سيرة وليام شوكلي

ويليام شوكلي جونيور (13 فبراير 1910-12 أغسطس 1989) كان فيزيائيًا ومهندسًا ومخترعًا أمريكيًا قاد فريق البحث الذي يُنسب إليه الفضل في تطوير الترانزستور في عام 1947. تقديراً لإنجازاته ، شارك شوكلي عام 1956 في جائزة نوبل في الفيزياء. بصفته أستاذًا للهندسة الكهربائية في جامعة ستانفورد في أواخر الستينيات ، تعرض لانتقادات شديدة لدعوته إلى استخدام التربية الانتقائية والتعقيم لمعالجة ما يعتقد أنه الدونية الفكرية الموروثة وراثيًا للسود سباق.

حقائق سريعة: ويليام شوكلي

  • معروف ب: قاد فريق البحث الذي اخترع الترانزستور عام 1947
  • مولود: 13 فبراير 1910 في لندن ، إنجلترا
  • الآباء: وليام هيلمان شوكلي وماي شوكلي
  • مات: 12 أغسطس 1989 في ستانفورد ، كاليفورنيا
  • التعليم: معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (بكالوريوس) ، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (دكتوراه)
  • براءات الاختراع:الولايات المتحدة 2502488 مضخم أشباه الموصلات الولايات المتحدة 2569347 عنصر الدائرة باستخدام مادة شبه موصلة
  • الجوائز والتكريمات: جائزة نوبل في الفيزياء (1956)
  • الأزواج: جان بيلي (مطلق 1954) ، إيمي لانينج
  • الأطفال: أليسون وويليام وريتشارد
  • اقتباس ملحوظ: "الحقيقة الأساسية التي يكشف عنها تاريخ إنشاء الترانزستور هي أن أسس تم إنشاء إلكترونيات الترانزستور عن طريق ارتكاب الأخطاء واتباع الحدس الذي فشل في إعطاء ما كان متوقع."
    instagram viewer

الحياة المبكرة والتعليم

وُلد ويليام برادفورد شوكلي جونيور في 13 فبراير 1910 في لندن بإنجلترا لأبوين أمريكيين ونشأ في منزل العائلة في بالو ألتو ، كاليفورنيا. كان كل من والده ويليام هيلمان شوكلي ووالدته ماي شوكلي مهندسي تعدين. بعد أن نشأت حول تعدين الذهب في الغرب الأمريكي ، تخرجت ماي شوكلي من جامعة ستانفورد وأصبحت أول امرأة تعمل كنائب مساح مناجم المعادن بالولايات المتحدة.

في عام 1932 ، حصل شوكلي على درجة البكالوريوس في العلوم من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. بعد حصوله على درجة الدكتوراه. حصل على درجة الدكتوراه في الفيزياء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في عام 1936 ، وانضم إلى الطاقم الفني لمختبرات هاتف بيل في نيو جيرسي ، حيث بدأ في تجربة أشباه الموصلات الإلكترونية.

الدكتور ويليام شوكلي في APA Convention
الدكتور ويليام شوكلي في مؤتمر APA ، 1971.أرشيف Bettmann / صور غيتي

تزوج شوكلي من جان بيلي عام 1933. كان للزوجين ابنة واحدة ، أليسون ، وولدان ، وليام وريتشارد قبل الطلاق في عام 1954. في عام 1955 ، تزوج شوكلي من الممرضة النفسية إيمي لانينج ، التي بقيت بجانبه حتى وفاته في عام 1989.

خلال الحرب العالمية الثانية ، تم اختيار شوكلي لرئاسة مجموعة عمليات الحرب المضادة للغواصات التابعة للبحرية الأمريكية ، والتي تعمل على تحسين دقة هجمات الحلفاء على غواصات يو الألمانية. في يوليو 1945 ، كلفته وزارة الحرب الأمريكية بإجراء تحليل للخسائر الأمريكية المحتملة المتورطة في غزو البر الرئيسي الياباني. أثار تقرير شوكلي - الذي توقع من 1.7 مليون إلى 4 ملايين حالة وفاة في الولايات المتحدة - تأثير الرئيس هاري اس ترومان لإسقاط قنابل ذرية على هيروشيما وناجازاكي، بشكل أساسي إنهاء الحرب. لمساهماته في المجهود الحربي ، حصل شوكلي على ميدالية البحرية للاستحقاق في أكتوبر 1946.

