ഫിസിക്സിൽ 2 തവണ നൊബേൽ പുരസ്കാരം നേടിയ ഏക വ്യക്തി

ഫിസിക്സിൽ രണ്ട് തവണ നോബെൽ പുരസ്കാരം നേടിയ ഏക വ്യക്തി ജോൺ ബാർഡീൻ (John Bardeen) ആണ്: 1956-ൽ അർദ്ധചാലകങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണത്തിനും ട്രാൻസിസ്റ്റർ പ്രഭാവം കണ്ടെത്തിയതിനും, 1972-ൽ ലിയോൺ കൂപ്പർ, റോബർട്ട് ഷ്രിഫർ എന്നിവരോടൊപ്പം സൂപ്പർകണ്ടക്ടിവിറ്റിയുടെ BCS സിദ്ധാന്തം വികസിപ്പിച്ചതിനും പുരസ്കാരം ലഭിച്ചു.

1956-ൽ ജോൺ ബാർഡീൻ, വാൾട്ടർ ബ്രാറ്റെയിൻ, വില്യം ഷോക്ക്ലി എന്നിവർക്കൊപ്പമാണ് അർദ്ധചാലകങ്ങളിലെ ഗവേഷണത്തിനും ട്രാൻസിസ്റ്റർ പ്രഭാവത്തിന്റെ കണ്ടെത്തലിനും ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിനുള്ള നോബൽ പുരസ്കാരം പങ്കിട്ടത്.  സിലിക്കൺ അല്ലെങ്കിൽ ജർമേനിയം പോലുള്ള അർദ്ധചാലകങ്ങളിൽ ഇലക്ട്രോണുകളുടെയും ഹോളുകളുടെയും ചലനം നിയന്ത്രിച്ചാണ് ട്രാൻസിസ്റ്റർ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ഒരു ചെറിയ input current അല്ലെങ്കിൽ voltage ഉപയോഗിച്ച് വലിയ output current നിയന്ത്രിക്കാനാകുന്നതിനാൽ ട്രാൻസിസ്റ്റർ ഒരു amplifier ആയും switch ആയും പ്രവർത്തിക്കുന്നു. 1947-ൽ ബാർഡീനും ബ്രാറ്റെയിനും ചേർന്ന് ആദ്യകാല point-contact transistor നിർമ്മിച്ചു; തുടർന്ന് ഷോക്ക്ലി കൂടുതൽ പ്രായോഗികമായ junction transistor വികസിപ്പിച്ചു. Vacuum tube-കളെ അപേക്ഷിച്ച് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ചെറുതും കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപയോഗിക്കുന്നതും കൂടുതൽ വിശ്വാസ്യതയുള്ളതുമായിരുന്നു. അതിനാൽ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ, മൊബൈൽ ഫോണുകൾ, മൈക്രോപ്രോസസറുകൾ, ടെലിവിഷനുകൾ, ഡിജിറ്റൽ ഉപകരണങ്ങൾ തുടങ്ങിയ ആധുനിക ഇലക്ട്രോണിക്സ് സംവിധാനങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാന ഘടകമായി ട്രാൻസിസ്റ്റർ മാറി.

1972-ൽ ജോൺ ബാർഡീൻ, ലിയോൺ കൂപ്പർ, ജെ. റോബർട്ട് ഷ്രിഫർ എന്നിവർക്കൊപ്പം ചേർന്ന് സൂപ്പർകണ്ടക്ടിവിറ്റിയുടെ BCS സിദ്ധാന്തം വികസിപ്പിച്ചതിനാണ് രണ്ടാമത്തെ നോബൽ പുരസ്കാരം ലഭിച്ചത്.  വളരെ താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ ചില വസ്തുക്കളുടെ വൈദ്യുത പ്രതിരോധം പൂർണ്ണമായും പൂജ്യമായി മാറുകയും കാന്തികക്ഷേത്രത്തെ പുറത്തേക്ക് തള്ളുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രതിഭാസമാണ് സൂപ്പർകണ്ടക്ടിവിറ്റി. BCS സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച്, ക്രിസ്റ്റൽ lattice-ലൂടെയുള്ള ഇലക്ട്രോൺ–lattice interaction മൂലം രണ്ട് ഇലക്ട്രോണുകൾ പരോക്ഷമായി പരസ്പരം ആകർഷിക്കപ്പെടുകയും Cooper pair രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. അനേകം Cooper pairs ഒരേ quantum state-ൽ ഏകോപിതമായി സഞ്ചരിക്കുമ്പോൾ സാധാരണ വൈദ്യുത scattering കുറയുകയും വൈദ്യുതപ്രതിരോധം പൂജ്യമായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ സിദ്ധാന്തം superconducting state-ന്റെ microscopic കാരണം വിശദീകരിക്കുകയും MRI യന്ത്രങ്ങൾ, SQUID കാന്തിക സെൻസറുകൾ, particle accelerators, quantum devices തുടങ്ങിയ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ അടിസ്ഥാന ധാരണ നൽകുകയും ചെയ്തു.