بيوگرافي جان باردين، مخترع ترانزيستور و برنده دو جايزه نوبل فيزيك

جان باردين (John Bardeen)، مهندس برق و فيزيك‌دان آمريكايي بود كه دو بار موفق به دريافت جايزه‌ي نوبل شد. او اولين فردي محسوب مي‌شود كه به اين افتخار نائل شده است. اولين جايزه‌ي نوبل باردين در سال ۱۹۵۶ و به‌صورت مشترك با ويليام شاكلي و والتر براتين به‌خاطر اختراع ترانزيستور اهدا شد. جايزه‌ي دوم، در سال ۱۹۷۲ و به‌صورت مشترك با لئون كوپر و جان رابرت شريفر به‌خاطر انديشه متخصصينيه‌ي ابررسانايي (موسوم به انديشه متخصصينيه‌ي BCS) به‌دست آمد.

اختراع باردين و ديگر دانشمندان را مي‌توان عنصر پايه‌اي انقلاب در صنعت الكترونيك دانست. ترانزيستور، قطعه‌اي بود كه توسعه‌ي همه‌ي دستاوردهاي مدرن دنياي امروز از تلفن تا كامپيوتر و ديگر محصولات مهم را ممكن كرد. بسياري از مورخان، ترانزيستور را شروع‌كننده‌ي عصر ارتباطات مي‌دانند. دستاورد دوم باردين يعني انديشه متخصصينيه‌ي ابررسانايي هم تأثيرات عميقي بر دنياي علم داشت. امروز از اين پايه‌ي علمي در مواردي همچون طيف‌سنجي رزونانس مغناطيسي هسته‌اي و همچنين تصويربرداري MRI استفاده مي‌شود.

جان باردين در ۲۳ مه سال ۱۹۰۸ در مديسون ويسكانسين به‌دنيا آمد. تاريخچه‌ي خانواده‌ي او، ريشه‌هاي علمي و آكادميك و ملي‌گرايي قوي دارد. پدر او، چارلز راسل باردين نام داشت و از فارغ‌التحصيلان دانشگاه پزشكي جان هاپكينز بود. چارلز دانشگاه پزشكي ويسكانسين را تأسيس كرد و به‌عنوان اولين مدير آن مشغول به كار شد. مادر جان، آلتي هارمر نام داشت و فارغ‌التحصيل رشته‌ي هنر از دانشگاه‌هاي نيويورك و شيكاگو بود. او تحصيلات خود را در رشته‌ي اقتصاد خانه ادامه داد و سپس در دبيرستان اختصاصي دانشگاه شيكاگو به تدريس همين رشته مشغول شد.

سال‌هاي ابتدايي زندگي و تحصيل جان و تمامي خواهر و برادرهايش در مديسون گذشت. مادر او براي جلوگيري از خستگي و دلزدگي‌اش در تحصيل در مدرسه، يادگيري خصوصي را براي پسرش پيش گرفت. جان در ۹ سالگي موفق به اتمام كلاس هشتم شد و به دبيرستان دانشگاهي دانشگاه ويسكانسين رفت. پدر جان هم تأثير عميقي در پيشرفت‌هاي علمي و تحصيلي او داشت. در دوران اپيدمي آنفولانزا در سال ۱۹۱۸ كه تحصيل تا حدودي متوقف شده بود، جان به‌ كمك پدرش مسائل رياضي را در خانه حل مي‌كرد. به‌علاوه او يك آزمايشگاه خانگي داشت كه چارلز، نمونه‌ها و تجهيزات لازم را براي آزمايش شيمي در آن برايش فراهم مي‌كرد.

جان در كودكي فردي بسيار درون‌گرا محسوب مي‌شد. او به‌كمك برادر برون‌گرايش بيل، ارتباطات اجتماعي برقرار مي‌كرد و در سال‌هاي آتي نيز دوستان نزديكش اين وظيفه را بر عهده مي‌گرفتند. از ميان اين افراد مي‌توان به همسر جان يعني جين، همكارش در بل‌لبز، والتر براتين و اولين دانشجويش نيك هولونياك اشاره كرد.

