|
了 蕭克利 最 關心 的 事 ; 他 在 思索 物理 世界 諸多 謎團 時 的 單純 樂趣 , 卻 因為 沉浸 在 政治 議題 裡 而 被 淹沒 了 。 當時 我 訪問 他 時 , 軟硬兼施 , 想 讓 他 回憶起 他 最 偉大 發明 的 思考 過程 , 但 他 還是 不斷 將 話題 轉回 智能 和 種族 。 他 在 一九八九年 過世 之 時 , 仍然 念念不忘 那 個 議題 。 這 件 長期 爭議 還 有 個 不幸 , 就是 儘管 蕭克利 有 強烈 的 行動 和 言論 , 但 他 看起來 更 像 一 位 和藹可親 的 老爺爺 , 而 不 像 是 眾人 厭惡 的 怪物 。 多 年 來 曾經 與 他 共事 的 人 , 總是 形容 他 「 很 有 魅力 」 ; 在 科學 會議 上 , 大家 都 知道 他 會 講 笑話 , 甚至 在 發表 論文 演說 的 時候 , 還 會 在 講台 上 變 魔術 。 蕭克利 還 有 另 一 項 名聲 , 他 很 會 從 與 他 合作 者 的 身 上 挖 寶 。 他 在 貝爾 實驗室 時 就 做 過 這 種 事 。 二 次 世界 大戰 後 , 蕭克利 受命 負責 一 個 研究 半導體 新 應用 的 小組 。 小組 當中 年紀 較 大 的 是 布拉頓 , 在 發明 電晶體 時 他 四十五 歲 。 布拉頓 在 華盛頓州 的 農場 長大 , 後來 進入 惠特曼 學院 。 他 到 俄勒岡 和 明尼蘇達 就讀 研究所 , 一九二九年 取得 博士 學位 後 , 就 到 新 成立 的 貝爾 實驗室 工作 。 他 後來 回憶 , 當時 「 真空管 和 熱 離子 才 剛 換掉 乳齒 」 , 而 他 最先 是 從事 真空管 方面 的 研究 。 後來 , 他 轉向 半導體 , 投入 偉大 的 學者 戴維森 ( C. J. Davisson , 1881 - 1958 ) 門下 , 而 一九三七年 戴維森 獲得 諾貝爾獎 的 消息 傳來 那 天 , 他 也 在場 。 一 大 群 記者 擠進來 , 實驗室 很 快 就 被 麥克風 、 新聞 攝影機 和 一排排 的 攝影 照明燈 淹沒 了 。 戴維森 注意到 這 位 年輕 助理 臉 上 的 驚訝 , 於是 走向 布拉頓 , 在 他 耳 邊 低聲 說 , 「 別 擔心 , 華特 ( 布拉頓 的 名字 ) … … 你 有 一 天 也 會 得到 。 」 布拉頓 是 最 不 愛 出風頭 的 人 , 得獎 彷彿 讓 他 覺得 窘 。 在 諾貝爾 頒獎 典禮 上 , 接受 瑞典 國王 古斯塔夫六 世 頒獎 的 時候 , 布拉頓 說 , 「 自己 只是 剛好 在 適當 的 時間 處於 適當 的 環境 , 接受 這麼 一 個 獎項 實在 應該 感到 謙卑 。 」 他 對於 科學家 在 社會 上 的 角色 同樣 謙卑 。 布拉頓 說 , 他 的 工作 只是 增強 我們 對於 物理 世界 的 理解 , 「 然而 , 我 強烈 認為 , 科學家 沒有 任何 權利 規定 自己 的 研究 成果 要 如何 運用 。 」 不過 , 在 電晶體 發明 二十五 週年 回顧 時 , 布拉頓 的確 還 藉 題發 了 一 頓 牢騷 , 「 我 最 感到 遺憾 的 一 件 事 , 就是 搖滾 樂團 竟然 使用 固態 電子學 , 將 聲音 放大 到 既 有害 又 使 人 痛苦 的 程度 。 」 布拉頓 是 電晶體 三人組 中 的 實驗 專家 ; 他 對 半導體 應該 如何 運作 有 一 種 直觀 的 感覺 , 而且 是 他 將 同事 的 理論 變成 有效 可行 的 裝置 。 第一 顆 電晶體 是 一 片 很 難看 的 鍺 和 導線 的 結構物 , 只有 布拉頓 才 能 讓 它 運作 , 而且 他 後來 寫道 , 「 只有 我 能 把 它 扭 得 剛剛 好 。 