Lịch sử vật lí thế kỉ 20 – Phần 37: John Bardeen (1908–1991)

Alfred B. Bortz

Nhà khoa học của thập niên: John Bardeen (1908–1991)

Trong nửa đầu của thế kỉ 20, vật lí học bị thống trị bởi những ý tưởng mang tính đột phá: thuyết tương đối hòa hợp không gian với thời gian, vật chất và năng lượng; cơ học lượng tử làm lu mờ đi sự khác biệt giữa sóng và hạt, và thay thế sự tất định bằng sự bất định; và vật lí hạt nhân dẫn đến bom nguyên tử. Những khám phá mang tính biến đổi thế giới này, cùng với nhân cách và tầm ảnh hưởng của Einstein đã làm cho cái từ nhà vật lí đồng nghĩa với thiên tài lập dị trước mắt đa số công chúng. Hình ảnh của nhà vật lí trong con mắt công chúng là như thế này: thông minh nhưng hẹp hòi, nói bằng những phương trình hoặc làm việc với những “máy va chạm nguyên tử” khổng lồ, hoặc là đắm mình trong công việc và quên mất cuộc sống đời thường.

Nhưng giống như thập niên 1950 đã chuyển hướng nền vật lí vượt khỏi những đột phá lí thuyết sang những mối quan tâm thực nghiệm, thập niên trên cũng mang đến một loại cá nhân khác biệt nổi lên trong lĩnh vực trên. Nhà khoa học chính của chương này, John Bardeen, theo đuổi những ứng dụng công nghệ và thực tiễn hướng tới cuộc sống thường nhật. Ông không phải, như người ta nói, là “một Einstein”. Thay vì vậy, ông là một thí dụ của cái mà các tác giả viết tiểu sử của ông gọi là Thiên tài Đích thực, một trí tuệ đổi mới, lặng lẽ nổi bật lên hàng đầu trong số những đồng nghiệp của ông. Ông là một người trầm tính có công trình nghiên cứu về cơ học lượng tử của chất rắn đã khởi phát cuộc cách mạng bán dẫn và làm sáng tỏ cơ chế nền tảng của sự siêu dẫn.

John Bardeen sinh ở Madison, Wisconsin, vào ngày 23 tháng 5, 1908. Cha mẹ ông là những người tin tưởng tuyệt đối vào giá trị của sự giáo dục. Cha của ông, Charles Bardeen (1871–1935), là người sáng lập ra khoa Y tại trường đại học Wisconsin và là vị chủ nhiệm khoa đầu tiên. Mẹ của ông, Althea Harmer Bardeen (1875–1920), là giáo viên tại một trường thực nghiệm tiến bộ thiết lập bởi John Dewey (1859–1952), người thưởng được xem là một trong những nhà cải cách giáo dục vĩ đại nhất cuối thế kỉ 19 và đầu thế kỉ 20. Charles và Althea cùng nhận ra và khuyến khích những khả năng ngoại hạng của John, đặc biệt là về toán học. Althea qua đời khi John mới 11 tuổi, nhưng ông đã được nuôi dạy tốt. Ông hoàn thành những khóa học cần thiết của mình tại trường trung học trong trường đại học lúc ở tuổi 13, và bắt đầu tham gia nghiên cứu tại trường đại học Wisconsin năm lên 15 tuổi.

alt

John Bardeen, trong ảnh cùng với người cháu trai Chuck, vào năm 1968, không xem gì quan trọng hơn gia đình, mặc dù golf có lẽ một sự lựa chọn thứ hai. Ông nổi tiếng đã nhận hai giải thưởng Nobel. (Ảnh: The Bardeen Family Archives)

Vì ông phân vân khó chọn hướng nghiên cứu vật lí và toán học chính trước khi nghiêng về xử lí kĩ thuật điện, nên ông đã mất 5 năm để lấy bằng cử nhân vào năm 1928. Ông có thể áp dụng một số chứng chỉ bổ sung của ông để học lên thạc sĩ, và ông tiếp tục ở lại Wisconsin để hoàn tất học vấn của mình. Đề tài luận văn của ông là sử dụng các kĩ thuật điện để phát hiện ra các trầm tích dầu. Sau khi hoàn thành luận văn ở Wisconsin, ông đăng kí chương trình nghiên cứu tiến sĩ tại trường Trinity College thuộc đại học Cambridge nhưng không được chấp nhận, và ông phải ở lại một năm học thêm các khóa nữa. Sau 7 năm học tại Wisconsin, ông đã có dịp được học với một số nhà vật lí danh tiếng, bao gồm Werner Heisenberg, Paul Dirac, và Arnold Sommerfeld.

Năm 1930, John chấp thuận đảm nhận một vị trí tại các phòng thí nghiệm nghiên cứu thuộc Công ti Dầu mỏ Vùng vịnh ở Pittsburgh, Pennsylvania, nghiên cứu về những kĩ thuật mới tìm kiếm dầu mỏ. Sau 3 năm, ông đã sẵn sàng trở lại trường cũ. Lần này, ông đăng kí và được nhận vào một chương trình nghiên cứu tiến sĩ toán học tại trường đại học Princeton. Không lâu sau đó, ông làm việc với một số vật lí lí thuyết giỏi nhất thế giới về cơ sở toán học hệ nhiều vật của các electron trong chất rắn. Khi ông hoàn thành công trình nghiên cứu vào mùa xuân năm 1935, ông biết rằng nó gây được sự chú ý của Hội đồng trường Harvard danh tiếng. Họ mời ông đến phỏng vấn và cấp cho ông một suất học bổng 3 năm nghiên cứu vật lí bắt đầu vào mùa thu năm đó. John đã có thể chia sẻ những tin tức tốt lành cùng với cha ông, Charles, lúc này đang bệnh nặng. John trở lại Madison vào tháng 5, và cha của ông qua đời vào hôm 12 tháng 6. Sau lễ tang, John quay lại Princeton, viết hoàn tất luận án của ông, và trình nó cho giáo sư hướng dẫn của ông phê chuẩn.

