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Biographie von William Shockley

William Shockley Jr. (13. Februar 1910 – 12. August 1989) war ein US-amerikanischer Physiker, Ingenieur und Erfinder, der das Forschungsteam leitete, dem die Entwicklung des Transistors im Jahr 1947 zugeschrieben wurde. Für seine Leistungen erhielt Shockley 1956 den Nobelpreis für Physik. Als Professor für Elektrotechnik an der Stanford University in den späten 1960er Jahren wurde er scharf kritisiert, weil er die Verwendung selektiver Züchtung und Sterilisation befürwortete, um das anzugehen, was er für die genetisch vererbte intellektuelle Minderwertigkeit der schwarzen Rasse hielt.

Schnelle Fakten: William Shockley

  • Bekannt für: Leitung des Forschungsteams, das den Transistor 1947 erfand
  • Geboren: 13. Februar 1910 in London, England
  • Eltern: William Hillman Shockley und May Shockley
  • Gestorben: 12. August 1989 in Stanford, Kalifornien
  • Ausbildung: California Institute of Technology (BA), Massachusetts Institute of Technology (PhD)
  • Patente: US 2502488 Semiconductor Amplifier; US 2569347 Schaltungselement unter Verwendung von Halbleitermaterial
  • Preise und Auszeichnungen: Nobelpreis für Physik (1956)
  • Ehepartner: Jean Bailey (geschieden 1954), Emmy Lanning
  • Kinder: Alison, William und Richard
  • Bemerkenswertes Zitat: „Eine grundlegende Wahrheit, die die Geschichte der Entstehung des Transistors offenbart, ist, dass die Grundlagen der Transistorelektronik durch Fehler und Befolgung von Vermutungen geschaffen wurden, die nicht das erwarteten Ergebnis lieferten.“

Frühes Leben und Ausbildung

William Bradford Shockley Jr. wurde am 13. Februar 1910 in London, England, als Sohn amerikanischer Staatsbürger geboren und wuchs im Haus der Familie in Palo Alto, Kalifornien, auf. Sowohl sein Vater William Hillman Shockley als auch seine Mutter May Shockley waren Bergbauingenieure. May Shockley, der im amerikanischen Westen im Bereich des Goldabbaus aufgewachsen war, hatte sein Studium an der Stanford University abgeschlossen und war die erste Frau, die als stellvertretende US-Minerals Mining Surveyorin tätig war.

1932 erwarb Shockley einen Bachelor of Science am California Institute of Technology. Nach seiner Promotion 1936 studierte er Physik am MIT und trat dem technischen Personal der Bell Telephone Laboratories in New Jersey bei, wo er anfing, mit elektronischen Halbleitern zu experimentieren .

Dr. William Shockley auf der APA Convention, 1971. Bettmann Archive / Getty Images

Shockley heiratete 1933 Jean Bailey. Das Paar hatte eine Tochter, Alison, und zwei Söhne, William und Richard, bevor es sich 1954 scheiden ließ. 1955 heiratete Shockley die psychiatrische Krankenschwester Emmy Lanning, die bis zu seinem Tod 1989 an seiner Seite bleiben würde.

Während des Zweiten Weltkriegs wurde Shockley als Leiter der Anti-U-Boot-Kriegsführungsgruppe der US-Marine ausgewählt, um die Genauigkeit alliierter Angriffe auf deutsche U-Boote zu verbessern. Im Juli 1945 beauftragte ihn das US-Kriegsministerium mit einer Analyse der wahrscheinlichen US-Opfer einer Invasion auf dem japanischen Festland. Shockleys Bericht, der 1,7 Millionen bis 4 Millionen US-Todesfälle prognostizierte, veranlasste Präsident Harry S. Truman. die Atombomben auf Hiroshima und Nagasaki abzuwerfen. was den Krieg im Wesentlichen beendete. Für seine Beiträge zu den Kriegsanstrengungen wurde Shockley im Oktober 1946 die Navy Medal for Merit verliehen.

Während seiner Blütezeit war Shockley als versierter Kletterer bekannt, der laut Familienmitgliedern die riskante Aktivität als Mittel zur Schärfung seiner Fähigkeiten zur Problemlösung genoss. Während seines frühen Erwachsenenalters wurde er sehr beliebt und wurde als erfahrener Amateurmagier und einfallsreicher praktischer Joker bekannt.