خلال فترة رئاسته ، كان شوكلي معروفًا بأنه متسلق صخور بارع ، وفقًا لأفراد الأسرة ، استمتع بالنشاط المحفوف بالمخاطر كوسيلة لشحذ مهاراته في حل المشكلات. خلال مرحلة البلوغ المبكرة ، أصبح يتمتع بشعبية كبيرة ، وأصبح معروفًا بكونه ساحر هاو ماهر ومهرج عملي خيالي.

الطريق إلى الترانزستور

بعد انتهاء الحرب العالمية الثانية في عام 1945 ، عاد شوكلي إلى مختبرات بيل حيث تم اختياره للانضمام إلى الفيزيائيين والتر هوسر براتين وجون باردين في إدارة الشركة الجديدة فيزياء الحالة الصلبة مجموعة البحث والتطوير. بمساعدة الفيزيائي جيرالد بيرسون ، والكيميائي روبرت جيبني ، وخبير الإلكترونيات هيلبرت مور ، عملت المجموعة على استبدال الهشاشة والمعرضة للفشل أنابيب زجاجية مفرغة من العشرينات مع بدائل الحالة الصلبة الأصغر والأكثر موثوقية.

أنبوب فراغ وترانزستور ، أسلاف وظيفية لرقائق أشباه الموصلات
أنبوب فراغ وترانزستور ، أسلاف وظيفية لرقائق أشباه الموصلات.مجموعة صور الحياة / Getty Images

في 23 ديسمبر 1947 ، بعد عامين من الفشل ، أظهر شوكلي ، وبراتين ، وباردين أول نجاح في العالم مضخم أشباه الموصلات - "الترانزستور". أعلنت Bell Labs علنًا عن هذا الاختراق في مؤتمر صحفي في 30 يونيو ، 1948. فيما تبين أنه بخس كلاسيكي ، اقترح متحدث باسم الشركة أن الترانزستور "قد يكون له أهمية بعيدة المدى في الإلكترونيات والاتصالات الكهربائية. " على عكس الأنابيب المفرغة ، تتطلب الترانزستورات طاقة قليلة جدًا ، وتولد حرارة أقل بكثير ، ولا تتطلب تدفئة مدة التشغيل. والأهم من ذلك ، حيث تم تنقيحها لتصبح "الرقائق"المتصلة في دوائر متكاملة ، كانت الترانزستورات قادرة على أداء عمل أكثر بملايين المرات في مساحة أقل بملايين المرات.

بحلول عام 1950 ، نجح شوكلي في جعل تصنيع الترانزستور أقل تكلفة. سرعان ما كانت الترانزستورات تحل محل الأنابيب المفرغة في أجهزة الراديو والتلفزيون والعديد من الأجهزة الإلكترونية الأخرى. في عام 1951 ، في سن 41 ، أصبح شوكلي واحدًا من أصغر العلماء الذين تم انتخابهم في الأكاديمية الوطنية للعلوم. في عام 1956 ، مُنح شوكلي وباردين وبراتين جائزة نوبل في الفيزياء لأبحاثهم في مجال أشباه الموصلات واختراع الترانزستور.

صورة مؤرخة عام 1956 لثلاثة ترانزستورات M-1 مصغرة على وجه قطعة نقدية
صورة مؤرخة عام 1956 لثلاثة ترانزستورات M-1 مصغرة على وجه قطعة نقدية.OFF / AFP / Getty Images

قام شوكلي لاحقًا بتقدير ما أسماه "منهجية الفشل الإبداعي" لاختراع فريقه للترانزستور. "الحقيقة الأساسية التي يكشف عنها تاريخ إنشاء الترانزستور هي أن أسس الترانزستور تم إنشاء الإلكترونيات عن طريق ارتكاب الأخطاء واتباع حدس فشل في إعطاء ما كان متوقعًا المراسلين.

