1991년 1월 30일, 미국의 물리학자 존 바딘 (John Bardeen, 1908 ~ 1991) 별세
존 바딘 (John Bardeen, 1908년 5월 23일 ~ 1991년 1월 30일)은 미국의 물리학자이다. 노벨상을 2번 수상한 4명의 수상자 가운데 한 사람이다.
– 존 바딘 (John Bardeen)
.출생: 1908년 5월 23일, 매디슨, 위스콘신 주 미국
.사망: 1991년 1월 30일, 보스턴, 매사추세츠주 미국
.거주지: 미국
.국적: 미국
.출신 학교: 유니버시티 고등학교 (졸업, 1923), 위스콘신 대학교 매디슨 (학사, 1928), 위스콘신 대학교 매디슨 (석사, 1929), 프린스턴 대학교 (박사, 1936)
.주요 업적: 트랜지스터의 발명, BCS 이론
.수상: 노벨 물리학상(1956), 노벨 물리학상(1972)
.분야: 물리학
.소속: 벨 연구소, 미네소타 대학교, 일리노이 대학교 어바나-샴페인
.박사 지도교수: 유진 폴 위그너
1956년에는 윌리엄 쇼클리, 월터 브래튼 박사와 트랜지스터를 발명한 공로로 노벨 물리학상을 수상했다.
그리고 1972년에는 리언 쿠퍼, 로버트 슈리퍼 박사와 함께 초전도 현상을 설명한 BCS 이론을 연구한 공로로 노벨 물리학상을 수상했다.
○ 생애 및 활동
존 바딘은 1908년 5월 23일, 미국 위스콘신주 매디슨에서 태어났다.
아버지는 해부학 교수, 어머니는 교육자 경험이 있었다. 바딘은 일찍부터 수학에 재능을 나타냈다.
1923년에 위스콘신 대학교에 입학하여 1928년 전기공학으로 학사학위를 받은 후 1929년 석사학위를 수여받았다.
그리고 그는 석유 기업 걸프 오일 쿠퍼레이션에 입사하여 연구원으로 근무한 후에 프린스턴 대학 박사과정에 지원하여 수학과 물리학을 연구하여 1936년에 박사 학위를 받았다.
잠시 하버드 대학의 특별 연구생으로 활동하기도 했다. 1938년부터 미네소타 대학 조교수가 되었다.
1941-45년에는 워싱턴의 해군병기연구소의 군소 물리학자로 임관되고, 1945년 10월부터 벨 연구소에 들어가 1948년 쇼클리 등과 트랜지스터를 개발해낸다.
1951년 쇼클리와의 관계가 악화되어 일리노이 대학교 어바나-샴페인 교수가 된다.
1945년 이후 반도체와 금속에서의 전기 전도, 반도체의 표면 현상 등을 주로 연구했으며, 1957년에는 초전도 이론을 발표했다.
트랜지스터를 연구한 공로로 1956년에 노벨 물리학상을 받고, 1957년 레온 쿠퍼 등과 초전도 표준이론인 BCS 이론을 유도해 초전도 현상을 해명한 업적으로 1972년 또다시 노벨 물리학상을 받았다.
존 바딘은 1991년 1월 30일, 미국 매사추세츠주 보스턴에서 별세했다.
- 학력
1919년~1923년: 유니버시티 고등학교 (졸업)
1923년~1928년: 위스콘신 대학교 (학사)
1928년~1929년: 위스콘신 대학교 (석사)
1933년~1936년: 프린스턴 대학교 (박사)
○ 존 바딘의 업적
- 트랜지스터의 발명과 그 영향
존 바딘의 가장 큰 공헌 중 하나는 1947년에 트랜지스터를 발명한 것이다.
이 발명은 벨 연구소에서 윌리엄 쇼클리와 월터 브래튼과 함께 이루어졌으며, 이는 현대 전자 산업의 혁명적 전환점이 되었다.
트랜지스터는 진공관을 대체하는 소형 반도체 장치로, 전자 장비의 크기, 전력 소비 및 가격을 크게 줄일 수 있었다.
이 발명으로 인해 현대의 컴퓨터, 스마트폰, 통신 장비 등에서 핵심적인 기술로 자리 잡았다.
바딘은 1956년에 이 공로로 노벨 물리학상을 수상하였으며, 이는 그가 세계 과학계에서 차지하는 위치를 확고히 했다.
한편 트랜지스터 (transistor)란 진공관을 대체하여, 저마늄, 규소 따위의 반도체를 이용하여 전자 신호 및 전력을 증폭하거나 스위칭하는 데 사용되는 반도체 소자이다. 세 개 이상의 전극이 있다.
율리우스 에드거 릴리엔펠트 (Julius Edgar Lilienfeld)가 1926년 장효과 트랜지스터에 대한 특허를 냈으나 당시 실제로 동작하는 장치를 구성하지는 못했다. 트랜지스터는 1947년 미국의 벨 연구소에서 월터 브래튼, 윌리엄 쇼클리, 존 바딘이 처음 만들었다. “변화하는 저항을 통한 신호 변환기 (transfer of a signal through a varister 또는 transit resistor)”로부터 나온 조어이다.
- 초전도체 이론과 두 번째 노벨상
트랜지스터 발명 이후, 존 바딘은 다시 한 번 과학계를 놀라게 했다.