Weg zum Transistor

Kurz nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs im Jahr 1945 kehrte Shockley zu den Bell Laboratories zurück, wo er ausgewählt worden war, gemeinsam mit den Physikern Walter Houser Brattain und John Bardeen die neue Forschungs- und Entwicklungsgruppe für Festkörperphysik des Unternehmens zu leiten . Mit Unterstützung des Physikers Gerald Pearson, des Chemikers Robert Gibney und des Elektronikexperten Hilbert Moore arbeitete die Gruppe daran, die zerbrechlichen und störanfälligen Glasvakuumröhren der 1920er Jahre durch kleinere und zuverlässigere Festkörperalternativen zu ersetzen . 

Vakuumröhre & Transistor, funktionale Vorfahren von Halbleiterchips. Die LIFE Bildersammlung / Getty Images

Am 23. Dezember 1947 demonstrierten Shockley, Brattain und Bardeen nach zwei Jahren des Ausfalls den weltweit ersten erfolgreichen Halbleiterverstärker – den „Transistor“. Bell Labs kündigte den Durchbruch auf einer Pressekonferenz am 30. Juni 1948 öffentlich an. In einer klassischen Untertreibung schlug ein Unternehmenssprecher vor, dass der Transistor „eine weitreichende Bedeutung für die Elektronik und die elektrische Kommunikation haben könnte“. Im Gegensatz zu Vakuumröhren benötigten Transistoren sehr wenig Strom, erzeugten viel weniger Wärme und benötigten keine Aufwärmzeit. Am wichtigsten ist , dass Transistoren , da sie zu „ Mikrochips“ verfeinert wurden, die in integrierten Schaltkreisen verbunden sind, millionenfach mehr Arbeit auf millionenfach weniger Platz leisten konnten.

Bis 1950 war es Shockley gelungen, die Herstellung des Transistors kostengünstiger zu gestalten. Bald ersetzten Transistoren Vakuumröhren in Radios, Fernsehgeräten und vielen anderen elektronischen Geräten. 1951, im Alter von 41 Jahren, wurde Shockley einer der jüngsten Wissenschaftler, die jemals in die National Academy of Sciences gewählt wurden. 1956 erhielten Shockley, Bardeen und Brattain den Nobelpreis für Physik für ihre Forschung an Halbleitern und die Erfindung des Transistors.

Bild von 1956 von drei Miniatur-M-1-Transistoren auf einem Cent. AUS / AFP / Getty Images

Shockley schrieb später die Erfindung des Transistors durch sein Team zu, die er als „Creative-Failure-Methodik“ bezeichnete. „Eine grundlegende Wahrheit, die die Geschichte der Entstehung des Transistors offenbart, ist, dass die Grundlagen der Transistorelektronik durch Fehler und Befolgung von Vermutungen geschaffen wurden, die nicht den Erwartungen entsprachen“, sagte er gegenüber Reportern.

Shockley Semiconductor und Silicon Valley

Kurz nachdem Shockley 1956 den Nobelpreis erhalten hatte, verließ er Bell Labs und zog nach Mountain View, Kalifornien, um sein Ziel zu verfolgen, den weltweit ersten Siliziumtransistor zu entwickeln. den Siliziumchip. In einer Einraum-Quonset-Hütte in der San Antonio Road 391 eröffnete er das Shockley Semiconductor Laboratory, das erste High-Tech-Forschungs- und Entwicklungsunternehmen im sogenannten Silicon Valley.

Eine Bürgersteigskulptur vor dem ursprünglichen Standort des Shockley Semiconductor Laboratory in Mountain View, Kalifornien. Die Shockley-Vierschichtdiode ist gezeigt. Dicklyon / Wikimedia Commons / Public Domain

Während die meisten Transistoren, die zu dieser Zeit hergestellt wurden, einschließlich derjenigen, die Shockleys Team in den Bell Labs hergestellt hatte, aus Germanium bestanden. konzentrierten sich die Forscher von Shockley Semiconductor auf die Verwendung von Silizium. Shockley glaubte, dass Silizium zwar schwieriger zu verarbeiten sei, aber eine bessere Leistung als Germanium bieten würde.

Teilweise aufgrund des zunehmend aggressiven und unvorhersehbaren Führungsstils von Shockley verließen acht der brillanten Ingenieure, die er eingestellt hatte, Shockley Semiconductor Ende 1957. Bekannt als die „verräterischen Acht“ gründeten sie Fairchild Semiconductor, das bald zu einem frühen Marktführer im Bereich Halbleiter wurde Industrie. In den nächsten 20 Jahren wuchs Fairchild Semiconductor der Inkubator von Dutzenden von High-Tech-Unternehmen zu sein, darunter Silicon Valley Riesen Intel Corp. und Advanced Micro Devices, Inc. (AMD).