شوكلي أشباه الموصلات ووادي السيليكون

بعد فترة وجيزة من مشاركته في جائزة نوبل في عام 1956 ، غادر شوكلي مختبرات بيل وانتقل إلى ماونتن فيو ، كاليفورنيا ، لمتابعة هدفه في تطوير أول شركة في العالم السيليكون الترانزستور — ال رقاقة السيليكون. في كوخ Quonset المكون من غرفة واحدة في 391 طريق سان أنطونيو ، افتتح مختبر شوكلي لأشباه الموصلات ، وهو أول شركة بحث وتطوير ذات تقنية عالية في ما أصبح يعرف بوادي السيليكون.

تمثال على الرصيف أمام الموقع الأصلي لمختبر شوكلي لأشباه الموصلات في ماونتن فيو ، كاليفورنيا. يظهر الصمام الثنائي Shockley رباعي الطبقات
تمثال على الرصيف أمام الموقع الأصلي لمختبر شوكلي لأشباه الموصلات في ماونتن فيو ، كاليفورنيا. يظهر الصمام الثنائي Shockley رباعي الطبقات.ديكليون / ويكيميديا ​​كومنز / المجال العام

في حين أن معظم الترانزستورات التي تم إنتاجها في ذلك الوقت ، بما في ذلك تلك التي أنشأها فريق Shockley في Bell Labs ، كانت مصنوعة من الجرمانيوم، ركز الباحثون في Shockley Semiconductor على استخدام السيليكون. يعتقد شوكلي أنه على الرغم من صعوبة معالجة السيليكون ، إلا أنه سيوفر أداءً أفضل من الجرمانيوم.

ويرجع ذلك جزئيًا إلى أسلوب إدارة شوكلي الكاشطة بشكل متزايد والذي لا يمكن التنبؤ به ، غادر ثمانية من المهندسين اللامعين الذين وظفهم شركة Shockley Semiconductor في نهاية عام 1957. وقد أسسوا ، المعروفين باسم "الثمانية الخونة" ، شركة Fairchild Semiconductor ، التي سرعان ما أصبحت رائدة في صناعة أشباه الموصلات. على مدار العشرين عامًا التالية ، نمت شركة Fairchild Semiconductor لتصبح حاضنة لعشرات من شركات التكنولوجيا الفائقة ، بما في ذلك عمالقة وادي السيليكون إنتل كورب. و Advanced Micro Devices، Inc. (AMD).

غير قادر على التنافس مع Fairchild Semiconductor ، ترك Shockley صناعة الإلكترونيات في عام 1963 ليصبح أستاذًا في العلوم الهندسية في جامعة ستانفورد. سيكون في ستانفورد حيث تحول تركيزه فجأة من الفيزياء إلى النظريات المثيرة للجدل حول الذكاء البشري. وجادل بأن التكاثر غير المنضبط بين الأشخاص ذوي معدل الذكاء المنخفض بطبيعته يشكل تهديدًا لمستقبل الجنس البشري بأكمله. بمرور الوقت ، أصبحت نظرياته قائمة على العرق بشكل متزايد - وأصبحت أكثر إثارة للجدل بشكل كبير.

الجدل حول فجوة الذكاء العنصري

أثناء التدريس في جامعة ستانفورد ، بدأ شوكلي في التحقيق في كيفية تأثير الذكاء الموروث جينيًا على جودة التفكير العلمي بين المجموعات العرقية المختلفة. المجادلة بأن ميل الأشخاص ذوي معدلات الذكاء المنخفضة إلى التكاثر بشكل متكرر أكثر من أولئك الذين لديهم معدل ذكاء مرتفع تهدد مستقبل جميع السكان ، أصبحت نظريات شوكلي أكثر انسجاما مع هؤلاء من حركة تحسين النسل في العشرينيات والعشرينيات من القرن الماضي.

أصبح العالم الأكاديمي أكثر وعيًا بآراء شوكلي لأول مرة في يناير 1965 ، عندما ألقى عالم الفيزياء المعترف به دوليًا محاضرة بعنوان "التحكم في السكان أو تحسين النسل" في مؤتمر مؤسسة نوبل حول "علم الوراثة ومستقبل الإنسان" في كلية جوستافوس أدولفوس في سانت بيتر ، مينيسوتا.

