無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎!

2025年10月20日19:53:09 科學 1125


前言

諾貝爾物理學獎百年歷史裡,多數獲獎者一輩子就碰一次這項榮譽。

約翰・巴丁不一樣,他靠不同領域的突破性貢獻,兩度把這榮譽拿到手,這份「雙重榮耀」在科學史上找不出第二個。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

你有沒有想過,為啥他在改變電子工業的晶體管研究之後,還能在超導理論領域再攀高峰?他科研生涯背後,藏著怎樣的邏輯和堅持呢?

「跨界突破」的科研軌跡:從電子元件到物理理論的跨越

1945年,巴丁加入了貝爾實驗室,那時候的電子設備,都被真空管拖累著,又大又笨重還費電,整個行業都盼著能有新型電子元件出現。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

他到實驗室後,跟沃爾特・布拉頓搭檔,1947年,在低溫環境里,他們用一片鍺半導體和兩根金屬針做實驗,居然成功實現了信號放大,點接觸晶體管就這麼誕生。

1956年,巴丁跟布拉頓、威廉・肖克利一起,因為晶體管的發明拿了諾貝爾物理學獎。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

不過這榮譽背後,團隊里可不是一團和氣,肖克利有點獨斷,總想著把成果往自己身上攬。

1951年,巴丁去了伊利諾伊大學,還組建了自己的超導研究團隊。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

當時科學界有個大難題,就是超導材料在低溫下電阻突然消失的現象,沒人能說清楚到底是咋回事。

1956到1957這兩年,巴丁跟倫納德・庫珀、羅伯特・施里弗一起琢磨。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

他們提出了「庫珀對」的概念,還用數學模型把超導的機理完整解釋了出來,這就是後來的BCS理論。

1972年,巴丁又一次站在了諾貝爾物理學獎的領獎台上,這次是跟庫珀、施里弗一起,因為BCS理論。他也成了歷史上第一個在同一領域兩次拿諾獎的人。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

兩次諾獎,涉及的領域還不一樣,巴丁到底有啥特別的本事,能在不同科研領域都做出這麼大的突破呢?

「反常規」的個人特質:成就雙重榮耀的內在支撐

巴丁出身科學世家,爸爸是電氣工程教授,媽媽是數學老師,按說他從小該對物理、機械特別感興趣才對。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

可他小時候偏偏迷上了無線電技術,還在家閣樓搭了個簡陋的廣播電台。

上大學時,他一開始學的是電機工程,對物理沒多大興趣。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

後來偶然選了量子力學的課,一下子就被吸引了,慢慢才轉向物理研究。

經濟大蕭條那陣子,學術界不好找工作,巴丁沒辦法,只能放棄科研夢,去海灣石油公司開發地震勘探儀器。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

可誰能想到,這段工作經歷幫他積累了不少實驗經驗,後來做科研都用上。

這種不按常理出牌的選擇,在巴丁身上還有不少,做科研的時候,巴丁特別看重實驗。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

研發晶體管那會,團隊負責人肖克利一門心思搞理論推導,想做「場效應晶體管」,可一直沒成功。

巴丁不跟著瞎忙活,而是從實驗入手,最後真的搞出了成果。研究超導的時候,他也總是先看實驗數據,再提出假設。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

而且巴丁一點都不貪功,晶體管有專利收益,他沒想著自己獨吞。

拿諾獎的時候,也總說功勞是整個團隊的,還開玩笑說自己其實只拿了三分之二的諾獎。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

巴丁婚後特別顧家,就算實驗室工作再忙,也會幫忙做家務,給全家做飯。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

他還有不少愛好,冬天喜歡去科羅拉多雪山滑雪,平時愛聽古典音樂,還會彈鋼琴,甚至給女兒寫過《量子力學之歌》當生日禮物。

晚年的時候,他還跨界去研究神經科學,想用物理方法解釋大腦思維,就因為對意識本質一直很好奇。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

在伊利諾伊大學教書的時候,他培養出了3位諾貝爾獎得主和好多院士,總跟學生說要「獨立思考,別跟著權威走」。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

能把科研、教學和生活平衡得這麼好,巴丁的這些經歷,又能給我們帶來哪些啟發呢?

