Biografia Williama Shockleya, amerykańskiego fizyka i wynalazcy
Laureat Nagrody Nobla (od lewej do prawej) John Bardeen (1908 - 1991), William Shockley (1910 - 1989) i Walter Brattain (1902 - 1987), który wynalazł tranzystory, przeprowadzają eksperyment.
Archiwum Hultona/Getty Images
William Shockley Jr. (13 lutego 1910 – 12 sierpnia 1989) był amerykańskim fizykiem, inżynierem i wynalazcą, który kierował zespołem badawczym, któremu przypisuje się opracowanie tranzystor w 1947. Za swoje osiągnięcia Shockley podzielił nagrodę Nobla w 1956 roku w dziedzinie fizyki. Jako profesor inżynierii elektrycznej na Uniwersytecie Stanforda pod koniec lat sześćdziesiątych był ostro krytykowany za popieranie stosowania selektywnej hodowli i sterylizacji w celu rozwiązania tego, co uważał za genetycznie odziedziczoną niższość intelektualną rasy czarnej.
Szybkie fakty: William Shockley
- Williama Shockleya. Globalna Sieć Historyczna IEEE , https://ethw.org/William_Shockley.
- Riordan, Michael i Hoddesdon, Lillian. Kryształowy Ogień: Narodziny Ery Informacji. W W. Norton, 1997. ISBN-13: 978-0393041248.
- Shurkin, Joel N. Broken Genius: The Rise and Fall of William Shockley, twórca epoki elektronicznej ... Macmillan, Nowy Jork, 2006.
- 1947: Wynalezienie tranzystora punktowego. Muzeum Historii Komputerów , https://www.computerhistory.org/siliconengine/invention-of-the-point-contact-transistor/.
- 1956 Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki: tranzystor. Nokia Bell Labs , https://www.bell-labs.com/about/recognition/1956-transistor/.
- Kesslera, Ronalda. Nieobecny przy stworzeniu; Jak jeden naukowiec uciekł z największym wynalazkiem od czasu żarówki. Magazyn Washington Post . 06 kwietnia 1997, https://web.archive.org/web/20150224230527/http://www1.hollins.edu/faculty/richter/327/AbsentCreation.htm.
- Pearson, Roger. Shockley o eugeniki i rasie. Scott-Townsend Publishers, 1992. ISBN 1-878465-03-1.
- Eschner, Kat. „Bank nasienia Nagrody Nobla” był rasistowski. Pomógł też zmienić branżę płodności. Smithsonian Magazine . 9 czerwca 2017, https://www.smithsonianmag.com/smart-news/nobel-prize-sperm-bank-was-racist-it-also-helped-change-fertility-industry-180963569/.
Wczesne życie i edukacja
William Bradford Shockley Jr. urodził się 13 lutego 1910 roku w Londynie w Anglii dla rodziców będących obywatelami amerykańskimi i wychował się w rodzinnym domu w Palo Alto w Kalifornii. Zarówno jego ojciec, William Hillman Shockley, jak i matka, May Shockley byli inżynierami górnictwa. Dorastając wokół górnictwa złota na amerykańskim Zachodzie, May Shockley ukończyła Uniwersytet Stanforda i została pierwszą kobietą, która pełniła funkcję zastępcy amerykańskiego inspektora ds. wydobycia minerałów.
W 1932 Shockley uzyskał tytuł Bachelor of Science w California Institute of Technology. Po uzyskaniu doktoratu w fizyce z MIT w 1936 dołączył do personelu technicznego Bell Telephone Laboratories w New Jersey, gdzie zaczął eksperymentować z półprzewodniki elektroniczne .
Dr William Shockley na Konwencji APA, 1971. Archiwum Bettmanna / Getty Images
Shockley poślubił Jean Bailey w 1933 roku. Para miała jedną córkę, Alison i dwóch synów, Williama i Richarda, zanim rozwiodła się w 1954 roku. W 1955 Shockley poślubił pielęgniarkę psychiatryczną Emmy Lanning, która pozostała przy nim aż do jego śmierci w 1989 roku.
