Nhà khoa học thiên tài nào là người duy nhất đoạt 2 giải Nobel Vật lý?

John Bardeen là nhà khoa học duy nhất trên thế giới vinh dự nhận giải 2 giải Nobel Vật lý năm 1956 và năm 1972.

John Bardeen nhận giải Nobel Vật lý năm 1956 và năm 1972. Ảnh: Nobel Prize.

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. 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.

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.

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.

Được biết, 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.

Trên thế giới, có nhiều nhà khoa học từng hai lần nhận giải Nobel. Đầu tiên phải kể đến nhà bác học người Pháp gốc Ba Lan Marie Curie (1867-1934). Marie Curie là người phụ nữ duy nhất đoạt hai giải Nobel trong hai lĩnh vực khác nhau.

Cụ thể, đầu tiên là giải Nobel Vật lý của năm 1903 cùng với 2 đồng nghiệp người Pháp khác là Pierre Curie (1859-1906) cũng là chồng của Marie Curie và Henri Becquerel (1852-1908). Tới năm 1911, bà Marie Curie lại được vinh dự nhận giải Nobel Hóa học.

Kế đến là nhà hóa học người Mỹ Linus Pauling (1901-1994), được trao giải Nobel Hóa học năm 1954 và giải Nobel Hòa bình năm 1962. Điều này khiến ông trở thành người duy nhất được trao tới 2 lần trong lịch sử tồn tại giải Nobel mà không chia sẻ giải thưởng với người khác.

Cuối cùng là nhà hóa sinh người Anh Frederick Sanger (1918-2013) từng được trao 2 giải Nobel Hóa học trong các năm 1958 và 1980, cũng là người duy nhất đạt được kỳ tích 2 lần nhận giải Nobel Hóa học.