天才不全部是古怪的

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旷世奇才——巴丁传(哲人石丛书第三辑:当代科技名家传记系列)

ISBN: 
978-7-5428-4362-3/N.717
出版日期: 
2007-07
开本: 
大32开
页码: 
482
定价(元): 
39.50
作者: 
[美]莉莲·霍德森 [美]维基·戴奇
译者: 
文慧静 沈衡
  

      约翰·巴丁(John Bardeen,1908~1991),一个现代物理学的巨人,20世纪物理史上杰出的英雄。他所从事的创造性工作,使他成为唯一一位两度获得诺贝尔物理学奖的科学家。

书评作者: 
侯慧菊
发布媒体: 
南方都市报

        巴丁是谁

        天才是什么?提到科学天才,大家脑海中浮现出的是哪一位天才科学家的形象?牛顿、爱因斯坦,费恩曼,还是霍金?如果有人说“约翰·巴丁!一位美国天才!”,相信99%的公众是第一次听到这个名字,第一反应是:巴丁?巴丁是谁?

        长久以来,公众所熟悉的科学界的天才偶像,一般有异于常人的古怪言行或与众不同的性格,就如同爱因斯坦,他给公众留下深刻印象的,不是其革命性理论,而是蓬头乱发的他在镜头面前吐舌扮怪的照片;而费恩曼,人们记住的,也不是他解决物理难题时的驾轻就熟,而是他的小手鼓表演,以及幽默的言语和反叛的举止。爱因斯坦和费恩曼,典型地代表了公众心目中“真正的”天才的形象。但,这是真正天才的准确画像吗?那些行为与常人无异、但在科学史上与科学偶像占有同等重要地位的人,称得上真正的天才吗?

        答案就在巴丁身上

        巴丁的确是位天才,他是诺贝尔奖历史上首位两度在同一领域(物理学)获奖的科学家(至今共有四位科学家两次获奖,巴丁之前的居里夫人获得一次物理学奖和一次化学奖)。他和威廉·肖克利、沃尔特·布喇顿因发明晶体管而共同获得第一个诺贝尔奖,但只有肖克利,因为他那好莱坞式的能说会道的口才,以及臭名昭著的有关人种与智力关系的观点,备受公众的瞩目。巴丁第二个伟大突破——多年以来一直困扰爱因斯坦、费恩曼等科学家的超导理论,有望革新二十世纪的科技,如高速磁浮列车、超级原子对撞机以及其他非凡的科技奇迹。与他同时代的其他科学天才相比,巴丁以更广泛的方式改变了世界。但是,为什么每个小学生都知道爱因斯坦,但几乎没人听说过巴丁?

        这么一位现代物理学的巨人,二十世纪物理史上的杰出英雄,为什么与同时代的科学天才——爱因斯坦、费恩曼、玻尔、狄拉克、盖尔曼、朗道等——如此不同?答案是:他不仅两次获得诺贝尔物理学奖,而且说话温和,为人谦逊,对应用科学感兴趣,擅长与理论学家和实验学家合作共事;他对家庭充满爱心,努力培养孩子对科学的兴趣,他的两个儿子吉姆和比尔,最后都成为优秀的理论物理学家;他喜欢周日同家人一起外出野餐,酷爱和朋友一起打高尔夫球……总之,巴丁与常人无异。也许正因如此,在这个古怪和出格的个性被看做是天才和创造力的特征的时代,巴丁默默无闻。
  
        学术生涯

        巴丁1908年出生于威斯康星州的麦迪逊,从小就表现出令人惊讶的数学才能和运动天赋。年仅十三岁时,他就已从高中毕业。因为岁数太小,巴丁在开始其大学生涯前,又重读了两年高中课程。1928年,巴丁拿到了大学毕业证书,其间他还休学一年,在芝加哥的西方电气公司检测开发部工作。

        随后,他在威斯康星大学的电子工程系度过了两年,完成硕士论文;在海湾石油公司工作了三年,开发出一种新的石油勘探方法。1933年,取得硕士学位的巴丁前往普林斯顿,最初他期望能与爱因斯坦一起工作,后者当时刚刚加入普林斯顿研究院,从事高级研究。但后来他改变了主意,决定师从尤金·维格纳。只用了两年时间,巴丁就完成了有关金属工作机制的论文,取得了博士学位。

        接下来,巴丁在哈佛大学度过了三年的博士后生涯,1938年,他和简·马克斯韦尔小姐结婚,移居明尼苏达,在明尼苏达大学物理系担任助理教授。二战爆发后,巴丁在美国的海军军械实验室工作了一段时间,1945年,巴丁加入贝尔实验室。就是在那儿,他和他的老朋友、工作伙伴沃尔特·布喇顿亲密合作,于1947年发明了晶体管。

        1957年,巴丁离开贝尔到伊利诺伊大学任教,在此,他的科学生涯达到了顶峰。经过七年坚持不懈的努力工作,巴丁和他的博士后莱昂·库珀以及研究生鲍勃·施里弗一起,创立了有关低温状态下金属超导性的微观理论,解决了当时最重要的科学难题。在接下来的几年中,巴丁继续在更广泛的层面上研究固体材料,同时还担任施乐公司的顾问,在静电复印技术的发展上扮演着重要的角色。
  
        是什么造就了巴丁

        在本书中,作者详细描述了巴丁出类拔萃的将基础理论知识应用于产业实际的能力,发明了晶体管。毫无疑问,巴丁与他发明的晶体管极大地改变了我们的生活,但在本书中,作者同样强调了BCS理论(巴丁-库珀-施里弗理论),强调了巴丁对基础科学所作出的贡献。

        巴丁具有哪些异于常人的特质,使其能与合作者做出改变我们生活方式的发明、解决低温超导之谜的呢?是什么决定其领先于与之竞争的科学家——布拉特、费恩曼、金斯伯格、朗道以及伦敦兄弟等呢?可能的答案是:

        巴丁重视实验事实,在对现象进行准确的描述时,他寻求各种不同理论的帮助,希翼对实验现象作出正确的解释。

        巴丁重视新的数学方法,直觉地,他认为借此可以进一步理解极化子问题,他认识到,电子-电子、电子-声子的相互作用中,联合作用必须区别对待。所以他重点关注少数逸出费米面的电子的行为,并利用数学方法解决问题。

        在解决复杂问题时,巴丁精心地将其分解成若干小问题,他鼓励、支持年轻的同事从事自由选择工作,而后者在发展BCS理论时的确起了关键的作用。BCS理论对二十世纪物理学的发展作出了重要的贡献,它不仅解决了超导之谜,对天体物理、核物理和粒子物理学等领域也产生了深远的影响。

        本书作者莉莲·霍德森和维基·戴奇,花费七年时间查找资料,采访巴丁家人、同事、朋友和学生,在此基础上撰写出这部《旷世奇才——巴丁传》。它以全新的视角,追寻巴丁一生成长的轨迹和科学生涯,将一个真正的天才的形象,栩栩如生地展现在我们面前。

                                                     摘自《南方都市报》