Shockley konnte nicht mit Fairchild Semiconductor mithalten und verließ 1963 die Elektronikindustrie, um Professor für Ingenieurwissenschaften an der Stanford University zu werden. In Stanford wandte sich sein Fokus abrupt von der Physik zu kontroversen Theorien über die menschliche Intelligenz. Er argumentierte, dass unkontrollierte Zucht unter Menschen mit von Natur aus niedrigen IQs eine Bedrohung für die Zukunft der gesamten Menschheit darstelle. Im Laufe der Zeit wurden seine Theorien zunehmend rassenbasiert – und exponentiell kontroverser.

Die Kontroverse um die Lücke in der Rassenintelligenz

Während seines Unterrichts in Stanford begann Shockley zu untersuchen, wie sich genetisch vererbte Intelligenz auf die Qualität des wissenschaftlichen Denkens zwischen verschiedenen Rassengruppen auswirken könnte. Shockleys Theorien argumentierten, dass die Tendenz von Menschen mit niedrigerem IQ, sich häufiger zu reproduzieren als Menschen mit hohem IQ, die Zukunft der gesamten Bevölkerung bedrohte, und wurden immer enger mit denen der Eugenik-Bewegung der 1910er und 1920er Jahre in Einklang gebracht . 

Die akademische Welt wurde erstmals im Januar 1965 auf Shockleys Ansichten aufmerksam, als der international anerkannte Physiker auf der Konferenz der Nobelstiftung über „Genetik und die Zukunft des Menschen“ am Gustavus Adolphus College in St. Peter, Minnesota.

In einem Interview von 1974 in der PBS-Fernsehserie „Firing Line with William F. Buckley Jr.“ argumentierte Shockley, dass die freie Fortpflanzung von Personen mit geringerer Intelligenz letztendlich zu „genetischer Verschlechterung“ und „umgekehrter Evolution“ führen würde. Ebenso kontrovers stellte er die Wissenschaft gegen die Politik, indem er argumentierte, dass die Sozialhilfeprogramme der Great Society und die Rassengleichheitspolitik von US-Präsident Lyndon Johnson unwirksam waren, um das zu schließen, was er als Lücke der rassistischen Intelligenz ansah.

(Originalunterschrift) Princeton, NJ: William Shockley, ein mit dem Nobelpreis ausgezeichneter Physiker, spricht hier mit Journalisten, nachdem Roy Innis, Generaldirektor des Kongresses für Rassengleichheit, aus einer geplanten Debatte ausgestiegen ist. Gegenstand der Debatte war Shockleys kontroverse Ansicht, dass Schwarze genetisch weniger intelligent sind als Weiße. Bettmann Archiv / Getty Images

„Meine Forschung führt mich unweigerlich zu der Meinung, dass die Hauptursache für die intellektuellen und sozialen Defizite des amerikanischen Negers erblichen und rassisch genetischen Ursprungs ist und daher durch praktische Verbesserungen der Umwelt nicht in großem Maße behoben werden kann“, erklärte Shockley.

Im selben Interview schlug Shockley ein von der Regierung gesponsertes Programm vor, bei dem Personen mit Intelligenzquotienten (IQs) unter dem Durchschnitt von 100 für die Teilnahme an einem so genannten „freiwilligen Sterilisationsbonusplan“ bezahlt würden. Nach dem Plan, den Buckley in der Post-Hitler-Ära als „unaussprechlich“ bezeichnete, erhielten Personen, die sich freiwillig zur Sterilisation meldeten, einen Anreizbonus von 1.000 USD für jeden Punkt unter 100, den sie bei einem standardisierten IQ-Test erzielten.

Shockley war auch der erste Spender des Repository for Germinal Choice, einer High-Tech-Spermabank, die 1980 vom Millionär Robert Klark Graham eröffnet wurde, um die Gene der Besten und Klügsten der Menschheit zu verbreiten. Grahams Archiv, das von der Presse als „Nobelpreis-Spermabank“ bezeichnet wurde, behauptete, das Sperma von drei Nobelpreisträgern zu enthalten, obwohl Shockley der einzige war, der seine Spende öffentlich bekannt gab. 

1981 verklagte Shockley die Verfassung von Atlanta wegen Verleumdung, nachdem die Zeitung einen Artikel veröffentlicht hatte, in dem sein freiwilliger Sterilisationsplan mit den in Nazi-Deutschland durchgeführten Human-Engineering-Experimenten verglichen wurde. Obwohl er schließlich die Klage gewann, gewährte die Jury Shockley nur einen Dollar Schadenersatz.