مراسم دريافت جايزه‌ي نوبل اول

مادر جان در سال ۱۹۲۰ و پيش از ۱۲ سالگي او به‌خاطر سرطان سينه از دنيا رفت. او تحصيلات خود را با قدرت ادامه داد و در ۱۳ سالگي كلاس‌هاي دبيرستان را به پايان رساند. جان هنوز براي ورود به دانشگاه جوان بود و به‌همين دليل دو سال آن را به تعويق انداخت. در طول اين دو سال، دوره‌هاي يادگيري و تحقيق متفرقه در رشته‌ي رياضيات و در دبيرستان مركزي مديسون انجام شد. جان در نهايت براي تحصيلات دانشگاهي به دانشگاه ويسكانسين رفت.

مهندسي برق، رشته‌اي بود كه براي شروع تحصيلات دانشگاهي از سوي جان انتخاب شد. او در اين رشته‌ي تحصيلي تخصص بالايي كسب كرد و به‌مرور به مفاهيم مكانيك كوانتوم هم علاقه‌مند شد. در آن سا‌ل‌ها جان ون ولك، استاد مكانيك كوانتوم در دانشگاه ويسكانسين بود. جان در كلاس‌هاي ولك شركت مي‌كرد و سمينارهاي تحقيقاتي او را نيز از دست نمي‌داد. بااين‌حال دانشجوي جوان هنوز براي تبديل‌شدن به يك فيزيك‌دان حرفه‌اي آماده نبود.

جان باردين با وجود علاقه‌ي فراوان به مكانيك كوانتوم و مفاهيم فيزيكي، تحصيلات دانشگاهي را در همان رشته‌ي برق ادامه داد. استاد او در دوره‌ي تحصيلات تكميلي، لئو جي پيترز بود كه پايان‌نامه‌ي جان را در موضوع اكتشاف نفت به كمك الكتريسيته هدايت كرد. پيترز پس از مدتي دانشگاه ويسكانسين را به مقصد آزمايشگاه‌هاي تحقيقاتي گلف در پيتسبورگ ترك كرد و جان نيز تصميم به تغيير مسير تحقيقات گرفت. او مطالعه انديشه متخصصينيه‌اي در ارتباط با آنتن‌ها را به‌عنوان موضوع تحقيق و تحصيل انتخاب كرد كه البته درنهايت جذابيت خاصي برايش نداشت.

در كنار شاكلي (وسط) و براتين (راست)

آزمايشگاه‌ تحقيقياتي گلف، مقصد بعدي مطالعات جان بود. او به استاد قديمي‌اش ملحق شد و اكتشاف با استفاده از فناوري‌هاي الكترومغناطيس، بار ديگر به موضوع فعاليت‌هاي علمي‌اش تبديل شد. باردين از تجربه‌ي فعاليت در آزمايشگاه گلف لذت مي‌برد، اما ژئوفيزيك هيچ‌گاه آن‌طور كه بايد و شايد موضوع تمركز او نبود. او بيش از همه‌ به شركت در سمينارهاي تحقيقاتي فيزيك مدرن در دانشگتاه پيتسبورگ علاقه‌مند بود. درنهايت جان در سال ۱۹۳۳ تصميم گرفت تا از موقعيت امن خود در آزمايشگاه گلف خارج شود و با وجود بحران اقتصادي آن سال‌ها، مسير علمي و زندگي خود را به سمت دانشگه پرينستون تغيير دهد. باردين پيش از ترك پرينستون با جين مكسول آشنا شد كه بعدها با او ازدواج كرد؛ ازدواجي كه به ۵۵ سال زندگي مشترك انجاميد.

