BARDEEN JOHN (1908-1991)

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

John Bardeen est un physicien américain né le 23 mai 1908 à Madison, dans l’État du Wisconsin. La physique est une discipline paradoxale : les interrogations qu'elle suscite compensent en nombre et en importance les hypothèses qu'elle confirme. D'où le côté impatient, obstiné, passionné du physicien, confronté à la nécessité de l'explication. Impatient, John Bardeen ? On ne saurait l'affirmer. Obstiné, passionné ? Assurément. Il appartenait à cette grande famille des scientifiques américains tôt spécialisés et accoutumés aussi bien à la réflexion théorique qu'aux manipulations des laboratoires. Mais il fut un scientifique « pur », qui, contrairement à nombre de ses collègues, sut résister aux sirènes du business et s'efforça de faire prévaloir son goût pour la recherche et l'enseignement. Pourtant, les deux domaines auxquels son nom reste attaché – la physique des semi-conducteurs et la supraconductivité – ont rapidement ouvert, et ouvrent encore, des perspectives industrielles et commerciales considérables qui eussent justifié une dérive vers les affaires, à l'instar de William B. Shockley, par exemple, après la mise au point du transistor. Il se trouve que Bardeen donna la préférence aux laboratoires et aux amphithéâtres.

John Bardeen

Photographie : John Bardeen

Le physicien américain John Bardeen (1908-1991), ici en 1972, est le premier scientifique à recevoir deux fois le prix Nobel dans la même discipline : lauréat du prix Nobel de physique en 1956 et en 1972. 

Crédits : Keystone/ Getty Images

Afficher

Il naît trois ans avant que le Néerlandais Heike Kamerlingh Onnes ne découvre, avec son compatriote Gilles Holst, le phénomène de la supraconductivité, qui, pendant plus de quarante ans – précisément jusqu'à ce que Bardeen en offre une explication définitive –, restera une des grandes énigmes de la physique contemporaine. Après un cycle d'études normal qui lui permet d'obtenir, à vingt et un ans, son master de génie électrique, il entre à la Gulf Research Development Corporation en qualité de géophysicien ; il y séjourne près de trois ans – ce séjour semble n'avoir rien présenté de remarquable – avant de trouver sa voie. C'est Princeton (1933-1936), puis Harvard, où il est chargé de cours (1936-1938). À Princeton, il prépare un doctorat de physique mathématique sous la direction d'Eugene Wigner, qui fut, avec John Van Vleck, un des plus éminents spécialistes américains de la physique des solides (Wigner recevra le prix Nobel de physique en 1963).

La guerre éclate. Comme la plupart des scientifiques américains d'alors, Bardeen suspend ses travaux pour mettre ses compétences au service de la nation. Il est intégré au Naval Ordnance Laboratory, à Washington, en qualité de physicien. C'est là qu'il élabore ses premières hypothèses tendant à expliquer le phénomène de la supraconductivité. À la même époque, dans les Bell Laboratories de Murray Hill, dans le New Jersey, William B. Shockley et Walter H. Brattain s'acharnent à mettre au point un amplificateur à base de cuivre, d'oxyde de cuivre et de germanium afin de répondre à des besoins spécifiques en matière de communications téléphoniques.

En 1946, Bardeen rejoint les Bell Laboratories. Il y restera jusqu'en 1951, aux côtés de Shockley et de Brattain. À son arrivée, les travaux de ces derniers sont dans l'impasse. Il est tout simplement impossible de réaliser un amplificateur à état solide (ce dispositif a pour mission de remplacer les tubes à vide) avec la technique utilisée. C'est Bardeen qui suggère de s'orienter vers l'étude des phénomènes de surface. Les recherches se développent dans ce sens et, le 23 décembre 1947, les trois hommes parviennent à obtenir un effet d'amplification sur la voix humaine. Le transistor est né.

Un jour de 1950, Bardeen reçoit un coup de téléphone de Bernard Serin, alors patron d'une équipe travaillant sur la supraconductivité à l'université Rutgers (New Jersey). Serin lui fait part d'une observation selon laquelle il semblerait que la température de transition d'un métal vers l'état supraconducteur soit inversement proportionnelle à la masse isotopique du métal. La nouvelle excite l'imagination de Bardeen qui, aussitôt, envisage une explication du phénomène, en faisant intervenir les interactions entre les électrons et le mouvement vibratoire des atomes. Naturellement, il retrouve là son sujet d'élection. Le besoin de se guérir de la « transistorite », comme il dit, le conduit à démissionner des Bell Laboratories. Il devient alors professeur de physique et de génie électrique [...]

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 2 pages

Médias de l’article

John Bardeen

John Bardeen
Crédits : Keystone/ Getty Images

photographie

Paul Dirac

Paul Dirac
Crédits : A. Bortzells Tryckeri/ Courtesy of the AIP Emilio Segre Visual Archives

photographie

Leon Neil Cooper

Leon Neil Cooper
Crédits : Bettmann/ Getty Images

photographie

Afficher les 3 médias de l'article


Écrit par :

Classification

Autres références

«  BARDEEN JOHN (1908-1991)  » est également traité dans :

MISE AU POINT DU TRANSISTOR

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 140 mots

Le 23 décembre 1947, dans les laboratoires de la compagnie Bell Telephone, John Bardeen et Walter Brattain réussissent à faire fonctionner la première vanne électronique en utilisant trois cristaux de germanium. Ils l'appellent transfer resistor (résistance à transfert), ce qui sera abrégé en […] Lire la suite

BRATTAIN WALTER HOUSER (1902-1987)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 414 mots

Né le 10 février 1902 à Amoy (Chine), Walter Houser Brattain passa sa jeunesse dans l'État de Washington (États-Unis) et fit ses études supérieures à l'université de l'Oregon puis à celle du Minnesota, où il soutint sa thèse en 1929. Il fit ensuite toute sa carrière aux laboratoires de la compagnie Bell Telephone de Murray Hill (New Jersey), travaillant d'abord sur l'émission thermo-ionique du tun […] Lire la suite

SUPRACONDUCTIVITÉ CONVENTIONNELLE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 705 mots
  •  • 1 média

Les matériaux supraconducteurs sont très divers, et leur état supraconducteur est toujours difficile à atteindre. La température critique ( T c ) en dessous de laquelle ils n’opposent aucune résistance au passage d’un courant électrique est en général extrêmement basse, de l’ordre de quelques kelvins (4 K pour le mercure, 7 K pour le plomb). La découverte en 1986 (par Johannes Bednorz et Karl Mül […] Lire la suite

THÉORIE DE LA SUPRACONDUCTIVITÉ

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 119 mots
  •  • 1 média

Découverte sur un échantillon de mercure par le physicien néerlandais Kamerlingh Onnes en 1911, la propriété qu'ont certains éléments de n'opposer aucune résistance au passage d'un courant électrique à température suffisamment basse est comprise en 1957 par les physiciens américains John Bardeen, Leon Cooper et John Schrieffer. La théorie B.C.S. (des initiales de ses trois inventeurs) décrit le sy […] Lire la suite

Pour citer l’article

Pierre GOUJON, « BARDEEN JOHN - (1908-1991) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 11 août 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/john-bardeen/