Кіріспе
Британдық физика бойынша Нобель сыйлығының лауреаты
Білім
Джозефсон Уэльстің Кардифф қаласында еврей ата-анасы Мими (құрметті аты Вейсбард, 1911–1998) және Абрахам Джозефсонның отбасында дүниеге келді. Ол Кардифф орта мектебінде оқыды. 1957 жылы Кембриджге барып, бастапқыда Кембридждегі Тринити колледжінде математиканы оқыды. Математиканың екінші бөлігін екі жылда аяқтағаннан кейін, оны біршама пайдасыз деп санап, физикаға ауысуды шешті. Кембриджте Джозефсон өте дарынды, бірақ ұялшақ студент ретінде танымал болды. Физик Джон Валдрам Оксфордтан келген емтиханашы Николас Куртидің Кембридждегі физика оқытушысы Дэвид Шоенбергпен Джозефсонның емтихан нәтижелерін талқылағанын еске түсіріп, сұрады: "Осы Джозефсон деген кім? Ол теорияны майға пышақ сияқты кесіп өтетіндей". Ол студент кезінде Моссбауэр эффектісі туралы мақала жариялап, басқа зерттеушілердің назарынан тыс қалған маңызды мәселені көрсетті. Physics World журналына сұхбат берген бір көрнекті физик Джозефсонның өзінің Джозефсон эффектін ашқаннан бұрын-ақ физика тарихында орнын қамтамасыз ететін бірнеше маңызды еңбек жазғанын айтты. Ол 1960 жылы бітіріп, университеттің Монд зертханасында, бұрынғы Кавендиш орнында ғылыми зерттеуші болып, Брайан Пиппардтың жетекшілігінде жұмыс істеді. Америкалық физик Филип Андерсон, болашақта Нобель сыйлығының лауреаты да, 1961–1962 жылдары Кембриджде бір жыл өткізді және Джозефсонның сабақта болуы "лектор үшін қиын жағдай болды, сендіре аламын, өйткені барлығы дұрыс болуы керек еді, әйтпесе ол сабақтан кейін маған түсіндіретін". Ол 1962 жылы докторлық диссертациясын оқып жүрген кезінде Джозефсон эффектін ашқан зерттеу жұмыстарын жүргізді. 2012 жылдың қараша айында Кавендиш зертханасы Монд ғимаратында осы жаңалыққа арналған тақтайшаны ашты. 1962 жылы Тринити колледжінің мүшесі болып сайланды және 1964 жылы "Суперөткізгіштердегі сызықтық емес өткізгіштік" тақырыбындағы диссертациясын қорғап, доктор ғылымын алды.
Джозефсон эффектісін ашу
Джозефсон Нобель сыйлығын жеңіп алған кванттық туннельдеу жұмысын 22 жасында орындаған. Физик Эндрю Уитакердің сөзінше, ол "екі суперөткізгіштің қосылысында кернеудің түсуі болмаса да ток ағыны болатынын, кернеу түскен кезде ток кернеу түсуіне байланысты жиілікте тербелетінін және кез келген магнит өрісіне тәуелді екенін" болжаған. Бұл Джозефсон эффектісі деп аталып, қосылысы Джозефсон түйіспесі деп танылды. Оның есептеулері Physics Letters журналында (Pippard бұл жаңа журнал болғандықтан таңдаған) "Жоғары өткізгіштік туннельдеудегі мүмкін жаңа құбылыстар" деген мақала түрінде жарияланды, 1962 жылдың 8 маусымында алынып, 1 шілдеде жарық көрді. Бұл есептеулерді Принстон қаласындағы Белл зертханасының Филип Андерсон мен Джон Роуэлл тәжірибелік жолмен растады; олардың "Джозефсонның суперөткізгіштік туннельдеу эффектісінің байқалу мүмкіндігі" атты еңбегі 1963 жылдың қаңтарында Physical Review Letters журналына ұсынылды. Андерсон мен Роуэлл есептеулерді растамас бұрын, 1956 жылы физика бойынша Нобель сыйлығын бөліскен (сондай-ақ 1972 жылы тағы да бөліскен) американдық физик Джон Бардин Джозефсонның жұмысына қарсылық білдірді. Ол 1962 жылдың 25 шілдесінде Physical Review Letters журналына мақала жолдап, "мұндай сұйық ағыны болуы мүмкін емес" деген пікірді келтірді. Осы келіспеушілік сол жылдың қыркүйек айында Лондонның Куин-Мэри колледжінде өткен төмен температуралық физика жөніндегі сегізінші халықаралық конференцияда қақтығысқа ұласты. Бардин (сол кезде әлемдегі ең беделді физиктердің бірі) сөйлеген кезде Джозефсон (әлі студент) тұрып, оны үзіліске ұшыратты. Екеуі сыпайы және жұмсақ үнмен пікір алмасты. Қараңыз: Уитакер Джозефсон эффектісінің ашылуы "маңызды физиканың көптеген саласын" дамытқанын жазады, оның ішінде геологияда жоғары сезімтал өлшемдер жасауға, сондай-ақ медицина мен есептеу техникасында қолданылатын SQUID (суперөткізгіш кванттық интерференциялық құрылғылар) өнертабысы бар. IBM 1980 жылы Джозефсонның жұмысын IBM 3033 мейнфреймінен 100 есе жылдам компьютер прототипін құру үшін пайдаланды.