واينر و سيتز در سال ۱۹۳۳ تحقيقات خود را متمركز بر عنصر سديم پيش مي‌بردند. آن‌ها روشي ابتدايي و تقريبي براي محاسبه‌ي ساختارهاي اتصالي اين عنصر كشف كردند. باردين هم در مسير تحقيقات آن‌ها، دستاوردهاي تحقيقاتي خود در حوزه‌ي فلزات را دخيل كرد. او قبلا روشي براي اندازه‌گيري انرژي مورد نياز با هدف جداكردن يك الكترون از سطح فلز، تدوين كرده بود. باردين براي فرايند تحقيقاتي خود، هر الكترون را با استفاده از يك تابع موجي استفاده مي‌كرد. او سپس براي تقريب زدن توزيع الكترون‌ها در سطح فلز، هر الكترون را با يك تابع موجي تعريف كرد. باردين در سال‌هاي بعد گفته بود كه روش تجزيه‌ي مسائل به اجزاء اوليه‌ي تشكيل‌دهنده را براي اولين‌بار از واينر آموخت.

جان در سال ۱۹۳۵ مصاحبه‌اي شفاهي با مديران ارشد انجمن علمي دانشگاه هاروارد داشت. او با وجود عملكرد نه‌چندان مناسب در پرسش و پاسخ شفاهي، در همان سال به عضويت ابتدايي انجمن دعوت شد. باردين سه سال به تحقيق و مطالعه در هاروارد پرداخت و موضوعات مرتبط با اتصال الكترون‌ها، بخش اصلي فعاليت‌هاي علمي‌اش را تشكيل مي‌دادند. دنياي فيزيك در آن زمان هنوز ابزارهاي انديشه متخصصيني كاملي براي تحليل مسائل مورد انديشه متخصصين باردين را نداشت و به‌همين دليل در بسياري از فعاليت‌هاي علمي خسته و سرخورده مي‌شد. ابزارهاي مورد نياز او پس از جنگ جهاني دوم به‌مرور به علم فيزيك افزوده شدند.

يكي از افراد تأثيرگذار در زندگي باردين در دوران تحقيق در هاروارد، دانشمند فيزيك متخصصدي به‌نام پرسي بريجمن بود. او بيش از همه با مطالعات پيش‌گامانه‌ي فيزيك مواد تحت فشار بالا شناخته مي‌شد. بريجمن از پيش‌گامان توسعه‌ي فلسفه‌ي Operationalism هم محسوب مي‌شد كه در تاريخ علم، مرتبط با توسعه‌ي انديشه متخصصينيه‌ي نسبيت اينشتين شناخته مي‌شود. باردين از تركيب انديشه متخصصينيه‌ي كوانتوم با داده‌هاي بريجمن دستاوردهاي قابل‌توجهي داشت. به‌همين دليل او در سال‌هاي آتي زندگي علمي خود، همكاري با يك دانشمند تجربي را هميشه مد انديشه متخصصين قرار مي‌داد.

يكي از اساسي‌ترين مسائل تحقيقي باردين در دانشگاه هاروارد، مفهوم ابررسانايي بود كه او در آن سال‌ها موفق به ارائه‌ي توضيحي دقيق و كامل از آن نشد. ابررسانايي در تعريف ساده يعني از دست دادن كامل مقاومت الكتريكي در برخي از فلزات و آلياژها كه پس از كاهش دما به پايين‌تر از حدي مشخص رخ مي‌دهد. در دهه‌هاي ۱۹۲۰ و ۱۹۳۰ انديشه متخصصينيه‌هاي متعددي پيرامون ابررسانايي مطرح شده بود كه همگي از نتايج توسعه‌ي مفاهيم مكانيك كوانتوم بودند. البته همه‌ي انديشه متخصصينيه‌ها در اثبات دقيق مفهوم مذكور ناموفق بودند.

فريتز و هاينتز لندن، دو برادر بودند كه در سال ۱۹۳۵ انديشه متخصصينيه‌اي تجربي را براي ابررسانايي مطرح كردند. دستاورد آن‌ها نقطه‌ي عطفي در مسير توسعه‌ي انديشه متخصصينيه‌ي نهايي بود. باردين از اولين افرادي بود كه متوجه اهميت انديشه متخصصينيه‌ي برادران لندن شد. او تأثير اين انديشه متخصصينيه را بر توضيح مفاهيم ابررسانايي درك مي‌كرد، اما هنوز نمي‌توانست آن را با استفاده از دانش پايه‌اي خود توسعه دهد. دانشگاه مينه‌سوتا در سال ۱۹۳۸ پيشنهاد تدريس در دانشكده‌ي فيزيك را به باردين ارائه كرد. او علاوه بر تحصيل، مطالعه و تحقيق پيرامون مفهوم ابررسانايي را هم ادامه داد و انديشه متخصصينيه‌هايي هم منتشر كرد.

