约翰·巴丁的合作型科学家
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发布时间：2022-04-29 22:49
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时间：2022-06-25 00:17
物理学家约翰·巴丁是一个合作型科学家的典型。巴丁是唯一的一个两次获得诺贝尔物理奖的科学家。他的两次获奖项目都是与其他科学家合作的结晶。1939年凯利出任贝尔实验室半导体研究部主任，为了充实力量，他从麻省理工学院招来了肖克莱，负责半导体物理小组的工作。1945年肖克莱雇用了在海军军械实验室的固体理论物理学家巴丁。而布拉顿是一个出色的研究表面现象的实验物理学家，从1929年就开始在贝尔实验室工作。巴丁在固体量子理论上有扎实的基础，善于用理论结构解释和协调实验数据及其现象；而肖克莱长于用几何图像说明物理现象。这两位理论物理学家在固体理论上取长补短，相得益彰，适应了半导体研究对理论的全面需要，而布拉顿等人在半导体实验上成果由于巴丁在理论解释上的合作取得了重要进展。1945年肖克莱设计了晶体管和有关电路，布拉顿等进行的实验却未发现预期的电流调制作用，1946年巴丁提出了表面效应理论，克服了这个困难。1947年巴丁和布拉顿合作导致了第一个晶体管点接触晶体管的发明。肖克莱、巴丁和布拉顿3位科学家由于在晶体管的发现过程中在理论和实验方面发挥的不同作用，共同分享了1956年的诺贝尔物理学奖。
1951年巴丁离开贝尔实验室，担任伊利诺大学的教授。1955年巴丁把研究领域转向了超导研究。在进行超导研究中，巴丁意识到场论方法对求解粒子间带有吸引相互作用的费米气体多体问题，将是一种有利的工具。由于巴丁对此不够熟悉，便向当时在普林斯顿高等研究所工作的杨振宁教授求助，问他是否认识既精通场论有愿意从事超导电性的人。杨振宁推荐了正在那里作博士后研究的库珀。库珀于1955年秋到了伊利诺大学。与此同时，巴丁的一位年轻研究生施里弗也参加了进行。1956年库珀首先迈出了关键的和基础性的一步，提出了现在以“库珀对”而闻名的电子对的概念。1957年1月底，施里弗提出了超导体的基础波函数。在此基础上，1957年3人合作写作发表了论文，一个全新的揭示超导电性的微观理论就诞生了。现在人们习惯采用这个理论的3位作者各自姓氏的第一个字母，称之为BCS理论。1972年，巴丁、库珀和施里弗分享了 1972年的诺贝尔物理学奖。