في مقابلة عام 1974 في المسلسل التلفزيوني PBS "Firing Line مع William F. باكلي جونيور ، "جادل شوكلي بأن السماح للأشخاص ذوي الذكاء المنخفض بالتكاثر بحرية سيؤدي في النهاية إلى "تدهور جيني" و "تطور عكسي". وعلى نفس القدر من الجدل ، فقد حرض العلم على السياسة في الجدال أن مجتمع عظيم برامج الرعاية الاجتماعية وسياسات المساواة العرقية لرئيس الولايات المتحدة ليندون جونسون كانت غير فعالة في سد ما اعتبره فجوة الذكاء العنصري.

ويليام شوكلي يتحدث إلى المراسلين مع ملاحظات في متناول اليد
(التسمية التوضيحية الأصلية) برينستون ، نيوجيرسي: ويليام شوكلي ، الفيزيائي الحائز على جائزة نوبل ، يتحدث إلى الصحفيين هنا بعد روي إنيس ، المدير العام لمؤتمر المساواة العرقية انسحب من المقرر النقاش. كان موضوع النقاش هو وجهة نظر شوكلي المثير للجدل بأن السود أقل ذكاءً وراثيًا من البيض.أرشيف Bettmann / صور غيتي

"بحثي يقودني بشكل لا مفر منه إلى الرأي القائل بأن السبب الرئيسي للعجز الفكري والاجتماعي للزنج الأمريكي هو أصل وراثي وعرقي ، وبالتالي لا يمكن علاجه إلى حد كبير عن طريق التحسينات العملية في البيئة ، " ذكر شوكلي.

في نفس المقابلة ، اقترح شوكلي برنامجًا ترعاه الحكومة بموجبه الأشخاص الذين لديهم حاصل الذكاء (IQs) سيتم دفع أقل من 100 في المتوسط ​​للمشاركة في ما أسماه "خطة مكافأة التعقيم الطوعية". بموجب خطة أطلق عليها باكلي "لا يوصف" في حقبة ما بعد هتلر ، سيتم منح الأشخاص الذين تطوعوا للتعقيم مكافأة تحفيزية قدرها 1000 دولار لكل نقطة أقل من 100 سجلوا في اختبار الذكاء القياسي.

كان Shockley أيضًا أول مانح لمستودع Germinal Choice ، وهو بنك للحيوانات المنوية عالي التقنية تم افتتاحه في 1980 بواسطة المليونير روبرت كلارك جراهام لغرض نشر جينات أفضل و ألمع. ادعى مستودع جراهام ، الذي أطلق عليه اسم "بنك الحيوانات المنوية الحائز على جائزة نوبل" ، احتوائه على الحيوانات المنوية لثلاثة فائزين بجائزة نوبل ، على الرغم من أن شوكلي كان الوحيد الذي أعلن علنًا تبرعه.

في عام 1981 ، رفع شوكلي دعوى قضائية ضد دستور أتلانتا لصالح القذف بعد أن نشرت الصحيفة مقالاً يقارن خطته للتعقيم الطوعي بتجارب الهندسة البشرية التي أجريت في ألمانيا النازية. على الرغم من أنه فاز في النهاية بالدعوى ، إلا أن هيئة المحلفين منحت شوكلي دولارًا واحدًا فقط كتعويض.

على الرغم من أن التعبير عن آرائه قد أضر بشكل لا يمكن إصلاحه بسمعته العلمية والأكاديمية ، إلا أن شوكلي سيفعل ذلك يتذكر بحثه في آثار علم الوراثة على الجنس البشري باعتباره أهم عمل له مسار مهني مسار وظيفي.

الحياة اللاحقة والموت

في أعقاب رد الفعل السلبي على آرائه حول الدونية العرقية الجينية ، سمعة شوكلي كـ ترك عالم في حالة من الفوضى وكان عمله الرائد في إنشاء الترانزستور إلى حد كبير نسي. تجنب الاتصال العام ، وعزل نفسه في منزله في حرم جامعة ستانفورد. بصرف النظر عن إصدار خطابات غاضبة من حين لآخر حول نظرياته الوراثية ، نادرًا ما كان يتواصل مع أي شخص سوى زوجته المخلصة إيمي. كان لديه عدد قليل من الأصدقاء ونادراً ما تحدث إلى ابنه أو بناته لأكثر من 20 عامًا.