جان باردين در سال ۱۹۴۱ تصميم گرفت تا دانش خود را در خدمت نيروهاي متفقين در جنگ جهاني دوم قرار دهد. او در سال ۱۹۴۱ خانواده‌ي خود را به واشنگتن برد تا در آزمايشگاه Naval Ordance به تحقيق پيرامون سيستم‌هاي دفاعي در برابر اسلحه‌هاي مغناطيسي ارتش نازي بپردازد. باردين در آن سال‌ها سه فرزند داشت كه بعدها همه‌ي آن‌ها به حوزه‌هاي علمي وارد شدند. جيمز و ويليام تحقيقات فيزيك را در پيش گرفتند و بتسي نيز به حوزه‌ي پردازش وارد شد.

فعاليت در مراكز تحقيقاتي ارتش پس از مدتي باردين را دلزده كرد. او از ساختارهاي بروكراتيك نظامي و همچنين دور ماندن از موضوع اصلي تحقيقات فيزيكي خود خسته شد. به محض تمام شدن جنگ، دانشمند آمريكايي به ادامه‌ي مطالعات فيزيك بنيادي پرداخت. در آن سال‌ها شاكلي مدير يك گروه تحقيقاتي در بل لبز بود كه در حوزه‌ي فيزيك حالت جامد فعاليت مي‌كردند. باردين به عضويت در اين گروه دعوت شد و به مركز آزمايشگاهي بل رفت.

گروهي كه باردين در آزمايشگاه بل به آن ملحق شد، بخشي از يك دپارتمان جديد متمركز بر فيزيك حالت جامد بود كه معاون ارشد آزمايشگاه، ماروين كلي آن را تأسيس كرد. گروه جديد كه پيرامون نيمه‌هادي‌ها مطالعه مي‌كردند، متشكل از دو فيزيك‌دان انديشه متخصصيني يعني باردين و شاكلي، دو فيزيك‌دان تجربي به‌نام‌هاي والتر براتين و جرالد پيرسون، يك شيمي‌دان به‌نام رابرت گيبني و يك متخصص مدار به‌نام هليبرت مور بود.

شاكلي تحقيقاتي را روي يك آمپلي‌فاير اثر ميداني سيليكوني انجام داد. او پس از ملحق‌شدن باردين به تيمش از همكار جديد درخواست كرد تا طراحي جديدي براي متخصصدي كردن طراحي‌هاي اوليه انجام دهد. اولين نتايج طراحي باردين موفق نبودند، اما او پس از پنج ماه، به مفهومي براي توضيح دليل شكست دست پيدا كرد. انديشه متخصصينيه‌ي باردين ادعا مي‌كرد كه تعداد قابل‌توحهي از الكترون‌ها در سطح فلز گرفتار مي‌شوند و درنتيجه تأثير زيادي در رسانايي نخواهند داشت. شاكلي علاقه‌ي زيادي به اين تحقيقات نشان داد و فعاليت گروهش در دو سال آينده، به مفهوم حالت‌هاي سطح اختصاص يافت.

نمونه‌اي ساخته‌‌شده از اولين ترانزيستور عملياتي

ماه نوامبر سال ۱۹۴۷ به‌عنوان شروع دوره‌ي طلايي اختراع ترانزيستور شناخته مي‌شود. در آن زمان، گروه شاكلي هنوز درگير مطالعه‌ي حالت‌هاي سطح بود. براتين در جريان تحقيقات متخصصدي خود متوجه يك قطره آب شد كه روي دستگاه آزمايش تشكيل شده بود. اين قطره، اشكالات عملكردي مغناطيسي براي دستگاه ايجاد كرد كه منجر به آزمايش‌هاي ديگر از سوي براتين شد. او دستگاه آزمايش را در ميعانات متعدد وارد كرد و به اين نتيجه رسيد كه اثر فتوولتايي مورد مطالعه‌اش، در زمان ورود دستگاه به مايع الكتروليت افزايش مي‌يابد.

