1947年時哪個發明引起了電子工程學的一次革命?
首個基於半導體的電晶體
工業革命，又稱產業革命，更準確的說是第一次工業革命，一個起點約於1760年代，一直持續到1830年代至1840年代的歷史時期。在這段時間裡，人類生產逐漸轉向新的製造過程，出現了以機器取代人力、獸力的趨勢，以大規模的工廠生產取代個體工場手工生產的一場生產與科技革命。由於機器的發明及運用成為了這個時代的標誌，因此歷史學家稱這個時代為機器時代。馬克思主義史家將它視為資本主義工業化的早期歷程，即資本主義生產完成了從工坊手工業向機器工業過渡的階段。工業革命在1759年左右已經開始，但直到1830年，它還沒有真正蓬勃地展開。大多數觀點認為，工業革命發源於英格蘭中部地區。1769年，英國人瓦特改良蒸汽機之後，由一系列技術革命引起了從手工勞動向動力機器生產轉變的重大飛躍。隨後自英格蘭擴散到整個歐洲大陸，19世紀傳播到北美地區。一般認為，蒸汽機、煤、鐵和鋼是促成工業革命技術加速發展的四項主要因素。英國為最早開始工業革命也是最早結束工業革命的國家。
與此密切相關的問題是，什麼才算是一個好的科學解釋。除了提供對未來事件的預測，社會往往需要科學理論為經常發生或已經發生的事件提供解釋。哲學家們對「一個科學理論成功地解釋了一個現象」以及「一個科學理論具有解釋力」之說法所憑依的標準進行了調查研究。演繹-律則模型是一個早期的，有影響力的科學解釋的理論。它說，一個成功的科學解釋必須能從一個科學定律推斷出某個現象的發生。這種觀點受到了很多的批評，導致人們想出幾個普遍承認的反例。如果待說明事物不能從任何律則推導出，這時候澄清「科學解釋」是什麼意思就特別具有挑戰性。韋斯利·薩爾蒙發展了一個模型，其中一個好的科學解釋必須和要解釋的結果在統計學上相關。其他人則認為，一個好的解釋的關鍵，是能統一不同的現象或能提供因果機制。
布洛赫的能帶理論解釋了很多以往固態物理學無法解釋的現象，如金屬電阻率、正霍爾係數等，後來在英國物理學家A.H.威爾遜、法國物理學家萊昂·布里元等人的完善下，能帶理論還進一步解釋了金屬的導電性、提出了費米面的概念，它對二十世紀三十年代的凝聚體物理學影響非常深遠。第二次世界大戰後，能帶理論在實際應用中發揮了重要作用，貝爾實驗室的威廉·肖克利、約翰·巴丁等人於1947年12月23日製造出世界上第一隻電晶體。凝聚體物理學發展的另一個活躍領域是低溫方向：1911年，荷蘭物理學家卡末林·昂內斯發現水銀在4.2K的低溫時電阻率消失為零，這被稱作超導電性。對超導電性本質的解釋始終是物理學家難以解決的一個問題，即使是在布洛赫建立能帶理論之後。1933年，德國物理學家瓦爾特·邁斯納在實驗中發現超導體內部的磁場總保持為零，這被稱作邁斯納效應。人們從中發現，超導體的這種完全抗磁性實際來自固體本身的一種熱力學態，這種熱力學態正是具有超導電性和完全抗磁性這兩種屬性。為了進一步解釋超導電性，人們曾提出過一系列唯象理論，如二流體模型、倫敦方程式、金茲堡-朗道方程式。直到1956年，美國物理學家利昂·庫珀利用量子場論方法建立了庫珀對的概念，當電子能量低於費米能時，庫珀對由兩個動量和自旋都大小相等方向相反的電子結合而形成。1957年，庫珀和巴丁、約翰·施里弗三人在此基礎上共同提出了超導的微觀理論，又稱作BCS理論，至此在微觀上解釋了超導電性。1962年，劍橋大學的布賴恩·約瑟夫森應用BCS理論計算出基於量子隧道效應的約瑟夫森效應。
1911年，在實現氦氣液化三年後，當時在萊頓大學工作的昂內斯發現了汞的超導性，他發現在溫度低於某一特定值時，汞的電阻率變為零，這一現象令當時頂尖的理論物理學家感到震驚，並在隨後的幾十年中一直是未解之謎。1922年，阿爾伯特•愛因斯坦這樣評價當時對於超導的理論解釋：「目前我們對於複合系統的量子力學的深遠意義仍一無所知。在這些模糊的概念的基礎上，我們距離構造出理論的目標仍很遙遠。」德汝德的古典模型後來得到了沃爾夫岡•包立、阿諾•索末菲及費利克斯•布洛赫等人的補充修正。包立首先意識到自由電子在金屬內部的行為必須遵守費米-狄拉克統計，基於這個思路，他在1926年發展出順磁性理論。包立開啟了現代固態物理學的發展，同年，索末菲提出的考慮到電子遵守的費米-狄拉克統計的理論比較完滿地解決了金屬的熱容問題。兩年後，布洛赫利用量子力學的原理與方法來描述在周期性晶格中的電子的運動，說明連續能帶的形成機制。1931年，亞蘭•威爾遜發表論文闡明半導體的物理性質：半導體是帶隙較為狹窄的絕緣體，被激發的電子可以從價帶跳過帶隙至導帶進行導電。1933年，索末菲與漢斯•貝特對於金屬量子力學理論給出權威評論，詳細論述了整個那時期的發展。1947年，約翰•巴丁、沃爾特•布拉頓及威廉•肖克利製成了首個基於半導體的電晶體，這項創舉引發了電子工程學的一次革命。