Những năm tháng tại Harvard đã hướng John vào con đường sự nghiệp chuyên nghiệp nổi tiếng sẽ bao gồm nghiên cứu giành giải Nobel tại Phòng thí nghiệm Bell và trường đại học Illinois, như đã mô tả chi tiết trong chương này. Nhưng câu chuyện cuộc đời của ông sẽ không hoàn chỉnh nếu không nhắc tới vợ của ông, Jane (1907–97), người đã có với ông 3 đứa con.

Vào cái đêm trước khi ông rời Pittsburgh vào năm 1933, John đã tổ chức một bữa tiệc tối tại nhà của một đồng nghiệp tại Công ti Vùng vịnh; vợ của người đồng nghiệp này có một người bạn tên là Jane Maxwell, người mà bà nghĩ John sẽ thích gặp. Cuối buổi tối hôm ấy, bà chủ nhà tốt bụng đã có thể nói rằng công việc mối mai của bà đã thành công. Ở John, Jane nhìn thấy một người đàn ông khỏe mạnh, đẹp trai với miệng cười quyến rũ. Ông chín chắn, dí dỏm, và tự tin với sự tài hoa mà ông thể hiện qua thái độ trầm lắng của mình. John cũng bị gây ấn tượng không kém. Trên hành trình dài lái xe đến New Jersey vào ngày hôm sau, ông không thể nào dừng suy tưởng đến nhà nữ sinh học thu hút và ăn nói lưu loát kia. Ông quyết định lễ Giáng sinh sẽ quay lại Pittsburgh đó là một ý kiến hay. Vì xa cách và vì công việc, nên mối quan hệ giữa họ tiến triển chậm hơn Jane mong muốn, nhưng cuối cùng thì họ cũng lấy nhau vào năm 1937 và có một cuộc sống gia đình hạnh phúc cho đến khi John qua đời vào ngày 30 tháng 1, 1991.

Trong suốt đời mình, John Bardeen luôn tìm thời gian tiêu khiển. Khi còn là một sinh viên chưa tốt nghiệp tại Wisconsin, ông đã lãnh đạo đội bơi của mình mặc dù xét về tuổi, ông trẻ hơn đa số những người bạn bơi của mình. Ông thích hơi bowling và billard, nhưng bạn bè và gia đình thì hay nhớ tới món golf điêu luyện của ông. Không bao lâu sau khi nhận giải thưởng Nobel lần thứ nhất, ông đã nhận được một trong những mục tiêu trọn đời khác nữa, đó là một suất chơi trong sân golf của trường đại học. “Ông nghĩ điều đó hầu như tuyệt vời như giải Nobel vậy”, người học trò và đồng nghiệp của ông, Bob Schrieffer, nhận xét. Những năm sau này, sau khi đã nhận giải Nobel lần thứ hai, John nói với bạn mình rằng, “À, có lẽ hai giải Nobel thì đáng giá hơn một suất chơi golf chứ”. Thật ra, những câu chuyện mà người ta nhớ tới như vậy về John Bardeen cho thấy Thiên tài Đích thực này để lại một di sản không những là thành tựu vật lí học, mà còn là một thí dụ của lối sống cân bằng giữa một con người thiên tài và một con người.

Còn tiếp...

Xem lại  Phần 32 | Phần 33 | Phần 34 | Phần 35 | Phần 36

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 34)
26/05/2019
Các kim loại nặng có độc tính Kim loại nặng là bất kì kim loại hay á kim tỉ trọng cao nào có độc tính đối với cơ thể
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 33)
26/05/2019
Họ Lanthanoid Được khám phá lần đầu tiên ở gần thị trấn Ytterby tại Thụy Điển vào năm 1787, họ lanthanoid (tức các
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 6)
26/05/2019
THỰC TẠI NÀY CÓ THẬT SỰ LÀ THẬT KHÔNG? IS “REALITY” REALLY REAL? Mọi người đều biết biểu hiện "thấy là tin tưởng –
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 5)
26/05/2019
BỐN LỰC CƠ BẢN Sự thành công của thế hệ đầu tiên của việc quét não này là không có kém hơn một bức tranh đầy ngoạn
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 52)
22/05/2019
Vụ Nổ Lớn Nguồn gốc của lí thuyết Vụ Nổ Lớn (Big Bang) nằm ở thực tế chính không gian đang dãn nở. Nếu Vũ trụ hiện
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 51)
22/05/2019
Lí thuyết nhiễu loạn Trong khi các nhà vật lí có thể tính ra nghiệm cho các toán tử Hamiltonian tương ứng với, nói ví dụ,
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 4)
22/05/2019
SỰ TRỖI DẬY CỦA TÊN LỬA V-2 Dưới sự lãnh đạo của von Braun, các công thức trên giấy và bản phác thảo của Tsiolkovsky
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 3)
22/05/2019
PHẦN I: RỜI TRÁI ĐẤT – LEAVING THE EARTH Bất cứ ai ngồi trên đỉnh của hệ thống nạp đầyu nhiên liệu hydro-oxygen lớn nhất

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com