」 電晶體 小組 的 第三 名 成員 是 巴丁 。 生 於 一九 g 八 年 , 父親 是 威斯康辛 州立 大學 醫學院 院長 , 他 在 麥迪遜 市長 大 , 於 威斯康辛州 取得 工程 學士 。 他 到 匹茲堡 的 海灣 石油 公司 工作 , 但 工作 三 年 後 , 他 覺得 自己 比較 喜歡 純粹 科學 , 而 非 應用 科學 。 他 到 普林斯頓 大學 註冊 , 在 後來 得到 諾貝爾獎 的 威格納 ( Eugene Wigner ) 門下 研究 半導體 物理學 , 於 一九三六年 取得 博士 學位 。 巴丁 接著 在 明尼蘇達 教書 , 第二次世界 大戰 時 曾 在 美國 海軍 兵工 實驗室 工作 , 然後 於 一九四六年 接受 好友 蕭克利 的 邀請 , 到 貝爾 實驗室 工作 。 三 人 小組 屢 創 新猷 一九五一年 , 基本 電晶體 的 研究 已 臻 完備 , 巴丁 建議 貝爾 研究 超導體 — — 也 就 是 在 極 低溫 下 幾乎 沒有 表現出 任何 電阻 的 材料 。 貝爾 否決 了 他 的 提議 , 理由 很 愚蠢 , 貝爾 認為 超導性 的 研究 太 遙不可及 了 。 於是 巴丁 離開 貝爾 實驗室 , 接受 伊利諾 州立 大學 的 教職 ( 有 個 叫 基爾比 的 年輕 工程師 曾經 聽 過 他 的 課 ) 。 在 這裡 , 巴丁 和 另外 兩 名 物理學家 庫柏 ( Leon Cooper , 1930 - ) 與 史瑞弗 ( John Schrieffer , 1931 - ) 合作 , 發展出 超導性 的 理論 基礎 。 他們 的 方案 ( 稱為 BCS 理論 ) 後來 證明 可行 , 也 幾乎 是 所有 超導體 發展 的 基礎 。 這 個 理論 讓 巴丁 第二 次 獲得 諾貝爾獎 。 巴丁 和 布拉頓 是 最 完美 的 搭擋 , 因為 巴丁 的 專長 是 理論 。 在 電晶體 的 計畫 上 , 布拉頓 進行 實驗 , 然後 巴丁 會 仔細 研究 實驗 結果 , 解釋 其中 有 何 意義 。 他 不 是 那 種 把 某 件 機械 扭 得 剛剛 好 , 讓 它 可以 運作 的 人 。 一九七二年 , 他 第二 次 獲得 諾貝爾獎 的 消息 傳來 那 天 , 伊利諾 大學 的 公關 人員 滿 臉 驕傲 , 安排 了 一 場 記者 招待會 , 把 能 找來 的 每 一 名 科學 記者 都 找來 。 記者 出席 了 , 卻 看 不 到 巴丁 的 影子 。 他 後來 向 大家 道歉 , 解釋 說 他 被 困在 家 裡 , 因為 他 打 不 開 車庫門 的 開關 ( 裝 了 電晶體 ) 。 布拉頓 是 實驗家 , 巴丁 是 理論家 , 蕭克利 則 兩樣 都 做 一點 , 而且 顯然 是 這 組 人 的 領頭 ; 這 三 人 在 一九四六年 開始 研究 兩 種 類型 半導體 的 不同 屬性 : P型 是 摻雜 過量 正電荷 ( 電洞 ) 的 材料 , 而 N型 則 是 帶有 多餘 的 負電荷 ( 電子 ) 。 他們 用 「 兩極 」 的 鍺 來 處理 — — 這 就 是 一 條 鍺片 經過 摻雜 , 讓 它 變成 一 端 是 N型 而 另 一 端 是 P型 。 這 幾 個 人 特別 集中 在 N型 和 P型 接觸 的 中心點 。 這 個 點 是 近代 物理學 上 最 重要 的 聚會點 , 叫做 「 PN結 」 。 PN 結 可以 讓 美妙 的 事情 發生 。 PN結 的 運作 , 就 像 你 進入 地下鐵 或 球場 時 通過 的 十字 轉門 : 你 可以 輕易 朝 一 個 方向 走過去
|