Whitaker writes that the discovery of the Josephson effect led to "much important physics," including the invention of SQUIDs (superconducting quantum interference devices), which are used in geology to make highly sensitive measurements, as well as in medicine and computing. IBM used Josephson's work in 1980 to build a prototype of a computer that would be up to 100 times faster than the IBM 3033 mainframe.
Нобель сыйлығы
Жозефсон өзінің ашылуы үшін бірнеше маңызды сыйлықтарға ие болды, соның ішінде 1969 жылы ғылымға елеулі үлес қосқаны үшін Ғылыми-зерттеу корпорациясы сыйлығы, ал 1972 жылы Хьюз медалі мен Холвек сыйлығы. 1973 жылы ол физика саласындағы Нобель сыйлығын жеңіп алды, 122 000 доллар көлеміндегі сыйлықты кванттық туннельдеуді зерттеген тағы екі ғалыммен бөлісті. Жозефсон сыйлықтың жартысын "тұңғыма кедергі арқылы супертоктың қасиеттерін теориялық тұрғыдан болжауы үшін, әсіресе, қалыпты жағдайда Джозефсон эффектілері деп танылатын құбылыстарды" алды. Сыйлықтың қалған жартысын жапон физигі Лео Эсаки, ол Нью-Йорк штатының Йорктаун қаласындағы Томас Уотсон зерттеу орталығында жұмыс істейді, және норвегиялық-американдық физик Ивар Джиовер, ол Нью-Йорк штатының Шенеқтади қаласындағы «General Electric» компаниясында жұмыс істейді, тең бөлісті.
Атқарылған позициялар
Жозефсон 1965–1966 жылдары АҚШ-та докторантурадан кейінгі бір жылды Иллинойс университетінің Урбана-Шампейн қаласындағы ғылыми көмекші профессор ретінде өткізді. Кеймбриджге оралғаннан кейін, 1967 жылы Кавендиш зертханасының ғылыми жұмыстар жөніндегі директорының орынбасары болып тағайындалды, және өмірінің соңына дейін Қысықталған заттар теориясы тобының, яғни теориялық физика тобының мүшесі болды. 1970 жылы Корольдік қоғамның мүшесі (FRS) болып сайланды, сондай-ақ сол жылы Корнелл университетінің Ұлттық ғылым қорының стипендиясын алды, онда бір жыл бойы жұмыс істеді. 1972 жылы Кембридж университетінде физика пәнінің оқытушысы, ал 1974 жылы толық профессор болды, бұл қызметін 2007 жылға дейін атқарды. 1970-жылдардың басынан бері Трансценденталды медитациямен (TM) айналысып келе жатқан Жозефсон 1975 жылы Нидерландтағы Махариши еуропалық зерттеу университетінің қонақ оқытушысы болды, ол TM қозғалысының бір бөлігі еді. Сонымен қатар, ол 1983 жылы Уэйн штаттық университетінде, 1984 жылы Бангалор қаласындағы Үндістан ғылым институтында және 1987 жылы Миссури-Ролла университетінде қонақ профессор болып жұмыс істеді.
