作为唯一一个两次获诺贝尔物理学奖的科学家，他的“巴丁数”无穷大
在科学界有一个数叫做巴丁数（Bardeen number），即一个人的成就除上他的自我吹嘘，表示一个人的谦虚程度。
贝尔实验室的物理学家 Ravin Bhatt 讲过：“一般地讲，如果一般的科学家的这个数为“一”，就是说他的自我吹嘘和获得的成就是一致的，那么成绩就很不错了；但大多数人的这个数是低于“一”，就是都在自我吹嘘，其实成就没有那么大。”
早期经历
巴丁数是以约翰·巴丁（John Bardeen）的名字命名，而巴丁本人的巴丁数是无穷大，意味着他从未炫耀过自己的成绩。
他曾因晶体管效应和超导BCS理论在1956年和1972年两次获得诺贝尔物理学奖。但与其他同时代的拥有古怪、出格个性的名人相比，他低调朴实，默默无闻。
美国邮政总局发行的纪念巴丁的邮票
巴丁于1908年出生在美国中部，他的父亲是威斯康辛大学医学院的院长，母亲曾在著名教育家杜威（John Dewey）创办的实验室、中学里教课。在巴丁小学三年级时，母亲将他和哥哥转入威斯康辛大学附属中学的初一年级。
巴丁一家
在接受美国物理学会（America Institute of Physics）的采访时，巴丁说道：“对我来说，当时连跳三级确实是个不小的挑战，由于上学时没有与同龄人相处，我的语言能力只有中等水平。”
在学校，巴丁与哥哥和比他年龄大的同学们相处；放学后，巴丁在父母的建议下与同年龄的小伙伴们一起运动，交了很多朋友，提高了自己的社交能力。巴丁是“合作型科学家”的典型代表，他两次都是和团体成员共同获得诺奖。
约翰·巴丁
在高中时期，数学和科学学科对他更具吸引力，他在地下实验室照着化学书所描述的方法尝试过给衣服染色，还向鸡蛋中喷射颜料，也经常做一些小实验。
由于对数学有着相当的“执念”，巴丁在上大学时选择了电气工程学作为自己的专业，因为他听说“电气工程学会用到很多的数学”。
在上大学时，他就已经完成了大学到研究生的物理课程。为了深入了解电工在实际工作中的应用，巴丁还主动到西方电器公司实习了一个学期，由此延期一年在20岁（1928年）毕业。
约翰·巴丁
由于当时较为先进的物理研究成果都是在剑桥大学完成，因此在硕士论文完成后，巴丁主动申请剑桥大学，却被剑桥大学拒绝。与此同时，美国经历了经济大萧条，迫于无奈他只能去海湾石油公司（Gulf Oil Company）进行地质勘探工作。
虽然地质勘探并不是他的专业，他也工作地非常出色。在工作一段时间之后，巴丁研发出了一种勘探石油的新电磁学方法，海湾公司决定将这种勘探方法保密，直到50多年后，在20世纪80年代这种勘探法才被公布出来。
对数学和物理学念念不忘的巴丁在周末经常去公司附近参加物理研讨会，最终不顾所有人的劝阻，巴丁在1933年毅然选择进入普林斯顿大学数学系自费攻读博士。
巴丁进入普林斯顿，原因之一是希望能在爱因斯坦的指导下完成博士学位，但当他进入普林斯顿时，爱因斯坦已经离开这所大学。
所以他最终选择了维格纳（Wigner）作为博士论文导师，用量子力学研究固体物理，这也是当时固体物理最前沿的研究方向。正是从这时开始，他开始了长达数十年的固体物理学研究。
1933年，巴丁与简·麦克斯韦相识。在1938年，30岁的巴丁在明尼苏达大学任教时与简结婚。婚后的生活是甜蜜的，巴丁体贴、温柔，在与简结婚后，经常陪伴简一起做家务，简也在他出国访问、颁奖典礼时陪伴在巴丁左右。
巴丁与妻子简
巴丁在博士毕业后应哈佛大学的邀请担任初级研究员，此后他相继在明尼苏达大学、海军军械实验室工作。
首次获得诺奖
约翰·巴丁在马萨诸塞州上学时就认识了威廉·肖克利（W. B. Shockly），在毕业时他也认识了该小组的另一名成员布拉顿（W. H. Brattain）。
因此战后时期，在肖克利被任命为贝尔实验室的一个新研究小组的负责人后，巴丁也应邀进入小组。小组中还包括两名物理学家、一名化学家、一名电路专家及两名技工。
早在战时，肖克利和布拉顿已经开始研究半导体材料及其在电子技术中应用的可能性问题。1945年7月，小组成立后主要围绕“研制具有三端电极的半导体电子放大器件”问题展开研究，着重检测组长肖克利提出的场效应思想：“在半导体表面和被绝缘的金属电极之间施加一个横向电场，用以控制半导体表面的电子或空穴的浓度而获得放大作用。”但他们所有的实验都没有发现场效应。
1945 年 10 月，巴丁进入贝尔实验室后，与布拉顿一起分析前一阶段实验失败的原因，他对半导体表面特性进行梳理并进行一系列分析。
巴丁与布拉顿、肖克利
在1946年，他提出半导体表面态理论：在外加电场的作用下，电子被吸引到半导体的表面并被束缚在那里，形成了严密的屏蔽作用。这也阻止了电场穿透到半导体内部，因而不能形成电流。
