Ещё

Нобелевские лауреаты: Уильям Шокли. «Сломленный гений» 

Фото: Индикатор
_Об одном из самых неординарных лауреатов Нобелевских премий по физике, который и поучаствовал в создании всей современной электроники, и повлиял на гибель многих тысяч людей, и был вычеркнут из науки за по-настоящему расистские взгляды, повествует наш сегодняшний выпуск рубрики «Как получить Нобелевку». _
Нобелевская премия 1956 года по физике — одна из самых знаковых и значимых в истории. Во-первых, присуждена она за изобретение, равному которых в XX веке, а особенно — в его второй половине — крайне мало, разве что, пожалуй, лазер. А во-вторых, среди трёх ее лауреатов, минимум двое настолько неординарны, что выбиваются даже из общего ряда нобелевских лауреатов. Один из них стал дважды лауреатом Нобелевской премии по физике (уникальный случай), а другой вполне годится на роль безумного ученого с навязчивой идеей. С него и начнем. Итак, знакомьтесь!
Уильям Брэдфорд Шокли
Родился 13 февраля 1910 года, Лондон, Великобритания
Умер 12 августа 1989 года, Стэнфорд, Калифорния, США
Нобелевская премия 1956 года (1/3 премии, совместно с Джоном Бардином и Уолтером Хаузером Браттейном). Формулировка Нобелевского комитета: «За исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта (for their researches on semiconductors and their discovery of the transistor effect)».
Наш сегодняшний герой — личность крайне известная, его биография хорошо известна, статьи в Википедии полны и обширны (русская даже полнее английской). Это и плюс, и минус — ведь даже все основные факты бурной жизни Шокли сложно уместить в семь-десять тысяч знаков. Да еще и биография была такая, что его лучшее изложение, книга Джоэла Шуркина «Сломленный гений: взлет и падение Уильяма Шокли, создателя электронного века» говорит о ее характере уже своим названием.
Семья Шокли была необычна сама по себе. Для начала — это были американцы, уехавшие в Лондон. Отца, Уильяма Хиллмана Шокли-старшего и мать, Мэй Брэдфорд Шокли, помимо любви друг к другу, объединяла любовь к горам и богемному образу жизни.
Они вообще не вписывались ни в какие рамки: к моменту знакомства ему было 52, ей — 30, при этом Мэй была даже пооригинальнее отца. Она была альпинисткой и стала первым человеком, который совершил одиночное восхождение на гору Уитни в Сьерра-Невада (4418 метров) и первой женщиной — заместителя главного горного инспектора (нечто вроде министра по полезным ископаемым) в США.
Тем не менее, после свадьбы 20 января 1908 года пара переехала в Лондон, где спустила остатки своего состояния и отцу нашего героя пришлось поехать на заработки, в геологическую экспедицию на Амур. Он едва успел вернуться к родам своей супруги, которые и принесли им единственного сына.
Уже с первых лет своей жизни Билл-младший проявил себя как очень неустойчивую личность. Мы это знаем благодаря запискам его отца. Честных и отчаянных. Еще в восемь месяцев будущий нобелевский лауреат кусал всех в щеку. Тогда еше родители убеждали себя: «мальчик играется». Но потом он бил родителей, кусал всех. «Странный день — он сегодня ничего не сломал», — как-то запишет в дневнике Билл-младший.
Через три года после рождения сына семья вернулась в США. Какое-то время Шокли не решались отдать свое чадо в школу — мало ли что. Но потом все-таки отдали. В 9 лет Шокли начал учиться в «Военной академии Пало-Альто», и… И очень неплохо стал себя вести, и блестяще учиться.
Отец успел дождаться поступления сына в Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе — и умер от инсульта, впрочем, оставив семье достаточно средств на существование. Кстати, свою мать Шокли переживет всего на 14 лет, так что она станет свидетельницей его взлетов — и будет не замечать ее падений.
В университете (а точнее — в университетах, через год Шокли переведется в Калифорнийский технологический, где займется квантовой физикой) сложится еще одна черта нашего героя — побеждать всех, соперничать со всеми. Всегда быть первым. Сначала это было связано со спортом (к 18-20 годах Шокли набрал потрясающую физическую форму, даже снимался в рекламе тренажеров), а затем перекинулось на науку. Стандартная ловушка, в которую попадают многие гении. Шокли был гением — и к тому же его учили гении: Калтехом тогда руководил Роберт Милликен, а учебные программы лично Шокли составлял Лайнус Полинг.
Ему повезло с научным руководителем: им стал выдающийся организатор науки Филипп Морзе. Именно он познакомил Шокли с будущим боссом по Bell Laboratory Марвином Келли и будущим коллегой по Нобелевской премии Уолтером Браттейном. Это случилось в 1933 году. Шокли 23 и черты его личности окончательно сформировались: товарищ по MIT Фредрик Зейтц говорил, что «к 1932 году Шокли развился в блестящего интеллектуала, способного с первой попытки решать сложные научные задачи, но при этом был совершенно не способен к восприятию чужих точек зрения».
Тогда же Шокли женился впервые, на Джин Альберте Бейли. Она родит ему дочку, но потом, много позже, когда она заболеет раком, он выберет именно этот момент, чтобы объявить ей о расставании.
Итак, 1936 год. В США — швах с экономикой, у Шокли — PhD. Куда идти — непонятно, денег у университетов нет. И вот тут Марвин Келли позвал его в Bell Labs. Наука, передовые разработки и 310 долларов в месяц стартовая зарплата. По тем временам — идеально.
