জন বার্ডিন: নোবেল পুরস্কারপ্রাপ্ত পদার্থবিজ্ঞানীর জীবনী

জন্ম	২৩ মে ১৯০৮ ম্যাডিসন, উইসকনসিন
মৃত্যু	৩০ জানুয়ারি ১৯৯১ (বয়স ৮২) বোস্টন, ম্যাসাচুসেট্‌স
জাতীয়তা	মার্কিন
মাতৃশিক্ষায়তন	ইউনিভার্সিটি অব উইসকনসিন, ম্যাডিসন প্রিন্সটন বিশ্ববিদ্যালয়
পরিচিতির কারণ	ট্রানজিস্টর বিসিএস তত্ত্ব
পুরস্কার	পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার (১৯৫৬)  পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার (১৯৭২) আইইইই মেডেল অফ অনার (১৯৭১)
বৈজ্ঞানিক কর্মজীবন
কর্মক্ষেত্র	পদার্থবিজ্ঞান
প্রতিষ্ঠানসমূহ	বেল গবেষণাগার মিনেসোটা বিশ্ববিদ্যালয় ইউনিভার্সিটি অফ ইলিনয় অ্যাট আর্বানা-শ্যাম্পেইন
ডক্টরাল উপদেষ্টা	ইউজিন ওয়াইগনার
ডক্টরেট শিক্ষার্থী	জন শ্রিফার  নিক হোলোনিয়াক

জন বারডিন

 একজন মার্কিন পদার্থবিজ্ঞানী। ট্রানজিস্টর আবিষ্কারের জন্য তিনি উইলিয়াম ব্র্যাডফোর্ড শকলি ও ওয়াল্টার হাউজার ব্র্যাটেইন এর সাথে ১৯৫৬ সালে পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার পান। পরবর্তীতে ১৯৭২ সালে তিনি অতিপরিবাহিতার তত্ত্ব আবিষ্কারের জন্য দ্বিতীয় বারের জন্য নোবেল পুরস্কার লাভ করেন লিয়ান নেইল কুপার এবং জন রবার্ট শ্রিফারের সাথে।

ট্রানজিস্টর উদ্ভাবনের ফলেই আধুনিক যুগে প্রযুক্তির বিপ্লব ঘটেছে। উদ্ভব ঘটেছে তথ্যপ্রযুক্তির যুগের। বর্তমানে কম্পিউটার থেকে শুরু করে ক্ষেপণাস্ত্র পর্যন্ত সর্বত্রই ট্রানজিস্টরের ব্যবহার দেখা যাচ্ছে। তার অতিপরিবাহিতা আবিষ্কারও আধুনিকতার প্রসারে অবদান রেখেছে। এই প্রযুক্তিটি চিকিৎসাবিজ্ঞানের ক্ষেত্রে সিএটি স্ক্যান এবং এমআরআই করার জন্য ব্যবহৃত হয়। ১৯৯০ সালে লাইফ সাময়িকী কর্তৃক লিপিবদ্ধ "শতাব্দীর সেরা ১০০ মার্কিন প্রভাবশালী ব্যক্তি" শীর্ষক তালিকায় বারডিন স্থান পেয়েছিলেন।

জন বারডিন ১৯০৮ সালের ২৩ মে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের উইসকনসিন অঙ্গরাজ্যের ম্যাডিসনে জন্মগ্রহণ করেন। তিনি ডঃ চার্লস আর বারডিন এবং "অ্যালথিয়া হারমার বারডিনের" পাঁচ সন্তানের মধ্যে দ্বিতীয় ছিলেন। তার বাবা চার্লস বারডিন শারীরস্থান বিজ্ঞানের শিক্ষক এবং ইউনিভার্সিটি অফ উইসকনসিন-ম্যাডিসনের চিকিৎসাবিজ্ঞান স্কুলের প্রথম ডিন ছিলেন।

বিয়ের আগে অ্যালথিয়া ডিউই ল্যাবরেটরি স্কুলে শিক্ষকতা করতেন এবং একটি পুরো ডেকোরেশন ব্যবসা পরিচালনা করতেন। বিয়ের পর তিনি চারুকলার জগতে পরিচিত মুখ হয়ে উঠেন। ছোটবেলায়ই গণিতে বারডিনের মেধার পরিচয় পাওয়া গিয়েছিল। সপ্তম গ্রেডে পড়ার সময় বারডিনের শিক্ষক তাকে গণিতের উচ্চতর পড়াশোনার প্রতি উৎসাহিত করতেন। পরবর্তী বছরগুলোতে বারডিন তার এই শিক্ষককে গণিতের তার প্রথম উৎসাহ বলে উল্লেখ করেছেন।