Obwohl das Ausdrücken seiner Ansichten seinen wissenschaftlichen und akademischen Ruf irreparabel schädigte, erinnerte Shockley seine Forschung über die Auswirkungen der Genetik auf die Menschheit als das wichtigste Werk seiner Karriere.

Späteres Leben und Tod

Infolge der negativen Reaktion auf seine Meinung zur genetischen Minderwertigkeit der Rasse blieb Shockleys Ruf als Wissenschaftler in Trümmern und seine bahnbrechende Arbeit bei der Herstellung des Transistors wurde weitgehend vergessen. Er mied den öffentlichen Kontakt und schloss sich in seinem Haus auf dem Campus der Stanford University ein. Abgesehen davon, dass er gelegentlich verärgerte Diatribes über seine Genetik-Theorien herausgab, kommunizierte er selten mit jemand anderem als seiner treuen Frau Emmy. Er hatte wenige Freunde und hatte über 20 Jahre lang selten mit seinem Sohn oder seinen Töchtern gesprochen.

Mit seiner Frau Emmy an seiner Seite starb William Shockley am 12. August 1989 im Alter von 79 Jahren in Stanford, Kalifornien, an Prostatakrebs. Er ist im Alta Mesa Memorial Park in Palo Alto, Kalifornien, begraben. Seine Kinder waren sich des Todes ihres Vaters nicht bewusst, bis sie in der Zeitung darüber lasen.

Erbe

Obwohl Shockleys Erbe als einer der Väter des modernen „Informationszeitalters“ durch seine eugenischen Ansichten zu Rasse, Genetik und Intelligenz deutlich getrübt ist, bleibt er intakt. Am 50. Jahrestag der Erfindung des Transistors bezeichnete der Wissenschaftsjournalist und Biochemiker Isaac Asimov den Durchbruch als „vielleicht die erstaunlichste Revolution aller wissenschaftlichen Revolutionen, die in der Geschichte der Menschheit stattgefunden haben“.

Weinleseillustration eines tragbaren Transistorradios der 1950er Jahre. GraphicaArtis / Getty Images

Es wurde vermutet, dass der Transistor einen ebenso großen Einfluss auf das tägliche Leben hatte wie die Glühbirne von Thomas Edison oder das Telefon von Alexander Graham Bell zuvor. Während die Transistorradios im Taschenformat der 1950er Jahre zu dieser Zeit erstaunlich waren, sagten sie lediglich die Fortschritte voraus, die kommen würden. In der Tat wären moderne Wunderwerke wie Flachbildfernseher, Smartphones, PCs, Raumfahrzeuge und natürlich das Internet ohne den Transistor immer noch die Fantasie der Science-Fiction.

Quellen und weitere Referenzen

  • „William Shockley.“ IEEE Global History Network , https://ethw.org/William_Shockley.
  • Riordan, Michael und Hoddesdon, Lillian. „Kristallfeuer: Die Geburt des Informationszeitalters.“ WW Norton, 1997. ISBN-13: 978-0393041248.
  • Shurkin, Joel N. “ Gebrochenes Genie: Aufstieg und Fall von William Shockley, dem Schöpfer des elektronischen Zeitalters .“ Macmillan, New York, 2006. ISBN 1-4039-8815-3.
  • „1947: Erfindung des Punktkontakttransistors.“ Computer History Museum , https://www.computerhistory.org/siliconengine/invention-of-the-point-contact-transistor/.
  • „1956 Nobelpreis für Physik: Der Transistor.“ Nokia Bell Labs , https://www.bell-labs.com/about/recognition/1956-transistor/.
  • Kessler, Ronald. „Bei der Schöpfung abwesend; Wie ein Wissenschaftler mit der größten Erfindung seit der Glühbirne davongekommen ist.“ Das Washington Post Magazine . 06. April 1997, https://web.archive.org/web/20150224230527/http://www1.hollins.edu/faculty/richter/327/AbsentCreation.htm.
  • Pearson, Roger. „Shockley über Eugenik und Rasse.“ Scott-Townsend Publishers, 1992. ISBN 1-878465-03-1.
  • Eschner, Kat. „Die ‚Nobelpreis-Spermabank‘ war rassistisch. Es hat auch dazu beigetragen, die Fruchtbarkeitsindustrie zu verändern.“ Smithsonian Magazine . 9. Juni 2017, https://www.smithsonianmag.com/smart-news/nobel-prize-sperm-bank-was-racist-it-also-helped-change-fertility-industry-180963569/.

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