Podczas II wojny światowej Shockley został wybrany na szefa Grupy Operacyjnej przeciw okrętom podwodnym Marynarki Wojennej USA, pracującej nad poprawą celności alianckich ataków na niemieckie łodzie podwodne. W lipcu 1945 r. Departament Wojny Stanów Zjednoczonych wyznaczył go do przeprowadzenia analizy prawdopodobnych ofiar USA związanych z inwazją na kontynent japoński. Raport Shockleya – prognozujący od 1,7 miliona do 4 milionów zgonów w USA – wywarł wpływ na prezydenta Harry'ego Trumana upuścić bomby atomowe na Hiroszima i Nagasaki , zasadniczo kończąc wojnę. Za swój wkład w wysiłek wojenny Shockley został odznaczony Medalem Marynarki Wojennej za zasługi w październiku 1946 roku.
W okresie swojej świetności Shockley był znany jako utalentowany alpinista, który według członków rodziny lubił ryzykowną aktywność jako sposób na wyostrzenie umiejętności rozwiązywania problemów. We wczesnej dorosłości stał się dość popularny, stając się znanym jako wykwalifikowany magik-amator i pomysłowy żartowniś.
Ścieżka do tranzystora
Tuż po zakończeniu II wojny światowej w 1945 roku Shockley powrócił do Bell Laboratories, gdzie został wybrany, aby dołączyć do fizyków Waltera Housera Brattaina i Johna Bardeena w kierowaniu nowym fizyka ciała stałego grupa badawczo-rozwojowa. Wspomagana przez fizyka Geralda Pearsona, chemika Roberta Gibneya i eksperta od elektroniki Hilberta Moore'a, grupa pracowała nad wymianą kruchego i podatnego na awarie szklane rurki próżniowe lat dwudziestych z mniejszymi i bardziej niezawodnymi alternatywami półprzewodnikowymi.
Lampa próżniowa i tranzystor, funkcjonalni przodkowie chipów półprzewodnikowych. Kolekcja obrazów LIFE / Getty Images
23 grudnia 1947 roku, po dwóch latach niepowodzeń, Shockley, Brattain i Bardeen zademonstrowali pierwszy na świecie udany wzmacniacz półprzewodnikowy — tranzystor. Firma Bell Labs publicznie ogłosiła przełom na konferencji prasowej 30 czerwca 1948 r. W klasycznym niedopowiedzeniu rzecznik firmy zasugerował, że tranzystor może mieć daleko idące znaczenie w elektronice i komunikacji elektrycznej. W przeciwieństwie do lamp próżniowych, tranzystory wymagały bardzo małej mocy, wytwarzały znacznie mniej ciepła i nie wymagały czasu nagrzewania. Co najważniejsze, ponieważ zostały dopracowane, aby stać się mikroczipy połączone w układy scalone, tranzystory były w stanie wykonać miliony razy więcej pracy na milionach razy mniejszej przestrzeni.
W 1950 roku firmie Shockley udało się obniżyć koszty produkcji tranzystorów. Wkrótce tranzystory zastąpiły lampy próżniowe w radiach, telewizorach i wielu innych urządzeniach elektronicznych. W 1951 roku, w wieku 41 lat, Shockley został jednym z najmłodszych naukowców, jaki kiedykolwiek został wybrany do Narodowej Akademii Nauk. W 1956 Shockley, Bardeen i Brattain otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za badania nad półprzewodnikami i wynalezienie tranzystora.
Zdjęcie z 1956 roku przedstawiające trzy miniaturowe tranzystory M-1 widoczne na tarczy dziesięciocentówki. OFF/AFP/Getty Images
Shockley przypisał później to, co nazwał metodologią kreatywnego niepowodzenia, za wynalezienie tranzystora przez jego zespół. Podstawową prawdą, jaką ujawnia historia powstania tranzystora, jest to, że podstawy elektroniki tranzystorowej powstały przez popełnianie błędów i podążanie za przeczuciami, które nie spełniły oczekiwań, powiedział dziennikarzom.
Shockley Semiconductor i Dolina Krzemowa
Krótko po podzieleniu się Nagrodą Nobla w 1956 roku Shockley opuścił Bell Labs i przeniósł się do Mountain View w Kalifornii, aby realizować swój cel opracowania pierwszego na świecie krzem tranzystor — the układ krzemowy . W jednopokojowej chacie Quonset przy 391 San Antonio Road otworzył Shockley Semiconductor Laboratory, pierwszą zaawansowaną technologicznie firmę badawczo-rozwojową w stanie znanym jako Silicon Valley.
