第17回「手のひらに宇宙を、電子回路の小型化を可能にした「トランジスタ」」巨大な電子獣から手のひらの宇宙へ！トランジスタが拓いた電子革命の序曲

たろさんによる解説
「初めて物語」公式ナビゲーター

えー、皆さん、こんにちはであります。ナビゲーターのたろ、であります。
本日は、えー、なんというか、我々の生活を根底から変えた、ある「小さな巨人」のお話をするそうでありますな。その名も「トランジスタ」！ …で、あります。正直、この手の複雑な電子回路の話は、私にとっては、えー、なんというか、五里霧中であります。若い頃から、経済や政治の話は得意でしたが、この、回路図とか、半導体とか言われると、正直、頭が痛くなるのであります。しかし、これも現代の常識、逃げるわけにはいかないでありますな。一緒に、この「手のひらの宇宙」がどうやって生まれたのか、紐解いていきましょうか。

部屋を埋め尽くす「電子の怪物」が当たり前だった時代

今や、我々のポケットの中には、とんでもない計算能力を持つ機械が入っているでありますな。しかし、それが当たり前ではなかった時代が、つい最近まであったのであります。えー、なんというか、かつて、コンピュータというものは、それはもう、巨大な代物だった。部屋いっぱいに広がる、まるで「電子の怪物」のような機械であります。その心臓部には、「真空管」と呼ばれるガラス製の部品が何千、何万個も使われていた。これらが、熱を発し、膨大な電力を消費し、しかも、寿命が短く、頻繁に故障したであります。

私の若い頃、大学の研究室で初めてコンピュータを見た時は、その大きさにただただ驚いたものであります。あの、巨大な機械が、いまや手のひらサイズで、当時の何万倍もの計算をしているのだから、隔世の感を禁じ得ないのであります。当時の科学者たちは、この「熱くて、大きくて、壊れやすい」真空管の限界に、えー、なんというか、頭を抱えていたはずであります。もっと小さく、もっと効率の良い「電子のスイッチ」を渇望していたのでありますな。

半導体が生んだ奇跡！三人の賢者の苦闘と閃き

この、人類の積年の課題に挑んだのが、アメリカのベル研究所に集った、三人の傑出した科学者たちであります。物理学者のジョン・バーディーン、ウォルター・ブラッテン、そして理論物理学者のウィリアム・ショックレーであります。彼らは、真空管に代わる新たな技術として、「半導体」という、えー、なんというか、一見地味な材料に目をつけたのであります。電気を通したり通さなかったり、その性質を自在に操れる可能性を秘めた素材であります。

彼らの研究は、決して平坦な道ではなかったであります。失敗に次ぐ失敗、期待を裏切られる日々。しかし、彼らは、まさに「朝、希望を持って目覚め、昼は懸命に働き、夜は感謝と共に眠る」という、科学者の鑑のような情熱と執念で、研究を続けたのであります。そして、1947年12月23日。ブラッテンとバーディーンは、ゲルマニウムの結晶に二本の細い金線を接触させ、わずかな電流で大きな電流を制御するという、画期的な発見を成し遂げたであります！これこそが、世界初の「点接触型トランジスタ」の誕生の瞬間であります。ショックレーは、その後に、より実用的な「接合型トランジスタ」を発明し、この三人の創意工夫の結晶が、現代の電子技術の礎を築いたのでありますな。

ポケットの中の超高速計算機！電子回路の壮大な進化

この小さなトランジスタの誕生は、まさに「電子の歴史」における一大転換点となったであります。真空管とは比較にならないほど小型で、消費電力も少なく、発熱もほとんどない。しかも、頑丈で長寿命。この小さな部品が、やがて集積回路となり、さらに微細化されて、我々の想像を絶するような進化を遂げたのであります。

えー、なんというか、現在の我々の生活は、このトランジスタなくしては、成り立たないであります。皆さんが持っているスマートフォン。あれは、何十億個ものトランジスタが指先ほどのチップの中に詰め込まれた、まさに「手のひらの宇宙」であります。自動車のエンジン制御から、冷蔵庫の温度管理、スマートテレビ、インターネットを支えるサーバに至るまで、ありとあらゆる電子機器の心臓部で、この小さなスイッチが、休むことなく働き続けているのであります。昔の携帯電話は、それこそレンガのような大きさでしたからな。それが今や、えー、なんというか、クレジットカードほどの薄さになった。この劇的な変化は、全てトランジスタの恩恵に他ならないであります。

えー、なんというか、本日は、この、トランジスタという、えー、私にとっては若干難解なテーマであったのでありますが、その偉大さは、十二分に理解できたであります。三人の科学者の、えー、なんというか、飽くなき探求心と情熱が、我々の生活をこれほど豊かにしたのだと考えると、本当に感慨深いでありますな。彼らの業績は、まさに「未来を築くための英断」であったと、私は確信しているのであります。我々も、先人の知恵と努力に学び、次の世代に、より良い未来を渡す責任があるでありますな。それでは、また次回、お会いしましょう。

引用元：:ジョン・バーディーン / ウォルター・ブラッテン / ウィリアム・ショックレー / ベル研究所の研究記録他