约翰·巴丁: 一个让诺贝尔奖修改颁发规则的人, 他到底有多厉害?

鲁肃聊历史2024-05-20 20:00:00  48

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1972年,诺贝尔奖相关委员会首次为一人打破颁发原则,刷新大众认知。

自从1901年第一次颁奖以来,诺贝尔奖就有一套延续多年的颁发原则和固定规则,轻易不得更改。迄今为止,长达123年的时间里,只有一个人能让诺贝尔奖心甘情愿修改规则,打破传统。

此人究竟有什么样的过人之处,以至于诺贝尔奖都得让路?委员会又为他打破了一个怎样的规则?

特殊的获奖者

诺贝尔奖是根据诺贝尔本人的遗愿设立的世界顶尖级别奖项,包括物理、化学、文学、医学和和平五大领域。

从第一次颁奖开始,一直到今天为止,共有200多名来自全球的精英登上获奖榜单。其中,一个名叫约翰·巴丁的获奖者最为特殊,而且他是这200多人中的唯一特例。

1908年,约翰·巴丁出生在美国的威斯康辛州。他的父亲是一名解剖学教授,同时还是威斯康辛大学医学院的创始人。

他的母亲专攻室内设计,在自己的事业领域成就同样不俗。

俗话说得好,虎父无犬子,拥有这么一对优秀的父母,约翰·巴丁很难不赢在起跑线上。

他是个聪明孩子,每一个见过他的人都这样说。只是,他的聪明程度,还是远远超出大家的想象。

第一次走进校园时,普通孩子可能会因为不适应新的学习环境而产生逃避心理。他们抵触上学,在课堂上也无法紧跟老师的节奏,成绩往往并不理想。

但巴丁不同,对他而言,一二年级的学习内容只能用小儿科来形容。

天才的精神世界,一般人很难想象,就像他们也想不明白,为什么会有人对着100以内的加减法捶胸顿足。

9岁那年,他就已经成功掌握了小学阶段的所有学习课程。如果继续当个小学生,那么他无疑会白白浪费好几年的时间。

于是在父母的支持下,他做了个大胆的举动,直接跳级到初中。

参加麦迪逊市中学生数学竞赛时,他和比自己大了许多的对手同台竞技。

家里人本来只希望他把这场比赛当做历练,谁能想到这孩子就是奔着第一名去的,最后也成功捧回了奖牌。

巴丁一次次用实际的表现向周围的人证明,我可能真得是个天才。

只不过,在天才如同小说一般的人生剧本里,上帝总是会给他设置一些波折。不经历风雨,彩虹哪里那么容易看到?

年仅12岁,巴丁的母亲就因病离开了人世。

他就算再聪明,再早慧,毕竟也就只是个12岁的孩子。失去母亲的陪伴,这对他而言无异于天塌地陷。

小时候的巴丁本来就沉默寡言,喜欢沉浸在自己的世界。母亲离开之后,他就更是木讷内敛,不愿敞开心扉与人交流。

那段时间,天才的咒语失灵了,巴丁的学习成绩一落千丈,法语课差点不及格。生活中,他也是浑浑噩噩,过得云里雾里。

一直到1923年上了大学,情况才有所好转。不得不说,天才就是天才,哪怕受了打击,上大学时也就15岁。

5年之后,他从一些来到威斯康辛大学访问的物理学专家那里,第一次感受到了量子力学的魅力所在。这让他打定主意,以后要研究物理学,一条道走到黑。

哪怕智商已经高得吓人,他的科研之路也并不是一帆风顺。

硕士毕业之后,美国正好处于经济萧条时期,他没能找到合适的科研实验室,只好先找了个石油公司的工作,跨行赚钱。

他的这段经历,第无数次让人感叹,天才一定被开了天眼。明明一开始他还对石油一窍不通,工作不久后,他竟然能发明全新的电磁探查方法来勘探石油。

这只是巴丁腾飞之路的起点,往后,他还会有更惊人的成就?

