardeen y Brattain idearon una forma de controlar lo que estaba sucediendo en la superficie del chip y, de repente, tenían un amplificador en funcionamiento. Acababan de hacer algo que cambiaría el mundo. Habían inventado el primer transistor del mundo .

Una réplica del primer transistor, que fue inventado en Bell Labs por John Bardeen

Primer premio nobel

Bardeen dejó Bell Labs en 1951 para regresar a la academia como profesor de física en la Universidad de Illinois, pero su trabajo en Bell Laboratory resultaría tremendamente importante. Los transistores se siguieron utilizando en más y más dispositivos, y en 1956, se anunció que Bardeen, Brattain y Shockley habían sido seleccionados para recibir el Premio Nobel de Física por su invención del transistor.

Superconductividad

Para cuando recibió el Premio Nobel de 1956, Bardeen ya había dejado los transistores. Ahora estaba estudiando la superconductividad. Observó que los metales muy fríos podían conducir la electricidad mucho mejor que los metales más calientes. Trabajando con sus estudiantes Leon Cooper y Bob Schrieffer, se le ocurrió una explicación de por qué estaba sucediendo esto. Esta teoría se llama teoría BCS (que significa Bardeen, Cooper y Schrieffer), y fue lo que llevó al segundo Premio Nobel de Bardeen, que batió récords. El comité del Nobel tardó un poco más en reconocer su logro esta vez, pero en 1972, Bardeen subió al escenario en Estocolmo para recibir su medalla por segunda vez en su vida.

Vida posterior y legado

Bardeen pasó el resto de su vida en Illinois, trabajando a tiempo completo como profesor de física hasta 1975. Además de sus dos premios Nobel, ganó muchos más premios por su trabajo. Murió en 1991 cuando tenía 82 años, pero su influencia perdura en la actualidad. Casi toda la tecnología en la que confiamos hoy no sería posible sin la invención del transistor de Bardeen.

Resumen de la lección

John Bardeen (1908-1991) fue un físico estadounidense y la única persona que recibió dos premios Nobel de física. Su primer premio Nobel fue otorgado en 1956 por la invención del transistor semiconductor , y el segundo fue otorgado en 1972 por desarrollar la teoría BCS que explica la superconductividad a baja temperatura. Pasó varios años trabajando en Bell Laboratories antes de pasar el resto de su carrera trabajando como profesor de física en la Universidad de Illinois.