Có thể bạn chưa biết: John Bardeen là người duy nhất đoạt 2 giải nobel vật lý

Giải Nobel Vật lý là giải thưởng thường niên của Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển. Đây là một trong năm giải thưởng Nobel được thành lập bởi di chúc năm 1895 của Alfred Nobel (mất năm 1896), dành cho những đóng góp nổi bật trong lĩnh vực vật lý học. Theo lời của Nobel trong di chúc, Giải Nobel thưởng được quản lý bởi Quỹ Nobel và được trao bởi ủy ban gồm năm thành viên được lựa chọn từ Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển.

Giải Nobel Vật lý lần đầu tiên được trao cho Wilhelm Conrad Röntgen, người Đức. Mỗi người đoạt giải Nobel đều nhận được huy chương Nobel, bằng chứng nhận và một khoản tiền. Mức tiền thưởng đã được thay đổi trong suốt những năm qua.

John Bardeen là người duy nhất đoạt hai giải Nobel Vật lý vào năm 1956 và 1972. Marie Curie là người phụ nữ duy nhất đoạt hai giải Nobel trong hai lĩnh vực khác nhau: Giải Nobel Vật lý năm 1903 và Giải Nobel Hóa học năm 1911. Giải Nobel vật lý ra đời năm 1901 và đến nay đã được trao 112 lần cho 209 học giả và nhóm nghiên cứu trên thế giới. Có 6 lần Giải Nobel không được tổ chức là vào các năm 1916, 1931, 1934, 1940-1942.

Bardeen sinh ngày 23/5/1908 trong một gia đình ở Madison, bang Wisconsin, Mỹ. Cha ông là tiến sĩ Charles R. Bardeen, trưởng khoa y của Đại học Wisconsin. Bardeen bộc lộ trí thông minh từ sớm và được cha mẹ cho học vượt từ lớp ba lên trung học cơ sở. Ông nhập học tại Đại học Wisconsin khi mới 15 tuổi và theo ngành kỹ thuật, sau đó nhận bằng thạc sĩ.

Bardeen tốt nghiệp đại học trong thời kỳ diễn ra đại suy thoái kinh tế, việc làm khan hiếm. Ông trở thành nhà địa vật lý làm việc tại phòng nghiên cứu của công ty Gulf Oil. Sau ba năm, Bardeen nhận ra đây không phải lĩnh vực mình đam mê. Ông rời khỏi đó và theo học tại Đại học Princeton và nhận bằng tiến sĩ vật lý toán học.

Tại Princeton, Bardeen bắt đầu chuyên tâm nghiên cứu kim loại dưới sự hướng dẫn của giáo sư E.P. Wigner, sử dụng các lý thuyết cơ học lượng tử mới để hiểu sâu hơn về chất bán dẫn. Ông hoàn thành luận án năm 1935 và được đề cử một vị trí tại Đại học Harvard. Ông làm việc tại đây ba năm. Cũng trong thời gian này, ông kết hôn với nhà sinh vật học Jane Maxwell và sau này có ba người con.

Năm 1945, khi Thế chiến II kết thúc, Bardeen làm việc tại Phòng thí nghiệm Bell. Ông nghiên cứu sâu hơn về chất bán dẫn, đặc biệt là sự chuyển động của các electron. Hai năm sau, ông cùng nhà vật lý William Shockley và Walter Brattain, lần đầu tiên giới thiệu transistor, hay bóng bán dẫn, với thế giới. Phát minh này đã khởi đầu cho một cuộc cách mạng trong lĩnh vực điện tử.

Ngoài thay thế đèn điện tử chân không cồng kềnh, transistor còn giúp thu nhỏ các bộ phận cần thiết để phát triển máy tính. Thành tựu này giúp Barden cùng hai đồng nghiệp đoạt giải Nobel Vật lý đầu tiên năm 1956.

"Chúng tôi may mắn có mặt trong thời kỳ đặc biệt thích hợp để thêm một bước nhỏ vào quá trình điều khiển tự nhiên vì lợi ích của nhân loại", ông phát biểu sau khi nhận giải.

Bardeen quay lại với nghiên cứu trước đó về hiện tượng siêu dẫn. Nghiên cứu này giúp giải thích việc điện trở biến mất khi các vật liệu đạt đến nhiệt độ gần với độ 0 tuyệt đối. Công trình của ông cùng nhà vật lý Leon Neil Cooper và John Robert Schrieffer giúp xây dựng lý thuyết BCS về siêu dẫn. BCS trở thành lý thuyết nền tảng cho những nghiên cứu siêu dẫn sau này. Nó cũng mang về cho ba nhà khoa học giải Nobel Vật lý năm 1972.

John Bardeen là một trong những nhà khoa học đạt nhiều danh hiệu và có sức ảnh hưởng nhất thời kỳ đó. Ông là thành viên trong Hiệp hội Vật lý Mỹ (APS) cũng như Ủy ban Cố vấn Khoa học của Tổng thống Mỹ. Ông được bầu vào Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ năm 1954 và được trao giải thưởng Buckley của APS năm 1955, giải Fritz London cho nghiên cứu về vật lý nhiệt độ thấp năm 1962.

Bardeen qua đời ngày 30/1/1991 do bệnh tim, không lâu sau khi xuất bản nghiên cứu cuối cùng trên tạp chí Physics Today vào tháng 12/1990. "Rất hiếm người có ảnh hưởng đến toàn bộ thế kỷ 20 lớn hơn ông ấy", tiến sĩ Robert M. Berdahl tại Đại học Illinois nhận xét.