তিনি ১৯২৮ সালে University of Wisconsin–Madison থেকে তড়িৎ প্রকৌশলে ব্যাচেলর অব সায়েন্স ডিগ্রি অর্জন করেন। ১৯২৯ সালে একই বিশ্ববিদ্যালয় থেকে তড়িৎ প্রকৌশলেই মাস্টার অব সায়েন্স ডিগ্রি অর্জন করেন। ১৯৩৬ সালে প্রিন্সটন বিশ্ববিদ্যালয় থেকে গাণিতিক পদার্থবিজ্ঞানে পিএইচডি ডিগ্রি অর্জন করেন।

১৯৩৮ সালে বারডিন মিনেসোটা বিশ্ববিদ্যালয়ে সহকারী অধ্যাপক হিসেবে যোগদান করে। ১৯৪৩ সালে তাকে ম্যানহাটন প্রজেক্ট এ যোগ দেয়ার আমন্ত্রণ জানানো হয়, কিন্তু তিনি অস্বীকৃতি জানান। ১৯৪৫ সালে বারডিন বেল ল্যাব্‌স এ যোগ দেন। তিনি সেখানে উইলিয়াম ব্র্যাডফোর্ড শকলির নেতৃত্বাধীন সলিড স্টেট ফিজিক্সের একটি গবেষণা দলে যোগ দেন। ১৯৫১ সালে তিনি ইউনিভার্সিটি অফ ইলিনয় অ্যাট আর্বানা-শ্যাম্পেইন এ যোগ দেন। তিনি সেখানে তড়িৎ প্রকৌশল ও পদার্থবিজ্ঞানের অধ্যাপক ছিসেবে ১৯৭৫ সাল পর্যন্ত কর্মরত ছিলেন।

পেশাগত জীবন ও সাফল্য

প্রথমদিকে বার্ডিন গালফ রিসার্চ ল্যাবরেটরিতে কাজ করেন এবং পরবর্তীতে মিনেসোটা বিশ্ববিদ্যালয়ে শিক্ষক হিসেবে যোগ দেন। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধ চলাকালে তিনি নেভাল অর্ডন্যান্স ল্যাবরেটরিতে কাজ করেন। তবে তাঁর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কাজ শুরু হয় ১৯৪৫ সালে, যখন তিনি বেল টেলিফোন ল্যাবরেটরিতে যোগ দেন।

সেখানে, উইলিয়াম শকলি ও ওয়াল্টার ব্র্যাটেইনের সঙ্গে যৌথভাবে ১৯৪৭ সালে তিনি ট্রানজিস্টর আবিষ্কার করেন—একটি বৈদ্যুতিক যন্ত্র যা সংকেত বাড়াতে ও সুইচ হিসেবে কাজ করতে পারে। এই আবিষ্কার বড় ও অকার্যকর ভ্যাকুয়াম টিউবের পরিবর্তে ব্যবহার শুরু হয় এবং আধুনিক ইলেকট্রনিক্সের ভিত্তি তৈরি করে। এই উদ্ভাবনের জন্য বার্ডিন, শকলি এবং ব্র্যাটেইন ১৯৫৬ সালে পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার লাভ করেন।

এরপর বার্ডিন ইউনিভার্সিটি অব ইলিনয় অ্যাট আরবানা-শ্যাম্পেইন-এ পদার্থবিজ্ঞান ও ইলেকট্রিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং-এর অধ্যাপক হিসেবে যোগ দেন। তিনি তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানে মনোযোগ দেন এবং অতিশীতল পরিবাহিতা (সুপারকন্ডাক্টিভিটি) নিয়ে গবেষণা শুরু করেন—যেখানে কিছু পদার্থ খুব নিম্ন তাপমাত্রায় কোন প্রকার বাধা ছাড়াই বিদ্যুৎ পরিবাহিত করতে পারে। ১৯৫৭ সালে লিওন কুপার ও রবার্ট শ্রিফার-এর সঙ্গে যৌথভাবে তিনি BCS তত্ত্ব প্রকাশ করেন, যা অতিশীতল পরিবাহিতার বৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যা দেয়। এই যুগান্তকারী তত্ত্বের জন্য তাঁরা ১৯৭২ সালে দ্বিতীয়বারের মতো পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার লাভ করেন।

দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সেবা

১৯৪১ থেকে ১৯৪৪ সাল পর্যন্ত, বার্ডিন নেভাল অর্ডন্যান্স ল্যাবরেটরিতে চৌম্বকীয় খনিজ এবং টর্পিডো ও খনিজ ও টর্পিডো প্রতিকার নিয়ে কাজ করা দলের প্রধান ছিলেন। এই সময় তাঁর স্ত্রী জেন একটি ছেলে (বিল, ১৯৪১ সালে জন্ম) এবং একটি মেয়ে (বেটসি, ১৯৪৪ সালে জন্ম) জন্ম দেন।