그는 초전도체에 대한 연구를 이어갔고, 1962년 존 로버트 슈리퍼 (John Robert Schrieffer)와 리언 쿠퍼 (Leon N. Cooper)와 함께 BCS 이론을 발표했다.
이 이론은 저온에서 저항이 완전히 사라지는 초전도 현상을 설명하는 데 중요한 역할을 했다.
이 공로로 존 바딘은 1972년에 두 번째 노벨 물리학상을 수상하게 되었다.
BCS 이론은 물리학의 발전에 큰 기여를 했으며, 이를 통해 초전도체를 이용한 다양한 기술들이 개발되었다.
초전도체는 현재 MRI 기계, 고속 전철, 입자 가속기 등에서 널리 사용되고 있으며, 미래에도 큰 가능성을 가지고 있는 분야다.
- BCS 이론
BCS 이론 (BCS theory)은 초전도 현상의 원리를 양자역학의 관점에서 설명하는 이론이다.
1911년 오너스에 의해 초전도체가 발견된 이후 초전도의 원리를 설명한 최초의 미시 이론이다.
1957년에 미국의 존 바딘, 리언 쿠퍼, 존 로버트 슈리퍼가 제안했으며, 이론의 이름은 세 사람의 이름 앞글자를 따서 지어졌다.
두 개의 전자가 포논과의 상호작용에 의해 쿠퍼 쌍을 이루고 이에 의한 효과로 저온 초전도체의 초전도 현상이 설명되는 것으로 간주되고 있다.
BCS 이론은 저온 초전도체 (type I 초전도체, type 2초전도체)의 성질은 그럴듯하게 설명할 수 있었으나, 고온 초전도체 (30K 이상에서 초전도성이 나타나는 물질)를 설명하지 못한다. 새로운 초전도 이론을 찾아내려는 과학자들의 노력이 계속 이루어지고 있다.
○ 존 바딘의 학문적 자세와 리더십
존 바딘의 학문적 성공은 겸손한 태도와 끊임없는 노력에서 비롯되었다.
그는 자신이 이룬 성과에 대해 과도한 자부심을 내세우지 않고, 항상 팀워크와 협력을 강조했다.
그는 동료들과의 협력을 통해 더 큰 성과를 이루었으며, 이를 통해 많은 젊은 과학자들에게 영감을 주는 인물이 되었다.
그는 또한 교육과 후진 양성에 큰 관심을 기울였다.
일리노이 대학교에서 교수로 재직하면서 많은 학생들에게 물리학의 깊이와 과학적 탐구의 중요성을 전파했으며, 과학 연구의 본질을 가르쳤다.
그의 제자들은 이후 다양한 분야에서 중요한 과학적 업적을 이루었으며, 바딘의 교육 철학은 오늘날까지도 많은 과학자들에게 중요한 교훈이 되고 있다.
○ 존 바딘의 명언과 철학
존 바딘은 뛰어난 과학자일 뿐만 아니라 깊은 통찰력과 철학적 사유를 가진 인물이었다.
그의 명언 중 가장 유명한 것은 다음과 같다.
“과학은 진리의 추구입니다. 우리가 찾는 진리는 시간이 지나면서 더 명확해지고, 그 진리는 인류의 삶을 더욱 풍요롭게 합니다.”
이 명언은 바딘의 과학적 접근 방식을 잘 보여준다.
그는 과학을 통해 인류의 진보를 꿈꾸었으며, 그의 연구는 실제로 전 세계에 긍정적인 변화를 가져왔다.
그는 항상 진리 탐구의 중요성을 강조했으며, 과학이 단순한 지식의 축적이 아닌 인류의 복지에 기여하는 수단이라고 믿었다.
또한 그는 다음과 같은 말을 남겼다.
“성공은 개인의 능력보다는 팀의 협력에 달려 있습니다. 위대한 발견은 혼자서 이루어지지 않으며, 함께 노력할 때 그 가능성이 열립니다.”
이 명언에서 바딘은 과학의 성취는 개인의 능력을 넘어 협력을 통해 이루어진다는 점을 강조하고 있다.
그는 항상 팀의 중요성을 강조했으며, 그가 이룬 위대한 성과들도 협력과 공동 연구의 결과물임을 인정했다.
○ 존 바딘의 유산
존 바딘은 과학의 역사에서 영원히 기억될 인물이다.
그의 트랜지스터 발명과 초전도체 연구는 오늘날의 전자기기와 정보 통신 기술에 지대한 영향을 미쳤으며, 그의 업적은 계속해서 발전하는 과학 기술의 기초가 되고 있다.
그의 두 차례에 걸친 노벨상 수상은 그의 천재성과 끊임없는 탐구 정신을 상징하며, 이는 오늘날 많은 과학자들에게 영감을 주고 있다.
바딘이 남긴 유산은 단지 과학적 성과에 그치지 않고, 인류의 미래를 위한 중요한 이정표로 남아 있다.
존 바딘은 현대 과학의 거장으로, 그의 연구는 전 세계에 걸쳐 지속적인 영향을 미치고 있다.
그의 학문적 태도, 협력 정신, 진리에 대한 열정은 오늘날 우리 모두에게 중요한 교훈을 남기고 있다.
존 바딘의 생애와 그의 업적을 기억하며, 그의 정신을 이어받아 더 나은 미래를 위한 과학적 탐구를 계속 이어가야 할 것이다.
참고 = 위키백과, 나무위키, 노벨상위원회
크리스천라이프 편집부