Ерте қызығушылық және трансценденталды медитация
Жозефсон 1960-жылдардың соңында сана философиясына қызығушылық танытты, әсіресе сана-дене проблемасына, және парапсихологиялық құбылыстардың (телепатия, психокинез және басқа да паранормальді тақырыптар) нақты болуы мүмкін деген пікірді қорғайтын аз ғалымдардың бірі болды. 1971 жылы ол трансценденталды медитациямен (ТМ) айналыса бастады, оны бірнеше мәшһүр тұлғалар, соның ішінде The Beatles та қолдады. 1973 жылы Нобель сыйлығын жеңіп алу оған дәстүрлі емес салаларда жұмыс істеу еркіндігін берді, және ол ғылыми конференцияларда, әріптестерінің наразылығына қарамастан, медитация, телепатия және сананың жоғары деңгейлері туралы жиі сөйлейтін болды. 1974 жылы Версальдегі молекулалық және жасушалық биологтардың симпозиумында ол ғалымдарды Бхагавад-гитаны (б.з.д. 5-2 ғасырлар) және ТМ қозғалысының негізін қалаушы Махариши Махеш Йогидің еңбектерін оқуға шақырды, сондай-ақ медитация арқылы қол жеткізілетін ерекше сана күйлері туралы пікірталас тудырды. «Бізді сіздің негізсіз болжамдарыңызды тыңдауға ешкім міндеттей алмайды», - деп бір ғалым оған айқайлады. Биофизик Анри Атлан бұл сессия дау-дамамен аяқталғанын жазды. Сол жылдың мамыр айында Джозефсон Махаришиді Кембриджге қарсы алуға арналған симпозиумда сөз сөйледі. Келесі айда психокинез тақырыбындағы алғашқы канадтық конференцияда ол Кембриджширлік Мэтью Мэннингтің психокинетикалық қабілеттеріне ие екенін мәлімдеген 21 ғалымның бірі болды; Джозефсон журналистке Мэннингтің күші жаңа түрдегі энергия деп сенетінін айтты. Кейін ол бұл мәлімдемесінен бас тартты немесе түзетулер енгізді. Джозефсон Тринити колледжінің паранормальді құбылыстарға қызығушылық таныту дәстүрінің арқасында ол бұл идеяларды бірден жоққа шығармағанын айтты. Психикалық зерттеулер қоғамының бірнеше президенті Тринитидің стипендиялары болды, ал 1937 жылы Тринитиде парапсихологиялық зерттеулерді қаржыландыру үшін құрылған Перрот Уоррик қоры әлі де колледж басқаруында. Ол табиғатта интеллект бар деген идеяны зерттеуді жалғастырды, әсіресе Фритьоф Капраның «Физиканың Таосы» (1975) кітабын оқығаннан кейін, 1979 жылы ТМ-нің озық түріне, TM Сидхи бағдарламасына көшті. Андерсонның сөзіне сәйкес, ТМ қозғалысы Джозефсонның еденнен бірнеше сантиметр биіктікте көтерілгенін бейнелейтін плакат шығарды. Джозефсон медитация мистикалық және ғылыми түсініктерге әкелуі мүмкін екенін, және оның нәтижесінде ол Жаратушыға сенуге келгенін айтты.
Таңдалған шығармалар
(2012). "Биологиялық бақылаушының қатысуы және Уилердің «заңсыз заң» туралы еңбегі", Plamen L. Simeonov, Leslie S. Smith және Andrée C. Ehresmann (ред.), Integral Biomathics, Springer, 244–252 беттер. (2005). "Алғы сөз", Майкл А. Талборн және Лэнс Сторм (ред.), ХХІ ғасырдағы парапсихология, McFarland, 1–2 беттер. (2003). "Біз анық ойлаймыз деп ойлаймыз, бірақ ол тек қана анық ойламайтындықтан болады", Патрик Колм Хоган және Лалита Пандит (ред.), Рабиндранат Тагор: Универсалдылық және дәстүр, Fairleigh Dickinson University Press, 107–115 беттер. (2003). "Жіп теориясы, әмбебап сана және паранормальдық құбылыстар", arXiv, physics.gen-ph, 2 желтоқсан 2003 ж. (2002). "Кванттық теориядан тыс: шындықтың реалистік психобиологиялық интерпретациясы» қайта қарастырылды", Biosystems, 64(1–3), қаңтар, 43–45 беттер. (2000). "Паранормальдық мәлімдемелерге оң көзқарас", Physics World, қазан. (1999). "Шындық деген не?", Physics World, ақпан. (1997). "Скептиктердің тығырынан шығу жолы", Physics World, қыркүйек. (1997). "Музыка – қандай тіл?", Paavo Pylkkänen, Pauli Pylkkö және Antti Hautamäki (ред.), Brain, Mind and Physics, IOS Press, 262–265 беттер. (1996). "Х-фактордан саналы түрде қашу", Physics World, желтоқсан. Джессика Уттспен бірге (1996). "Психикалық құбылыстарға сенесіз бе? Олар