বেল ল্যাবস

অক্টোবর ১৯৪৫ সালে বার্ডিন বেল ল্যাবসে যোগ দেন, যেখানে তিনি উইলিয়াম শকলি এবং রসায়নবিদ স্ট্যানলি মরগানের নেতৃত্বাধীন সলিড-স্টেট পদার্থবিজ্ঞান দলের সদস্য ছিলেন। দলের অন্যান্য সদস্য ছিলেন ওয়াল্টার ব্র্যাটেইন, পদার্থবিজ্ঞানী জেরাল্ড পিয়ারসন, রসায়নবিদ রবার্ট গিবনি, ইলেকট্রনিক্স বিশেষজ্ঞ হিলবার্ট মূর এবং কয়েকজন টেকনিশিয়ান। বার্ডিন তার পরিবারকে নিউ জার্সির সামিটে নিয়ে যান।

দলের কাজ ছিল নাজুক কাচের ভ্যাকুয়াম টিউব অ্যাম্প্লিফায়ারের বিকল্প হিসেবে সলিড-স্টেট ডিভাইস তৈরি করা। প্রথম প্রচেষ্টা শকলির ধারণার উপর ভিত্তি করে ছিল, যেখানে সেমিকন্ডাক্টরের উপর বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগের মাধ্যমে তার পরিবাহিতা পরিবর্তন করা হয়। কিন্তু এই পরীক্ষা বারবার ব্যর্থ হয়। বার্ডিন একটি তত্ত্ব প্রস্তাব করেন যা বলেছিল যে সেমিকন্ডাক্টরের পৃষ্ঠে কিছু 'সারফেস স্টেট' বিদ্যমান যা ক্ষেত্রকে প্রবেশ করতে বাধা দেয়। দলের দৃষ্টি এই 'সারফেস স্টেট' নিয়ে কেন্দ্রীভূত হয় এবং তারা প্রায় প্রতিদিনই আলোচনা করত। শীতকালে ১৯৪৬ তারা এতদূর এগোয় যে বার্ডিন পদ্ধতির উপর একটি গবেষণা প্রবন্ধ পাঠান। ব্র্যাটেইন তার পৃষ্ঠে আলো প্রদর্শন করে সারফেস স্টেটগুলি পরীক্ষা শুরু করেন, যা সফল হয়। এরপর তারা আরও পরীক্ষার মাধ্যমে একটি নির্দিষ্ট রাসায়নিক 'গ্লাইকোল বোরেট' ব্যবহার শুরু করেন যা বাষ্পীভূত হয় না। অবশেষে, তারা বৈদ্যুতিক সংকেতের ক্ষমতা বাড়ানোর প্রমাণ পান।

ট্রানজিস্টরের আবিষ্কার

১৯৪৭ সালের ২৩ ডিসেম্বর, বার্ডিন এবং ব্র্যাটেইন শকলির অনুপস্থিতিতে কাজ করে একটি পয়েন্ট-কন্টাক্ট ট্রানজিস্টর তৈরি করতে সক্ষম হন যা সংকেত প্রবর্ধন করতে পারে। পরের মাসে বেল ল্যাবের পেটেন্ট আইনজীবীরা পেটেন্টের কাজ শুরু করেন।

বেল ল্যাবসের আইনজীবীরা দ্রুত জানতে পারেন শকলির ক্ষেত্র প্রভাবের ধারণাটি আসলে ১৯৩০ সালে জুলিয়াস লিলিয়েনফেল্ড নামে একজন বিজ্ঞানী পেটেন্ট করেছিল। শকলি ট্রানজিস্টর আবিষ্কারে নিজের শেয়ার বেশি দাবি করায় বার্ডিনের সঙ্গে তাঁর সম্পর্ক নষ্ট হয়। শেষ পর্যন্ত শকলি বার্ডিন এবং ব্র্যাটেইনকে জংশন ট্রানজিস্টরের উন্নয়নে কাজ করতে বাধা দেন। বার্ডিন সুপারকন্ডাক্টিভিটির তত্ত্ব নিয়ে গবেষণায় মনোনিবেশ করেন এবং ১৯৫১ সালে বেল ল্যাবস ত্যাগ করেন।