「跨時代」的科學遺產:從實驗室到現代文明的延伸

晶體管的出現,徹底改變了電子工業,以前的電子設備又大又笨,有了晶體管,計算機晶元、智能手機、收音機、航天器這些東西才能做出來,咱們現在的信息時代,全是靠它才開啟的。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

BCS理論也特別有用,它幫著研發出了核磁共振儀,醫院裡做檢查全靠這個。

還有超導磁懸浮列車、量子計算機,這些前沿技術的發展,都離不開BCS理論的支撐。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

你每天用的手機、電腦,去醫院做的檢查,背後都有巴丁的功勞。他的這些研究成果,還在哪些方面影響著我們的生活呢?

在科學領域,BCS理論成了現代物理學的基石,不光解釋了超導現象,還啟發了粒子物理學裡的「對稱性破缺」理論,讓科學家們對微觀世界有了更深的認識。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

巴丁低調務實的科研態度,還有對未知一直保持好奇的精神,給後來的科學家樹立了好榜樣。

2017年,谷歌還專門推出了紀念他的Doodle,叫他「謙遜的天才」。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

他留下的這些科學遺產,會一直影響著科學發展嗎?未來還會有人像他一樣,在科學領域做出這麼大的貢獻嗎?

五、結語

約翰・巴丁的兩次諾獎之路,不只是證明了他自己的科研能力,更讓我們看到了科學研究里「突破邊界、堅守本質」的核心邏輯。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

他的故事讓我們忍不住思考,在追求創新的時候,該怎麼平衡理論和實踐,怎麼處理個人和團隊的關係,而這份思考,就是他留給現代科學最珍貴的遺產之一。

無人能比!科學史上獨一份,約翰・巴丁兩次獲諾貝爾物理學獎! - 天天要聞

要是我們在自己的領域裡,也能像巴丁一樣堅持和探索,會不會也能做出不一樣的成績?

科學分類資訊推薦

首張嗅覺圖譜問世 或重塑嗅覺形成認知 - 天天要聞

首張嗅覺圖譜問世 或重塑嗅覺形成認知

研究人員以前所未有的細節繪製了小鼠鼻腔中的嗅覺受體分布圖譜。這一成果顛覆了人們對鼻子如何產生嗅覺的認知。△小鼠鼻腔的顯微鏡橫截面圖像,顯示了鼻腔上皮的解剖結構。圖片來源:Datta Lab4月28日發表於《細胞》的一項研究,揭示了感覺神經元上表達的約1100個嗅覺受體是如何在鼻腔內壁上皮組織中受到嚴格調控的空間位置...
心臟為什麼不會得癌症? - 天天要聞

心臟為什麼不會得癌症?

心臟為什麼不會得癌症?心肌細胞會進行有節律的搏動,並在個體出生後停止增殖,因此,心臟沒有再生能力。近日,義大利的里雅斯特大學醫學院Serena Zacchigna團隊完成的體內癌症模型和離體工程心臟組織實驗表明,心肌細胞搏動所產生的機械力負
暴雨、冰雹要來,廣東天氣明起大反轉!珠海接下來…… - 天天要聞

暴雨、冰雹要來,廣東天氣明起大反轉!珠海接下來……

【來源:珠海發布】「五一」假期前兩天, 珠海天氣晴好,大家都去哪裡玩了?不過天氣馬上要反轉再反轉了! 廣東明天好天氣要暫時「下線」,局部有大暴雨、小冰雹;珠海明天午後也將有雷雨+10級大風…… 這場雨會持續多久?假期接下來的天氣會怎樣?趕緊
河北衡水:假日邂逅飛行 低空魅力引遊人 - 天天要聞

河北衡水:假日邂逅飛行 低空魅力引遊人

5月2日,位於河北省衡水市的中國航協衡水航空飛行營地,各類飛行表演和低空飛行器展示吸引市民遊客觀賞。中國桃城第四屆「翱翔中國」全國低空無人飛行器大賽暨第二屆京津冀低空飛行器集采會於5月1日至2日在此舉行。圖為遊客近距離參觀飛行器。
可拍原子運動過程 揭秘地下30米的「國之重器」 - 天天要聞

可拍原子運動過程 揭秘地下30米的「國之重器」

來源:央視新聞客戶端坐落在上海張江的硬X射線自由電子激光裝置是「十三五」國家重大科技基礎設施建設規劃優先啟動項目,也是上海(長三角)國際科技創新中心核心空間載體——張江科學城重大科技基礎設施集群的旗艦裝置,是我國實現2035年建成科技強國戰