باردين با مشاهده‌ي نتايج آزمايش براتين ادعا كرد كه يون‌هاي موجود در الكتروليت، احتمالا ميدان الكتريكي بزرگي ايجاد مي‌كنند كه اثر حالت‌هاي سطح را خنثي مي‌كند. گروه تحقيقاتي سپس نتيجه گرفت كه در زمان استفاده از آب يا ماده‌ي الكتروليت ديگر، مي‌توان نيروي محركه‌ي الكتريكي را در بازه‌ي قابل‌توجهي تغيير داد؛ درنتيجه آن‌ها به روشي براي ساخت آمپلي‌فاير نيمه‌‌هادي اثر ميدان دست پيدا كردند. ارتباط باردين و براتين در جريان اين تحقيقات بسيار نزديك بود. باردين به‌عنوان مغز و براتين به‌عنوان دست تحقيقات علمي شناخته مي‌شدند. اين همكاري، شبيه به همكاري باردين با بريجمن بود.

در جريان آزمايش‌هاي تجربي براي ساخت آمپلي‌فاير، باردين پيشنهادهاي متعددي به گروه تجربي ارائه مي‌كرد. از ميان آن‌ها مي‌توان به جايگزيني ژرمانيم به‌جاي سيليكون اشاره كرد. پيشنهاد ديگر، جايگزيني الكتروليت با فيلم اكسيدي بود كه روي سطح ژرمانيم تشكيل مي‌شد. به‌هرحال آزمايش‌ها با شرايط گوناگون ادامه پيدا كرد تا اينكه دستاورد بزرگ و مشاهده‌ي اولين آثار تشديد جريان در ۱۱ دسامبر ۱۹۴۷ رخ داد. البته جريان ايجادشده در مسير خلاف برنامه و آزمايش مورد انديشه متخصصين بود. درنهايت با كمي تغيير در ساختار آزمايش، دستگاه موفق به تشديد جريان در مسير صحيح شد. دستگاه مورد آزمايش باردين و براتين در ۱۶ دسامبر نتايج دلخواه را ايجاد كرد و بعدها به ترانزيستور تغيير نام داد.

اختراع ترانزيستور انقلابي در دنياي فناوري ايجاد كرد كه در سال‌هاي بعد منجر به تولد قطعات مهم ديگر همچون ريزپردازنده‌ها شد؛ البته اختراع مذكور به‌نوعي روح جاري در گروه نيمه‌هادي بل لبز را از بين برد. شاكلي كه پيشنهاد ساخت دستگاه آمپلي‌فاير را مطرح كرده بود، تلاش كرد تا پتنت ترانزيستور را به‌صورت انفرادي به‌نام خودش ثبت كند. رويكرد او تعجب و ناراحتي باردين و براتين را در پي داشت. البته تلاش‌هاي شاكلي هم موفق نبود، چون جزئيات مذكور در پيشنهاد پتنت او، در سال ۱۹۳۰ توسط يك مخترع آمريكايي لهستاني ثبت شده بود.

باردين در نتيجه‌ي تنش‌هاي ايجادشده در بل لبز تصميم گرفت تا به پروژه‌‌ي رآكتور هسته‌اي در آزمايشگاه ملي اوك ريج بپيوندد. جيمز فيسك از دانشمنداني بود كه به باردين نصحيت كرد تا فعاليت در آزمايشگاه بل را ادامه دهد. جان تصميم گرفت تا مطالعات خود در حوزه‌ي ابررسانايي را ادامه دهد. در آن زمان با وجود اهميت بالاي ابررسانايي، بل لبز علاقه‌اي به فعاليت در آن حوزه نداشت و درنتيجه باردين به‌تنهايي تحقيق و مطالعه را ادامه داد.