这个理论很好的解释了为什么肖克利场效应实验观测不到。随后在1947年11 月，由于仪器进水，在清洗过程中布拉顿偶然发现如果仪器浸泡在电解液中，会观察到更强的光电效应，他们立刻认识到有可能实现场效应。
接着，他们用各种各样的电解液进行试验，发现只要电解液在半导体表面形成一薄层氧化物绝缘体，去掉电解液也会产生所需的场效应，还发现在P 型半导体表面加上一层 N 型半导体，放大效应更好。
11 月 21 日巴丁向布拉顿建议用一个放大器的模型，他们二人开始实验。在这个模型上，他们发现电流和功率得到放大，但电压没有放大。虽然这个装置没有实用价值，但它的出现却推进了点接触晶体管的发明，具有重要的历史意义。
半导体放大器的几何装置图示
以后一个月，他们继续尝试了各种材料和结构，寻求最好的放大效果。12月8日中午，巴丁从普渡大学（Purdue University System）研究工作的得到启发，改用掺锡的锗作为半导体材料，下午实验发现电压放大了一倍，功率放大了330倍。
在点接触晶体管发明过程中的最后关键阶段，他们遇到了放大器输入与输出端信号的同步问题，巴丁提出将锗晶体表面上的两个接触点尽可能的靠近，使其间距为千分之四厘米（0.002英寸），在当时这样的工作只能用手来做，心灵手巧的布拉顿为此做了无数次的试验。
布拉顿与巴丁完美配合，精确的将接触点的距离掌控在千分之四厘米，于是世界上第一个晶体三极管诞生了。肖克利随后一个人设计固体放大器的改进模型，在12月30日至31日他在家中想出了以两层 P 型硅或锗中间夹以一层 N 型硅或锗的模式，以面接触代替点接触的方案。
世界上第一个晶体三极管
1956年，巴丁、布拉顿和肖克利三人共同获得了诺贝尔物理学奖。
肖克利、巴丁和布拉顿
来源：The Nobel Prize
再次获得诺奖
1951年，巴丁离开贝尔实验室，到伊利诺斯大学（University of Illinois）任教，当时关于超导体的新实验和理论研究引起了巴丁的关注。他在攻读博士学位时、在明尼苏达大学任教时，都做过这方面的研究，但之后被迫停止，此时他决定继续进行超导领域的研究。
巴丁在伊利诺斯大学授课
来源：University of Illinois
在整理相关论文和资料后，巴丁意识到他需要组建团队共同攻克难题。于是在1955年，他选择了杨振宁博士为他推荐的库珀（Leon Cooper）。同年，跟随巴丁攻读博士学位的研究生施里弗（John Robert Schrieffer）选择了超导作为自己的博士论文选题，超导团队建立起来了。
1955 年冬，库珀注意到在费米面附近电子之间由晶格作用引起的吸引力能够使自旋相反的一对电子形成能量低于正常态的束缚态，即“库珀对”。
库珀
来源：The Nobel Prize
在1957年1月，施里弗借用日本物理学家朝永振一郎用来处理核子和介子相互作用的变分法，只花了一个晚上的时间，就想出了利用变分法写出超导整体波函数的方法，求出了超导体的能隙方程，构建了电子吸引势的模型，计算了绝对零度时的凝聚能。
施里弗
来源：The Nobel Prize
他们日以继夜进行了几个月的计算，获得了超导的电磁现象、热学性质、关联尺度、相变温度、临界磁场强度、输运过程，等等参数之间的关系，发现和已有的实验数据完全符合。
为了让年轻人得到认可，在1957年3月的美国物理学年会上，由库珀公布了这一理论的基本内容。同年11月，巴丁三人正式在《物理评论》上发表了关于这一理论的完整论文，后来人们取他们三人名字的首字母将这一理论命名为超导BCS理论（即Bardeen、Cooper、Schrieffer）。
1972年，巴丁团队三人共同获得诺贝尔物理学奖。
巴丁、库珀和施里弗
来源：University of Illinois
平凡的诺奖获得者
在研究晶体管时，他与布拉顿密切合作；在研究超导现象时，他们团队三人虽然具有不同的学识、个性和背景，却互相争论、启发，在突破过程中，各自贡献了关键想法的一部分，而巴丁既是学识和经验丰富的学术领导，运筹帷幄，指挥若定，又是凝聚和鼓舞团队士气的核心。
他的研究成果——晶体管，引发了给人类带来台式电脑、巨型计算机和微电子的电子革命。在20世纪一直让爱因斯坦、费恩曼和许多科学家感到困惑的超导理论，革新了20世纪的科技，造就了如高速磁浮列车、超级原子对撞机以及其他非凡的科技奇迹。
他是一位曾获两次诺贝尔物理学奖的旷世奇才，他的名字是约翰·巴丁。
巴丁在打高尔夫球
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