10 điều thú vị ít biết về các giải Nobel

1. Không tự do phát biểu khi nhận giải. Theo nhà khoa học Randy Schekman, người được trao giải Nobel Y học hồi năm 2013, các cá nhân lên nhận giải không thể nói lan man ngoài khuôn khổ bài phát biểu của họ. Bài phát biểu nhận giải này cũng phải được gửi trước 24 giờ tới Quỹ Nobel để người ta dịch nó sang tiếng Thụy Điển.

2. Huy chương Nobel đáng giá bao nhiêu? Nhà vật lý Leon Lederman, người giành giải Nobel vào năm 1988 do đồng phát hiện hạt neutrino, đã bán giải Nobel của ông trong đầu năm nay để có tiền chữa bệnh. Người mua, với danh tính không được nhà đấu giá tiết lộ, đã trả 765.000 USD để có tấm huy chương.

3. Bỏ tiền tấn mua huy chương để... trả lại. Tỷ phú Nga Alisher Usmanov từng trả 4,7 triệu USD để mua tấm huy chương Nobel của nhà sinh học James Watson, người được tôn vinh nhờ một công trình nghiên cứu gene di truyền. Nhưng sau đó, Usmanov đã trả lại tấm huy chương cho Watson và nói rằng số tiền ông bỏ ra mua huy chương nên được sử dụng để nghiên cứu khoa học.

4. Huy chương Nobel cũng bị chặn ở sân bay. Nhà khoa học Brian Schmidt, người giành giải Nobel Vật lý 2011 vì đồng phát hiện năng lượng tối, đã gặp khó khăn trong việc đưa chiếc huy chương của ông qua cổng an ninh sân bay.

“Hẳn bạn đã nghĩ rằng sẽ chẳng có chuyện gì xảy ra nếu ai đó mang theo bên mình một giải Nobel. Đúng là đã chẳng có chuyện gì xảy ra, cho tới khi chúng tôi tìm cách rời khỏi Fargo, Bắc Dakota với chiếc huy chương và đi qua máy soi tia X" - ông nói.

5. Cuộc chơi của những ông già? Độ tuổi trung bình của những người đoạt giải Nobel, trên tất cả các hạng mục, là 59. Nhưng người đoạt giải cao tuổi nhất là Leonid Hurwicz. Ông đã 90 tuổi khi được trao giải Nobel Kinh tế vào năm 2007. Người trẻ nhất là Malala Yousafzai. Cô gái này được trao giải Nobel Hòa bình vào năm 2014, khi mới 17 tuổi.

6. Tiền của tôi đâu? Trùm phát xít Adolf Hitler cấm ba người Đức đoạt giải Nobel đi nhận giải. Họ gồm Richard Kuhn (giải Hóa học 1938), Adolf Butenandt (Hóa học, 1939) và Gerhard Domagk (Y học, 1939). Sau này cả ba người đều được trao giấy chứng nhận đoạt giải và huy chương Nobel. Nhưng họ không được trao một xu tiền thưởng nào.

7. Khởi đầu không thuận lợi. Tháng 11/1895, nhà hóa học Thụy Điển Alfred Nobel ký vào bản di chúc cuối cùng, qua đó để lại phần lớn gia sản của ông để thiết lập giải Nobel sau khi qua đời.

Khi ấy, động thái của Nobel đã gây tranh cãi. Gia đình ông đã chống lại bản di chúc và ủy ban trao giải do ông lựa chọn từ chối thực hiện ý nguyện của người đã khuất. Phải mất 5 năm trước khi giải Nobel đầu tiên được trao.

8. Đừng bao giờ quên người thân. Khi John Bardeen đồng nhận giải Nobel Vật lý vào năm 1956, do tham gia phát triển lý thuyết siêu dẫn, còn được gọi là thuyết BCS, ông đã không đưa người thân trong gia đình tới dự lễ nhận giải ở Thụy Điển.

Quốc vương Thụy Điển đã phát hiện ra điều này và trách móc Bardeen vì không mang theo người thân. Ông đã hứa sẽ sửa sai "trong lần sau". Và ông đã giữ lời. Năm 1972, Bardeen lần thứ hai giành giải Nobel (và thành người thứ ba trong lịch sử có 2 lần nhận giải Nobel). Rút kinh nghiệm đợt trước, lần này ông đã mang theo cả gia đình.

9. Trao giải cho người chết. Những năm 1970, Quỹ Nobel quyết định rằng giải Nobel không thể được truy tặng (trước đó người ta đã tiến hành truy tặng hai lần). Tuy nhiên vào năm 2011, một người trong số các nhà khoa học giành giải Y học là Ralph Steinman đã qua đời trước lễ công bố giải thưởng 3 ngày. Do ủy ban trao giải không biết trước về cái chết của Steinman nên họ đã không rút lại giải thưởng.

10. Chờ "dài cổ" trước khi được xét trao giải. Các ủy ban trao giải Nobel thường chờ một thời gian khá dài, sau khi ai đó có phát hiện quan trọng, rồi mới xem xét trao giải cho họ. Việc này là để có thời gian thẩm định kết quả công trình nghiên cứu của họ. Thường khoảng thời gian chờ đợi kéo dài từ 20 - 30 năm. Đôi khi người ta phải chờ lâu hơn.

Năm 1966, Peyton Rous được trao giải Nobel Y học vì công trình nghiên cứu về các loại virus có thể gây ra khối u trên cơ thể người. Vấn đề là Rous đã thực hiện xong nghiên cứu từ những năm 1910 và kết quả là ông phải chờ gần 50 năm mới được trao giải. Ở chiều ngược lại, năm 1957, các nhà khoa học Chen Ning Yang và Tsung-Dao Lee được trao giải Nobel Vật lý nhờ các công trình nghiên cứu mà họ đã thực hiện xong chỉ một năm trước đó, năm 1956.