Уже в первый год Шокли выдает восемь статей и изобретение — устройство для фокусировки лучей в электронно-лучевой трубке. Одна из статей 1938 года станет прорывной теоретической работой — Currents to Conductors Induced by a Moving Point Charge (Токи в проводниках, наведённых движущимся точечным зарядом).
Следующие два года стал интересен первым и единственным, кажется, касанием Шокли атомной тематики напрямую. После сообщения Бора об открытии деления атомного ядра, Келли поручил Шокли и его коллеге Джеймсу Фриску, посетившим семинар Бора, подумать о возможности практического применения атомной энергии. Через два месяца Шокли и Фриск принесли боссу концепцию работающей атомной электростанции (с идеей замедления нейтронов), и идеей возможности ядерной бомбы. «Долбанный гений», что говорить. Правда, после того, как Bell Labs попыталась запатентовать все это, ее довольно быстро убедили этого не делать. Говорят, внутренний доклад Шокли был закрыт даже от участников американского атомного проекта.
В войну Морзе рекрутировал Шокли на военные задачи. При этом — не на разработку радаров, как обычно это было с американскими учеными, а на разработку стратегий. Стратегии охоты за подлодками, стратегий бомбардировок. Кстати, Шокли походя, обратив внимание на то, что американские радисты, вычислявшие положение немецких подлодок, как-то превосходят даже теоретические возможности точности триангуляции, чуть было не раскрыл главный секрет армии — то, что шифры немецких радистов уже взломаны.
Кстати, отчасти наш герой ответственен и за атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, приведшие к бессмысленной гибели сотен тысяч мирных жителей. В июле 1945 года он представил доклад по стратегии войны с Японией уже на ее территории. В нем говорилось:
«Если исследование показывает, что поведение наций во всех исторических случаях, сопоставимых с войной с Японии, на самом деле неизменно соответствовало поведению войск в бою, то это означает, что число погибших и выбывших из строя японцев на момент их поражения, превысят соответствующее число для немцев. Другими словами, нам, вероятно, придется [для достижения победы] убить как минимум 5-10 миллионов японцев. Это может стоить нам от 1,7 до 4 миллионов жертв, включая 400-800 тысяч убитых».
А сразу после Второй мировой войны случилось главное — то, что привело Шокли к Нобелевской премии и сломало его.
В его родной лаборатории, куда он вернулся в 1945 году, Шокли собрал группу по созданию полупроводниковых приборов. Они начали пытаться создать транзистор — устройство, которое позволяет небольшим входным сигналом управлять гораздо большим током выходной цепи. Тогда, правда, слова «транзистор» не было, говорили о триоде, однако все понимали, что создав транзистор, можно будет использовать его для усиления, генерации, коммутирования и преобразования любых элеектрических сигналов.
Шокли решил попытаться создать гипотетический полевой транзистор, принцип действия которого основан на управлении электрическим сопротивлением токопроводящего канала поперечным электрическим полем, создаваемым приложенным к затвору напряжением. Однако эксперимент не удался.
Тем не менее, без Шокли его коллега Уолтер Браттейн и теоретик Джон Бардин самостоятельно пошли в другом направлении — и создали работающий транзистор. Шокли страшно обиделся — потому что «упустил главное открытие своей жизни». Тем не менее, даже несмотря на то, что Шокли попытался помешать патентованию устройства без него, он в итоге разработал теорию транзистора, а потом придумал, как улучшить нестабильный точечный транзистор Браттейна-Бардина.
«Главный творческий прорыв состоялся не тогда, когда я пытался изобрести транзистор, а когда я конструировал установку для экспериментов с поверхностными явлениями в точечных транзисторах. Внезапно до меня дошло, что экспериментальная структура и есть транзистор. Именно она и была запатентована как плоскостной транзистор. Я был удручен тем, что, зная все необходимое для этого изобретения, я целый год не мог соединить части целого — до тех пор, пока не появился раздражитель в лице точечного транзистора», — писал потом Шокли.
В итоге появился транзистор на полупроводниковых p-n-p-структурах и единственная монография Шокли «Электроны и дырки в полупроводниках», которая по словам Жореса Алферова стала настольной книгой твердотельщиков по обе стороны океана.
В 1956 году пришла Нобелевская премия. К тому времени Шокли окончательно рассорился с другим великим теоретиком, Джоном Бардиным, он ушел из Bell Labs — и в итоге наработал себе на еще одну «Нобелевку». Однако, несмотря на отвратительный характер Шокли, нельзя не развеять еще один миф. Часто доводится слышать, что Шокли вообще мало что сделал для создания транзисторов, просто «примазался» к Бардину и Браттейну — по воле руководства Bell Labs. Однако Шокли всегда и везде честно говорил, кто и что сделал. И вклад его в создание современной электроники, «стоящей» на транзисторах — неоценим.
Увы, дальше было хуже. Сначала Шокли рассорился со всеми в лаборатории, затем попытался построить на транзисторах бизнес — но Кремниевую долину в итоге построил не он, а затем вовсе увлекся евгеникой, начав публичную кампанию против того, что белая американская раса «вырождается». Это было гораздо серьезнее чем то, за что гнобят сейчас Джеймса Уотсона, и окончательно похоронило Шокли как ученого. Увы, и конец одного из величайших ученых ХХ века был печален и символичен: оставивший болеющую раком жену в итоге сам заболел раком и его последние месяцы — это несколько месяцев боли, купируемой морфином. Что ж, великие интеллектуальные способности не всегда коррелируют с великими душевными качествами.
Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс. Новостей и читайте нас чаще.
Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.
Комментарии
Читайте также
Новости партнеров
Новости партнеров
Больше видео