ইলিনয় বিশ্ববিদ্যালয়, আরবানা-চ্যাম্পেইন

১৯৫১ সালে বার্ডিন ইলিনয় বিশ্ববিদ্যালয়ে যোগ দেন, যেখানে তিনি ইলেকট্রিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং এবং পদার্থবিজ্ঞানের প্রফেসর হন। এখানে তিনি সেমিকন্ডাক্টরের তাত্ত্বিক ও পরীক্ষামূলক গবেষণা এবং সুপারকন্ডাক্টিভিটি ও কোয়ান্টাম তরল নিয়ে গবেষণার দুটি বড় প্রোগ্রাম প্রতিষ্ঠা করেন।

তিনি ১৯৫১ থেকে ১৯৭৫ সাল পর্যন্ত এখানে সক্রিয় ছিলেন এবং পরবর্তীতে এমেরিটাস প্রফেসর হন। জীবনের শেষ পর্যায়ে তিনি ইলেকট্রন প্রবাহের উপর কাজ চালিয়ে যান, যেখানে তিনি দাবি করেন ইলেকট্রন পরিবহন একটি সম্মিলিত কোয়ান্টাম ঘটনা। ২০১২ সালের কিছু পরীক্ষা তার এই তত্ত্বকে সমর্থন করেছে। 

১৯৫৬ সালের পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার

১৯৫৬ সালে বার্ডিন, উইলিয়াম শকলি ও ওয়াল্টার ব্র্যাটেইনকে একত্রে সেমিকন্ডাক্টর ও ট্রানজিস্টর আবিষ্কারের জন্য পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার দেওয়া হয়।

BCS তত্ত্ব

১৯৫৭ সালে বার্ডিন, লিওন কুপার ও জন রবার্ট শ্রিফারের সঙ্গে যৌথভাবে সুপারকন্ডাক্টিভিটির মানক তত্ত্ব "BCS তত্ত্ব" প্রস্তাব করেন।

জোসেফসন ইফেক্ট বিতর্ক

১৯৬০ সালে বার্ডিন সুপারকন্ডাক্টিং টানেলিং নিয়ে আগ্রহী হন এবং ১৯৬২ সালে ব্রায়ান জোসেফসনের সুপারকারেন্ট প্রবাহের তত্ত্বকে তিনি প্রথমে চ্যালেঞ্জ করেন। তবে ১৯৬৩ সালে প্রমাণ এবং তাত্ত্বিক ব্যাখ্যা পাওয়ার পর তিনি জোসেফসনের তত্ত্ব গ্রহণ করেন এবং তার প্রতি সমর্থন জানান।

১৯৭২ সালের নোবেল পুরস্কার

১৯৭২ সালে বার্ডিন, লিওন কুপার ও জন শ্রিফার যৌথভাবে সুপারকন্ডাক্টিভিটির তত্ত্বের জন্য আবারও পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার পান। বার্ডিন পদার্থবিজ্ঞানে দুইবার নোবেল জেতা প্রথম ব্যক্তি হন।

তিনি তার তিন সন্তানকে ১৯৭২ সালের নোবেল পুরস্কার অনুষ্ঠানে নিয়ে যান এবং অনেকটাই পুরস্কার অর্থ ফ্রিটজ লন্ডন স্মৃতিচারণ বক্তৃতা অনুষ্ঠানকে দান করেন।

উত্তরাধিকার ও সম্মাননা

জন বার্ডিন হলেন একমাত্র ব্যক্তি যিনি দুইবার পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার পেয়েছেন। তাঁর আবিষ্কার ও গবেষণা আধুনিক প্রযুক্তির ভিত্তি গড়ে তুলেছে এবং ঘনীভূত পদার্থবিজ্ঞানের (condensed matter physics) নতুন দিগন্ত উন্মোচন করেছে। তিনি শুধু একজন প্রতিভাবান বিজ্ঞানীই ছিলেন না, বরং একজন বিনয়ী ও নিবেদিত শিক্ষক হিসেবেও পরিচিত ছিলেন।

তিনি ন্যাশনাল মেডেল অব সায়েন্স, প্রেসিডেনশিয়াল মেডেল অব ফ্রিডমসহ বহু সম্মানে ভূষিত হন। তাঁর অবদান আজকের কম্পিউটার, মোবাইল ফোন, এমআরআই যন্ত্র এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটিং-এর মতো প্রযুক্তিতে দৃশ্যমান।

মৃত্যু

জন বার্ডিন ১৯৯১ সালের ৩০ জানুয়ারি ম্যাসাচুসেটসের বোস্টনে মৃত্যুবরণ করেন। তিনি ৮২ বছর বয়সে শেষ নিঃশ্বাস ত্যাগ করেন। তাঁকে ২০শ শতাব্দীর অন্যতম শ্রেষ্ঠ পদার্থবিজ্ঞানী হিসেবে বিবেচনা করা হয়।

sourse: wikipedia