مع زوجته إيمي إلى جانبه ، توفي ويليام شوكلي بسبب سرطان البروستاتا عن عمر يناهز 79 عامًا في 12 أغسطس 1989 في ستانفورد ، كاليفورنيا. تم دفنه في حديقة ألتا ميسا التذكارية في بالو ألتو ، كاليفورنيا. ظل أبناؤه غير مدركين لوفاة والدهم حتى قرأوا عنها في الجريدة.

ميراث

بينما تشوهت بشكل واضح آرائه في تحسين النسل حول العرق وعلم الوراثة والذكاء ، فإن إرث شوكلي كواحد من آباء "عصر المعلومات" الحديث لا يزال ساريًا. في الذكرى الخمسين لاختراع الترانزستور ، دعا الكاتب العلمي وعالم الكيمياء الحيوية إسحاق أسيموف اختراق “ربما كان الأكثر إثارة للدهشة من بين جميع الثورات العلمية التي حدثت في الإنسان التاريخ."

رسم توضيحي قديم لراديو ترانزستور محمول من خمسينيات القرن الماضي
رسم توضيحي قديم لراديو ترانزستور محمول من خمسينيات القرن الماضي.GraphicaArtis / جيتي إيماجيس

تم اقتراح أن الترانزستور كان له تأثير كبير على الحياة اليومية مثل توماس اديسون المصباح الكهربائي أو الكسندر جراهام بيل كان الهاتف قبل ذلك. في حين كانت أجهزة الراديو الترانزستور بحجم الجيب في الخمسينيات من القرن الماضي مذهلة في ذلك الوقت ، إلا أنها تنبأت بالتطورات التي ستحدث. في الواقع ، بدون الترانزستور ، فإن أعاجيب العصر الحديث مثل أجهزة التلفزيون ذات الشاشات المسطحة ، والهواتف الذكية ، وأجهزة الكمبيوتر الشخصية ، والمركبات الفضائية ، وبالطبع الإنترنت ، ستظل خيالًا للخيال العلمي.

مصادر ومراجع أخرى

  • "وليام شوكلي." شبكة التاريخ العالمي IEEE, https://ethw.org/William_Shockley.
  • ريوردان ومايكل وهوديسدون وليليان. "Crystal Fire: ولادة عصر المعلومات." دبليو. نورتون ، 1997. ردمك 13: 978-0393041248.
  • شوركين ، جويل ن. “العبقرية المكسورة: صعود وسقوط ويليام شوكلي ، خالق العصر الإلكتروني. " ماكميلان ، نيويورك ، 2006. ردمك 1-4039-8815-3.
  • "1947: اختراع ترانزستور نقطة الاتصال." متحف تاريخ الكمبيوتر, https://www.computerhistory.org/siliconengine/invention-of-the-point-contact-transistor/.
  • "جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1956: الترانزستور". مختبرات نوكيا بيل, https://www.bell-labs.com/about/recognition/1956-transistor/.
  • رونالد كيسلر. "غائب عند الخلق. كيف سرق أحد العلماء أكبر اختراع منذ المصباح الكهربائي ". مجلة واشنطن بوست. 06 أبريل 1997 ، https://web.archive.org/web/20150224230527/http://www1.hollins.edu/faculty/richter/327/AbsentCreation.htm.
  • بيرسون ، روجر. "شوكلي في علم تحسين النسل والعرق." سكوت تاونسند للنشر ، 1992. ردمك 1-878465-03-1.
  • اشنر ، كات. كان "جائزة نوبل بنك الحيوانات المنوية" عنصريًا. كما ساعدت في تغيير صناعة الخصوبة ". مجلة سميثسونيان. 9 يونيو 2017 ، https://www.smithsonianmag.com/smart-news/nobel-prize-sperm-bank-was-racist-it-also-helped-change-fertility-industry-180963569/.