داستان موفقیت ویلیام شاکلی و تحول جهان با اختراع ترانزیستور – علیرضا محمودی فرد

برطبق گزارش پایگاه خبری تحلیلی کلام ماندگار، ویلیام شاکلی (۱۹۱۰-۱۹۸۹) فیزیک‌دان و مخترع امریکایی است که در تاریخ علم و فناوری به‌عنوان یکی از بنیان‌گذاران ترانزیستور شناخته می‌شود. اختراع ترانزیستور نه تنها انقلابی در فناوری الکترونیک به‌وجود آورد، بلکه تأثیرات عمیقی بر جامعه، صنعت و زندگی روزمره‌ی انسان‌ها داشت. محققین معتقدند ترانزیستور احتمالا تاکنون مهم‌ترین قطعه‌ی اختراع شده است و برخی زندگی بشر را به قبل و بعد از اختراع ترانزیستور تقسیم می‌کنند. این متن به بررسی داستان موفقیت شاکلی، چالش‌ها و دستاوردهای او در توسعه ترانزیستور می‌پردازد.

زندگی و تحصیلات

ویلیام شاکلی (William Shockley) در ۱۳ فوریه ۱۹۱۰ در لندن متولد شد و در سن هشت سالگی به ایالات متحده نقل‌مکان کرد. او تحصیلات خود را در دانشگاه کالیفرنیا برکلی آغاز کرد و در آنجا در سال ۱۹۳۲ مدرک کارشناسی‌اش در فیزیک را دریافت کرد. پس از این مدرک، وی تحت سرپرستی انیشتین در آزمایشگاه تحقیقاتی بل به کار مشغول شد (Simmons, 2006).

ایده‌پردازی و توسعه ترانزیستور

در دهه ۱۹۴۰، شاکلی به‌عنوان یکی از محققان کلیدی در پروژه فیزیک بل فعالیت می‌کرد. او و همکارانش، جان باردین و والتر برادنی، در تلاش بودند تا یک وسیله‌ی کوچک الکترونیکی برای تقویت سیگنال‌ها بسازند. در سال ۱۹۴۷، آن‌ها موفق به اختراع ترانزیستور با استفاده از مواد نیمه‌رسانا شدند که قادر بود به‌عنوان سوئیچ و تقویت‌کننده عمل کند (Ward, 1998).

ترانزیستور در مقایسه با لامپ‌های خلا که قبلاً به‌عنوان تقویت‌کننده‌ها استفاده می‌شدند، مزایای زیادی داشت؛ از جمله اندازه‌ی کوچک‌تر، مصرف انرژی پایین‌تر و قابلیت اطمینان بالاتر؛ این اختراع به‌سرعت در صنعت الکترونیک جای خود را باز کرد و به‌عنوان پیش‌نیاز توسعه‌ی فناوری‌های مدرن فراهم آمد (Bix, 2004).

چالش‌ها و تأسیس شرکت

با وجود موفقیت‌های علمی، شاکلی با چالش‌های بسیار زیادی نیز مواجه شد. در سال ۱۹۵۶، وی به همراه همکارانش، شرکت “شاکلی نیمه‌رسانا” را تأسیس کرد. اما مدیریت او با نارضایتی‌هایی از سوی کارمندان و مشکلات داخلی همراه بود؛ بسیاری از همکاران و مهندسان کلیدی شاکلی از شیوه‌ی مدیریت او و رویکردش به نوآوری ناراضی بودند (Scott, 2005).

پس از چندی، نارضایتی به حدی رسید که در سال ۱۹۵۷، گروهی از مهندسان به رهبری جوانی به‌نام “روبرت نویس” و “گوردون مور” تصمیم به ترک شرکت شاکلی گرفتند و نهایتاً شرکت “اینتل” را تأسیس کردند؛ این اقدام به‌نوعی به ظهور صنعت میکروپروسسورها و انقلاب دیجیتال منجر شد و نشان‌دهنده‌ی تأثیر شاکلی بر روی فناوری و صنعت الکترونیک بود (Hargreaves, 2013).

تأثیرات و میراث

اختراع ترانزیستور، موجب تحولات شگرفی در دنیای فناوری شد؛ از آن زمان به بعد، ترانزیستور به یکی از اجزا اصلی در تمامی دستگاه‌های الکترونیکی تبدیل شد؛ از رایانه‌ها، لپ‌تاپ‌ها، تبلت‌ها و تلفن‌های همراه گرفته تا سیستم‌های خودکار در صنایع مختلف (Miller, 2011). با کمک ترانزیستورها، اندازه‌ی دستگاه‌ها به‌طور قابل توجهی کاهش یافته و کارایی و سرعت آن‌ها افزایش یافته است؛ این قطعه، منجر به ظهور فناوری‌های نوینی همچون رایانه‌های شخصی، سیستم‌های الکترونیکی قابل حمل و حتی اینترنت اشیاء شده است.

میراث شاکلی نه تنها به‌عنوان یک مخترع در حالی که زندگی روزمره افراد را متحول کرد، بلکه به‌عنوان یک نماد در تاریخ علم معنا پیدا می‌کند. با اینکه او انتقاداتی در مورد نظریات اجتماعی و سیاسی خودش داشت، اختراع ترانزیستور به‌عنوان یک نقطه عطف در تاریخ فناوری باقی مانده است (MacKenzie, 1990).

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

داستان موفقیت ویلیام شاکلی با اختراع ترانزیستور به‌عنوان نمادی از نوآوری و پایداری در علم و فناوری شناخته می‌شود. تلاش‌ها، چالش‌ها و دستاوردهای او در این مسیر نه تنها مسیر علم و صنعت را تغییر داد، بلکه زندگی روزمره‌ی مردم دنیا را نیز تحت‌تأثیر قرار داد. شاکلی به‌عنوان یکی از شخصیت‌های کلیدی در انقلاب الکترونیک و دیجیتال، همواره در یادها خواهد ماند.

تبیین: علیرضا محمودی فرد – مدرس آزمایشگاه مدارهای الکترونیکی در دانشگاه و مشاور مدیرعامل در امور فناوری اطلاعات و ارتباطات شرکت فناوری و مهندسی پرتو صنعت طلایی