Rzeźba na chodniku przed pierwotną lokalizacją Shockley Semiconductor Laboratory w Mountain View w Kalifornii. Pokazano czterowarstwową diodę Shockley. Dicklyon/Wikimedia Commons/Domena publiczna
Podczas gdy większość tranzystorów produkowanych w tym czasie, w tym te, które zespół Shockley stworzył w Bell Labs, była wykonana z german , naukowcy z Shockley Semiconductor skupili się na wykorzystaniu krzemu. Shockley uważał, że chociaż krzem jest trudniejszy w obróbce, zapewnia lepszą wydajność niż german.
Częściowo z powodu coraz bardziej agresywnego i nieprzewidywalnego stylu zarządzania Shockley, ośmiu genialnych inżynierów, których zatrudnił, opuściło Shockley Semiconductor pod koniec 1957 roku. Znani jako zdradzieckia ósemka, założyli Fairchild Semiconductor, który wkrótce stał się liderem w branży półprzewodników. W ciągu następnych 20 lat Fairchild Semiconductor stał się inkubatorem kilkudziesięciu korporacji high-tech, w tym gigantów z Doliny Krzemowej Intel Corp . oraz Advanced Micro Devices, Inc. (AMD).
Nie mogąc konkurować z Fairchild Semiconductor, Shockley opuścił przemysł elektroniczny w 1963 roku, aby zostać profesorem nauk technicznych na Uniwersytecie Stanforda. Byłoby to w Stanford, gdzie jego uwaga nagle przeniosła się z fizyki na kontrowersyjne teorie na temat ludzkiej inteligencji. Twierdził, że niekontrolowana hodowla wśród ludzi o z natury niskim IQ stanowi zagrożenie dla przyszłości całej rasy ludzkiej. Z biegiem czasu jego teorie stawały się coraz bardziej oparte na rasie i wykładniczo bardziej kontrowersyjne.
Kontrowersje dotyczące luki w inteligencji rasowej
Podczas nauczania w Stanford Shockley zaczął badać, w jaki sposób genetycznie dziedziczona inteligencja może wpływać na jakość naukowego myślenia wśród różnych grup rasowych. Argumentując, że skłonność osób z niższym IQ do rozmnażania się częściej niż osób z wysokim IQ zagraża przyszłości całej populacji, teorie Shockleya stały się coraz bardziej zbieżne z teoriami ruch eugeniczny lat 1910 i 1920.
Świat akademicki po raz pierwszy uświadomił sobie poglądy Shockleya w styczniu 1965 r., kiedy uznany na całym świecie fizyk wygłosił wykład zatytułowany Kontrola populacji lub eugenika na konferencji Fundacji Nobla na temat genetyki i przyszłości człowieka w Gustavus Adolphus College w St. Peter w Minnesocie.
W 1974 wywiad w serialu telewizyjnym PBS „Firing Line with William F. Buckley Jr.” Shockley argumentował, że umożliwienie swobodnej reprodukcji osób o niższej inteligencji doprowadziłoby ostatecznie do degradacji genetycznej i ewolucji w odwrotnej kolejności. Równie kontrowersyjnie przeciwstawił naukę polityce, argumentując, że Wielkie Społeczeństwo programy opieki społecznej i polityki równości rasowej prezydenta USA Lyndon Johnson były nieskuteczne w zamykaniu tego, co postrzegał jako rasową lukę w inteligencji.
(Oryginalny podpis) Princeton, NJ: William Shockley, fizyk zdobywca nagrody Nobla, rozmawia z dziennikarzami po tym, jak Roy Innis, dyrektor generalny Kongresu Równości Rasowej, wycofał się z zaplanowanej debaty. Przedmiotem debaty miał być kontrowersyjny pogląd Shockleya, że czarni są genetycznie mniej inteligentni niż biali. Archiwum Bettmanna / Getty Images
Moje badania prowadzą mnie nieuchronnie do opinii, że główna przyczyna deficytów intelektualnych i społecznych amerykańskiego Murzyna jest pochodzenia dziedzicznego i rasowo genetycznego, a zatem nie można jej w znacznym stopniu naprawić przez praktyczne ulepszenia środowiska, stwierdził Shockley.