这个并未被生活打倒的天才,会创造出怎样的奇迹?

走上研究之路

1972年,一个让诺贝尔改变颁奖规则的男人出现,刷新世界的认知。

为什么诺奖宁可改变自己,也不愿意“放掉”他?

上世纪30年代,肖克利和布拉顿等世界知名的固体物理学家在贝尔电话实验室研究部主任的邀请下,组建了固体物理研究小组。

小组的最大目标是发明一种更加优越的半导体材料,取代电子管,推动人类科技文明向前迈进一大步。

发明创造,需要耗费巨量的资源和漫长的时间周期,可不是上下嘴皮子一碰那么简单。还没等发明出个所以然,研究小组就因为二战爆发被迫中止工作。

一直到40年代中期,物理小组重新上马,肖克利求贤纳新,邀请巴丁加入他们的团队。

在研究半导体材料的通导原理时,巴丁提出的“场效应”给了他们很大的灵感。所以团队成员希望他能对自己的物理概念加以解释,并把不同的智慧成果完美融合在一起,以达到最终目标。

巴丁对于邀约欣然应允,在他看来,半导体材料的发明创造是一项很有前景的工作,而且他对此很感兴趣。

像他这样精神世界高度集中的人,从来不会畏惧失败。大不了从头再来,只要方法论没有错,成功指日可待。

1946年,在对研究小组的当下研究成果做深入分析之后,他联络自己的普林斯顿大学学习经验,总结出了表面态理论。

简单来说,表面态理论的立足点是固体物理材料的表面和界面状态。他的理论从实验上得到了证实,这也让他成为表面物理学的先驱。

有了这项新理论的加入,固体物理材料的研究更加顺畅。很快,巴丁和布拉顿两位科学家就将点接触型晶体管成功发明出来。

晶体管这个概念,理工科的学子一定不会陌生。它在现代人的生活中随处可见,通讯和娱乐科技的进步也离不开它的推动。

我们的电视机内板中布满了晶体管,我们的手机芯片里同样也有晶体管快速工作,广场的LED屏幕也是晶体管的集合。

巴丁的成果实用性极强,直接促成了现代人的生活方式,推动人类文明的变革,意义非同凡响。

不久之后,肖克利也提出了结型晶体管理论,与他们二人比肩。

于是1956年,三位科学家共同登上了诺贝尔物理学奖的领奖台。

有小道消息说,在领奖之前,肖克利和巴丁布拉顿两人已经是矛盾重重。所以走下领奖台之后,他们的合作也就宣告终结。

天才是不会拘泥于某一项成就的,哪怕这项成就是诺贝尔奖,也不足以巴丁停下脚步。

他在半导体材料的基础之上,接着研究超导理论。

在之前的50年里,不是没有人想过这方面的研发,但他们一直没有实质性进展。超导理论是否可行,业内很多人也提出过质疑。

他偏偏要做第一人,让世界看到,没有什么不可能。

结合自己已有的研究情况来看,巴丁认为,他的团队还缺少一名精通场论的伙伴。

在华裔物理学家李政道的推荐之下,他结识了普林斯顿高等研究院的博士后库珀,此人虽然未曾涉足超导理论,但恰好懂得场论,正是巴丁求之不得的人才。

另外,他手底下的博士生施里弗很有天分,听了李政道的一场演讲,就能对超导理论研究产生新的思路。

天才之间总是惺惺相惜,当然无法理解他们的心灵感应,但他们确实发生了感应,师生三人很快就联合推出了BCS理论。

这一理论解释了在极端低温条件下,金属具有的超导现象原理,填补了物理学研究的空白领域,属于开宗立派式的成果。

不少同行,诺贝尔物理学奖恐怕又非他们三人莫属。同时间段内其他的物理学研究成果虽然也相当卓著,但和他们的超导理论相比还是存在着一定差距。

话是这么说,可巴丁的心里没有喜悦,反而不可避免的产生了一些顾虑。

他为什么会产生这样的情绪?