مطالعات باردين پيرامون مفهوم ابررسانايي با دستاوردهايي انديشه متخصصيني همراه بود، اما او هنوز هم نمي‌توانست دستاوردها را با پايه‌هاي علمي اثبات كند. او به‌مرور تنهايي بيشتري را در فعاليت‌هاي علمي حس كرد و در سال ۱۹۵۰، از سيتز خواست تا شغلي در حوزه‌ي آكادميك به او پيشنهاد دهد. سيتز كه به‌تازگي به دانشگاه ايلي‌نوي رفته بود، به‌سرعت با رئيس دانشگاه و مدير دپارتمان فيزيك ارتباط برقرار كرده و پيشنهاد جذب باردين را ارائه كرد. درنهايت دعوت‌نامه‌ي دانشگاه ايلي‌نوي براي باردين ارسال شد و او در سال ۱۹۵۱ با خانواده‌اش به آن شهر رفت.

نيك هولونياك، اولين دانشجوي تحصيلات تكميلي باردين بود كه بعدها به دوستي صميمي براي او تبديل شد. ارتباط آن دو نفر شبيه به دوستي و ارتباطي بود كه باردين در بل لبز با براتين برقرار مي‌كرد. او فردي درون‌گرا و ساكت و دوستانش، افرادي برون‌گرا بودند. هولونياك در آزمايشگاه نيمه‌هادي كار مي‌كرد كه در سال ۱۹۵۲ تأسيس شده بود. او درباره‌ي باردين مي‌گويد كه مخترع ترانزيستور هيچ‌گاه در آزمايش‌هاي تجربي دخيل نمي‌شد، اما هميشه دانشجويان را به تحقيق آزمايشي و كشف حقايق با استفاده از تجربه تشويق مي‌كرد.

باردين در كنار فعاليت‌هاي دانشگاهي خود، ارتباط نزديكي با فعالان صنعت داشت. او ابتدا با مديران شركت زيراكس همكاري مي‌كرد و همچنين دوستان و همكاراني در جنرال الكتريك داشت. به‌علاوه Supertex هم كه توسط يكي از دانشجويان باردين به‌نام هنري پائو تأسيس شده بود، از مشاوره‌هاي او بهره مي‌برد. جان باردين همچنين در توسعه‌ي مركز تحقيقات Midwest Electronics همكاري داشت كه به‌عنوان واسطي بين فعاليت‌هاي تحقيقي دانشگاه‌ها با مراكز تحقيق و توسعه‌ي صنعتي فعاليت مي‌كرد.

ورود به دانشگاه ايلي‌نوي، با افزايش تحقيقات باردين در حوزه‌ي ابررسانايي همراه بود. او به‌دنبال ابزارهايي جديد مي‌گشت تا تعامل الكترون‌ها را در نيمه‌هادي‌ها تحليل كند. انديشه متخصصينيه‌ي ارتباط‌هاي الكترون-الكترون ديويد بوم در مواد پلاسمايي، زمينه‌اي بود كه توسعه‌ي تحقيقات باردين را ممكن مي‌كرد.

در كنار كوپر و شريفر

باردين براي ادامه‌ي تحقيقات ابررسانايي، يكي از دانشجويان بوم به‌نام ديويد پاين را به ايلي‌نوي دعوت كرد. پاين مطالعاتي پيرامون تعامل الكترون‌ها در فاز ساده‌ي قطبيت انجام داده بود و باردين بر پايه‌ي همين مطالعات و با همكاري پاين،‌ اتصال الكترون‌ها را در لرزش‌هاي شبكه‌‌اي فرمول‌سازي كرد. آن‌ها به اين نتيجه رسيدند كه در زمان كوچك‌بودن انرژي انتقالي، تعامل جذبي قوي‌تر مي‌شود و درنتيجه مكانيزمي براي توضيح ابررسانايي مطرح شد. دراين‌ميان باردين به مطالعه‌ي تمامي تحقيقات انجام‌شده در حوزه‌ي ابررسانايي ادامه داد و در سال ۱۹۵۶، مقاله‌اي بلند در اين موضوع در Handbuch der Physik منتشر كرد.