W tym samym wywiadzie Shockley zasugerował sponsorowany przez rząd program, w ramach którego osoby z: Iloraz inteligencji (IQ) poniżej średniej 100 otrzyma zapłatę za udział w tak zwanym planie premii za dobrowolną sterylizację. Zgodnie z planem, który Buckley nazwał niewypowiedzianym w erze posthitlerowskiej, osoby, które zgłosiły się na ochotnika do sterylizacji, otrzymywały premię motywacyjną w wysokości 1000 USD za każdy punkt poniżej 100, który zdobyli w standardowym teście IQ.
Shockley był także pierwszym dawcą Repository for Germinal Choice, zaawansowanego technologicznie banku nasienia otwartego w 1980 roku przez milionera Roberta Klarka Grahama w celu rozpowszechniania genów najlepszych i najjaśniejszych w ludzkości. Nazywany przez prasę bankiem nasienia Nagrody Nobla, repozytorium Grahama twierdziło, że zawiera spermę trzech laureatów Nagrody Nobla, chociaż Shockley był jedynym, który publicznie ogłosił swoją darowiznę.
W 1981 Shockley pozwał Konstytucję Atlanty zaoszczerstwopo tym, jak gazeta opublikowała artykuł porównujący jego dobrowolny plan sterylizacji z eksperymentami na ludziach przeprowadzanymi w nazistowskich Niemczech. Chociaż ostatecznie wygrał proces, jury przyznało Shockleyowi tylko jednego dolara odszkodowania.
Mimo że wyrażanie swoich poglądów nieodwracalnie uszkodziło jego reputację naukową i akademicką, Shockley przypomniał, że jego badania nad wpływem genetyki na rasę ludzką były najważniejszym dziełem w jego karierze.
Późniejsze życie i śmierć
W następstwie negatywnej reakcji na jego opinie na temat genetycznej niższości rasowej, reputacja Shockleya jako naukowca została w gruzach, a jego przełomowa praca nad stworzeniem tranzystora została w dużej mierze zapomniana. Unikając kontaktów publicznych, zamknął się w swoim domu na kampusie Uniwersytetu Stanforda. Oprócz okazjonalnych gniewnych diatryb na temat swoich teorii genetycznych, rzadko komunikował się z kimkolwiek poza swoją wierną żoną Emmy. Miał niewielu przyjaciół i rzadko rozmawiał ze swoim synem lub córkami przez ponad 20 lat.
Ze swoją żoną Emmy u boku William Shockley zmarł na raka prostaty w wieku 79 lat 12 sierpnia 1989 roku w Stanford w Kalifornii. Został pochowany w Alta Mesa Memorial Park w Palo Alto w Kalifornii. Jego dzieci nie wiedziały o śmierci ojca, dopóki nie przeczytały o tym w gazecie.
Dziedzictwo
Spuścizna Shockleya jako jednego z ojców współczesnej ery informacyjnej pozostaje nienaruszona, choć wyraźnie nadszarpnięta przez jego eugenistyczne poglądy na rasę, genetykę i inteligencję. W 50. rocznicę wynalezienia tranzystora, pisarz naukowy i biochemik Isaac Asimov nazwał przełom być może najbardziej zdumiewającą rewolucją ze wszystkich rewolucji naukowych, jakie miały miejsce w historii ludzkości.
Vintage ilustracja przenośnego radia tranzystorowego z lat 50. XX wieku. GraphicaArtis/Getty Images
Sugerowano, że tranzystor miał tak duży wpływ na codzienne życie, jak Thomasa Edisona żarówka lub Aleksandra Grahama Bella telefon miał przed nim. Chociaż kieszonkowe radia tranzystorowe z lat 50. były wtedy niesamowite, to jedynie przepowiadały nadchodzące postępy. Rzeczywiście, bez tranzystora dzisiejsze nowoczesne cuda, takie jak telewizory z płaskim ekranem, smartfony, komputery osobiste, statki kosmiczne i oczywiście internet, nadal byłyby fantazmatem science fiction.