打破规定

1972年,诺贝尔物理学奖为约翰·巴丁打破规则,让整个世界瞠目结舌。

他们到底打破了一项怎样的规定?

在评选新的诺贝尔物理学奖得主时,巴丁作为已经获得过相应奖项的科学家,拥有向瑞典皇家科学院提名的资格。

毫不意外,他提名库珀和施里弗作为候选人参与角逐。在他给出的名单上,并没有他自己这个老师的名字。

诺贝尔奖的颁发是具有一定流程和规则的,常情况下,瑞典皇家科学院不会把同一领域的奖项第二次颁发给同一位科学家。

也就是说,巴丁在1956年已经获得了诺贝尔物理学奖,那么就算现在他再次做出前无古人的成绩,他的名字也不会出现在委员会的考虑范围内。

他担心因为自己的存在,委员会可能会把库珀和施里弗的名字一同划去,所以干脆先下手为强,主动提名,把自己排除在外。

藏到幕后,把两个学生送上更高的平台,这个计划,早就已经在巴丁的心中形成。

1957年3月,在出席美国物理学会年会之前,巴丁思考很久,决定自己不去参加这场重要会议,把展示的机会留给库珀和施里弗,让他们获得应有的荣誉。

两人全程参与超导理论的研究,对师生三人组的成果也是如数家珍。巴丁相信,他们一定不会掉链子。

到了会议当天,施里弗因为其他事情未能出席,于是库珀代表三人,首次公开对超导理论做了报告。

巴丁有意识地在给两个学生开路,当然,他们也值得他的用心良苦。

对于诺贝尔物理学奖也是一样,他不能让自己耽误另外两个人的更高荣誉。

没想到,1972年的诺奖组委会做了个惊人的决定。他们打破惯例,跳出规则,把这一奖项同时颁发给了巴丁、库珀和施里弗三人。

至此,约翰·巴丁成为历史上第一个两次获得同一领域诺贝尔奖项的伟大科学家。

在他之前,玛丽·居里是世界上第一位两次获得诺贝尔奖的科学家,只不过她的两次奖项分别是物理学奖和化学奖。

对于自己获得的殊荣,巴丁非常谦逊,谦逊到根本不像一个行业当中的领军人物。

1956年和1972年的两次诺贝尔物理学奖,都是他和其他两位科学家合作获得的成果。因此严格意义上来说,他认为自己只是获得了三分之二个诺贝尔奖。

而且,从进军科研领域开始,他就一直处在一个优越的科研环境当中。

他的前方有物理学领域的前辈专家指引方向,身边有志同道合的科研伙伴并肩作战,身后还有得力的学生顶住困难。他的成功,与集体的努力与智慧是分不开的。

巴丁本人也曾说过:“当今社会中,物理学领域的重大进展通常是不同国家的不同人才共同合作的结果。我们取得的令人难忘的结果,基于许多人的工作。”

在提到获得诺奖的关键原因时,巴丁也特意指出了一点,那就是合作精神。

这位把一生奉献给物理研究的大师,生活中却是一个十分低调的男人。他从来不会对身边的人夸夸其谈,就连最亲近的家人也不知道他具体在研究什么东西。

关系稍远一点的亲朋好友和街坊邻居,对他的工作就更是完全陌生。就连他两次获得诺奖之后,都还有人不知道他是个神秘的“扫地僧”。

直到临终之前,他仍然深藏功与名。属于幼年巴丁的封闭的世界,自始至终都笼罩着他。

1991年1月,约翰·巴丁的心脏停止了跳动。他的生命已经消散,但他的传奇故事仍然经久不衰地流传于人世间。

人类社会的进步,需要一小部分先行者的砥砺前进。包括巴丁在内的各个领域的先驱,用整个人生书写了一次又一次的奇迹。

参考资料:

《两次诺贝尔物理学奖获得者——约翰·巴丁》

《旷世奇才:巴丁传》

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