رابرت شريفر، از دانشجويان اسليتر در MIT، سال ۱۹۵۳ به ايلي‌نوي رفت. او باردين را به‌عنوان استاد راهنما و انديشه متخصصينيه‌ي ابررسانايي را به‌عنوان موضوع مطالعه‌ي خود انتخاب كرد. لئون كوپر، همكار جديد ديگر باردين در مطالعات ابررسانايي بود كه جايگزين پاين شد. همكاري كوپر با تيم باردين به نتايج اميدواركننده‌اي در حوزه‌ي ابررسانايي انجاميد و آن‌ها بيش از هميشه به راهكار نهايي شرح مفهوم نزديك شده بودند.

زماني‌كه باردين در دانشگاه ايلي‌نوي مشغول مطالعه پيرامون ابررسانايي بود، خبر اهداي جايزه‌ي نوبل به او، براتين و شاكلي در سال ۱۹۵۶ منتشر شد. او دانشجويان خود را به ادامه‌ي تحقيقات مشغول كرد و خود براي دريافت جايزه به استكهلم رفت. باردين تمايل زيادي به دريافت جايزه نداشت. از يك سو او نگران جريان تحقيقات پيرامون ابررساناها بود و ازطرفي، ترانزيستور را لايق دريافت جايزه‌ي نوبل نمي‌دانست. به‌علاوه باردين تاحدودي از دريافت جايزه‌ي نوبل پيش از اساتيدش، يعني واينر و ولك، خجالت مي‌كشيد.

در روزهاي پاياني ژانويه‌ي سال ۱۹۵۷، دستاورد بزرگ گروه تحقيقاتي باردين محقق شد. او چند روز قبل از استكهلم بازگشته بود و با قدرت، تحقيقات را ادامه مي‌داد. ابتدا شريفر عبارتي تأثيرگذار به تابع موجي حالت پايه اضافه كرده و باردين با توجه به دستاوردهاي اين تغيير در تابع، تيم خود را به‌سمت فعاليت‌هاي جدي‌تر براي كشف ارتباط بين مفاهيم تجربي هدايت كرد. گروه سه‌نفره با جديت به‌دنبال اثبات مفاهيم رفتند و درنهايت انديشه متخصصينيه‌ي باردين-كوپر-شريفر (BCS) در ژوئيه سال ۱۹۵۷ منتشر شد. تابع آن‌ها به‌عنوان راهكاري براي يك مسئله‌ي ۴۵ ساله در تاريخ علم شاخته شد كه بزرگ‌ترين دانشمندان انديشه متخصصينيه‌پرداز تاريخ را به خود مشغول كرده بود.

باردين پس از موفقيت تيمش در ارائه‌ي انديشه متخصصينيه‌ي BCS، به استاد بزرگ و قابل احترام دانشكده‌ي فيزيك دانشگاه ايلي‌نوي تبديل شد. او اكثر روزهاي خود را به مشاوره به همكاران و دانشجويان اختصاص مي‌داد و به‌خاطر تجربه‌ي بالا در علم فيزيك، اغلب راهكارهايي كاملا دقيق و متخصصدي ارائه مي‌كرد.

باردين دو سال پس از دريافت جايزه‌ي نوبل دوم، از فعاليت‌هاي تدريس بازنشسته شد. البته او فعاليت‌هاي تحقيقاتي را باجديت دنبال مي‌كرد و هميشه براي پاسخ‌دادن به سؤال‌هاي دانشجويان و انواع مشاوره‌هاي علمي آماده بود.

مخترع ترانزيستور در سال‌هاي فعاليت در ايلي‌نوي، علاوه بر تحقيق و تدريس به‌عنوان مشاور علمي انجمن‌هاي ملي متعدد فعاليت مي‌كرد؛ به‌عنوان مثال مي‌توان به فعاليت در دفتر تحقيقات نيروي دريايي (ONR) در سال ۱۹۵۱ اشاره كرد. به‌علاوه او از سال ۱۹۵۹ تا ۱۹۶۳ در كميته‌ي مشاوره‌ي علمي رئيس‌جمهور آمريكا (PSAC) در زمان رياست جمهوري آيزنهاور و بعدا كندي فعال بود. او در سال ۱۹۶۸ به‌عنوان رئيس انجمن فيزيك آمريكا (APS) انتخاب شد.

جان باردين در دهه‌ي ۱۹۸۰ تمركز اصلي تحقيقات خود را روي مفاهيم مكانيك كوانتومي معطوف كرده بود و تلاش مي‌كرد تا برخي از آن‌ها همچون CDW را شبيه به انديشه متخصصينيه‌ي ابررسانايي اثبات كند. البته تلاش‌هاي او با انديشه متخصصينيه‌هاي مخالف از سوي دانشمندان ديگر روبه‌رو شد و باردين توانايي اثبات انديشه متخصصينيه‌هايش را در مجامع علمي پيدا نكرد. به‌هرحال مخترع ترانزيستور تا پايان عمر به انديشه متخصصينيه‌هاي خود اصرار مي‌كرد و مفاهيم CDW را مثال‌هايي عالي از مكانيك كوانتوم در سطح ماكروسكوپي مي‌دانست.

در كنار باري و هايزنبرگ

دوستي باردين با هولونياك در دهه‌ي ۱۹۸۰، مانند پادزهري بود كه شكست آن سال‌ها را تاحدودي برايش درمان مي‌كرد. او به نصيحت‌هاي دوست دانشمندش عمل كرد و از ميانه‌ي دهه‌ي ۱۹۸۰، بيشتر به استراحت و تفريح مشغول شد. منتهي شرايط سلامتي باردين در سال‌هاي پاياني آن دهه رو به وخامت رفت و چشمانش به دژنراسيون ماكولا مبتلا شدند. به‌علاوه باردين از بيماري نقرس هم رنج مي‌برد و توانايي انجام تفريح مورد علاقه‌اش، گلف را نداشت. با وجود اين او در سال ۱۹۸۷ و انتشار خبري پيرامون كشف ابررسانايي در دماي بسيار بالا، مانند بسياري دانشمندان ديگر به انديشه متخصصينيه‌پردازي مشغول شد تا توجيهي علمي براي پديده‌ي مذكور ارائه كند.

در ماه دسامبر سال ۱۹۹۰، آزمايشي روي ريه و سينه‌ي باردين انجام شد كه شيوع سرطان را در بدن او تأييد كرد. پزشك معالج پيشنهاد راديودرماني داد، اما باردين در ۳۰ ژانويه‌ي سال ۱۹۹۱، پيش از انجام هرگونه عمل درماني، بر اثر حمله‌ي شديد قلبي از دنيا رفت. خاكستر او به محل زادگاهش رفت و در مديسون به خاك سپرده شد. همسرش جين در ۳۱ مارس سال ۱۹۹۷ از دنيا رفت.

سهم عمده‌اي از نوشته‌هاي علمي و خانوادگي باردين توسط ويليام و مارجري باردين در وارن‌ويل ايلي‌نوي نگه‌داري مي‌شود. بسياري از يادداشت‌هاي علمي او نيز در آرشيو دانشگاه ايلي‌نوي در اربانا ايلي‌نوي قرار دارند. دفترچه‌هاي باردين در بل لبز اكنون تحت مالكيت Lucent Technologies هستند.

شركت سوني به افتخار دستاوردهاي جان باردين، با اهداي سه ميليون دلار، يك كرسي استادي در دانشگاه ايلي‌نوي وقف كرد. سوني هم مانند بسياري ديگر از شركت‌هاي كنوني دنياي فناوري، پيشرفت‌ها و موفقيت‌هاي خود را مديون اختراع تاريخ‌ساز باردين و محققان ايلي‌نوي و بل لبز است. در سال ۱۹۹۴، انجمن مواد، فلزات و مواد معدني آمريكا جايزه‌اي به‌نام جان باردين معرفي كرد كه به دستاوردهاي بزرگ علمي در حوزه‌ي مواد الكترونيكي اهدا مي‌شود.