сананы түсіндіруге қабілетті ме?", Times Higher Education, 8 сәуір. Тэтис Карпентермен бірге (1996). "Музыка сананың табиғаты туралы бізге не айта алады? Платондық модель", Стюарт Р. Хамерофф, Альфред В. Казниак және Алвин Скотт (ред.), Toward a Science of Consciousness, MIT Press, 691–694 беттер. Colm Wall және Энтони Кларкпен бірге (1995). "Жарық кедергісі", New Scientist, 29 сәуір. (1994). "Жаңылған күн тоқырауы", New Scientist, 17 желтоқсан. (1994). BBC "Еретиктер" сериясы", Times Higher Education Supplement, 12 тамыз. Беверли А. Рубикпен бірге (1992). "Дұрыс білімді зерттеудің қиындықтары", Frontier Perspectives, 3(1), 15–19 беттер. Фотини Палликари Вираспен бірге (1991). "Кванттық локалдылықтың биологиялық пайдалануы", Foundations of Physics, 21(2), 197–207 беттер (осы жерде де қолжетімді). (1990). "Әлсіз байланысқан суперөткізгіштерді ашу тарихы", Джон Рош (ред.), Physicists Look Back: Studies in the History of Physics, CRC Press, 375 бет. (1988). "Кванттық механиканың әмбебаптығының шектері", Foundations of Physics, 18(12), желтоқсан, 1195–1204 беттер. М. Конрад және Д. Хоуммен бірге (1987). "Кванттық теориядан тыс: физикалық шындықтың реалистік психобиологиялық интерпретациясы", Alwyn van der Merwe, Franco Selleri және Gino Tarozzi (ред.), Microphysical Reality and Quantum Formalism, Springer, 1987, 285 және келесі беттер. Д. Э. Бродбентпен бірге (1981). "Перцепциялық эксперименттер және тіл теориялары", Philosophical Transactions of the Royal Society, 295(10772), қазан, 375–385 беттер. Х. М. Хаузермен бірге (1981). "Ақылды мінез-құлықты көп сатылы меңгеру", Kybernetes, 10(1). В. С. Рамачандранмен бірге (ред.) (1980). Consciousness and the Physical World, Pergamon Press. Ричард Д. Маттак, Эван Харрис Уокер және Оливье Коста де Борегардпен бірге (1980). "Парапсихология: пікір алмасу", New York Review of Books, 27, 26 маусым, 48–51 беттер. (1979). "Алғы сөз", Андрия Пухарич (ред.), The Iceland Papers: Select Papers on Experimental and Theoretical Research on the Physics of Consciousness, Essentia Research Associates. (1978). "Жоғары саналылық күйлері мен медитацияның теориялық талдауы", Current Topics in Cybernetics and Systems, 3–4 беттер. (1974). "Жасанды интеллект/психология тәсілі ми мен жүйке жүйесін зерттеуге", Lecture Notes in Biomathematics, 4, 370–375 беттер. (1974). "174 МГц жиілігіндегі суперөткізгіш қалайдың беттік реакциясының магнит өрісіне тәуелділігі", Journal of Physics F: Metal Physics, 4(5), мамыр, 751 бет. (1973). "Туннельдік супертоктардың ашылуы", Science, Нобель лекциясы, 12 желтоқсан, 157–164 беттер. (1969). "Критикалық нүктеге жақын күй теңдеуі", Journal of Physics C: Solid State Physics, 2(7), шілде. Дж. Лекнермен бірге (1969). "Ферми сұйықтығындағы қоспаның қозғалмалылығы", Physical Review Letters, 23(3), 111–113 беттер. (1967). "Өздік жылудың теңсіздігі: II. Физикалық қоғамның іс қағаздары, 92(2), қазан. (1967). "Өздік жылудың теңсіздігі: I. Туынды", Физикалық қоғамның іс қағаздары, 92(2), қазан. (1966). "Тепе-теңдіктегі металдар үшін макроскопиялық өріс теңдеулері", Physical Review, 152, желтоқсан, 211–217 беттер. (1966). "Tc-ге жақын супержидкость үшін супержидкость тығыздығы мен реттік параметр арасындағы байланыс", Physics Letters, 21(6), 1 шілде, 608–609 беттер. (1965). "Кедергілер арқылы супертоктар", Advances in Physics, 14(56), 419–451 беттер. (1964). Сверхпроводниктердегі сызықтық емес өткізгіштік (PhD диссертациясы), Кембридж университеті, желтоқсан. (1964). "Жұптасқан суперөткізгіштер", Review of Modern Physics, 36(1), 216–220 беттер. (1962). "Мёссбауэр эффектісіндегі релятивистік ығысу және жұптасқан суперөткізгіштер", Тринити колледжіне ұсынылған. (1962). "Суперөткізгіштік туннельдеудегі мүмкін жаңа эффекттер", Physics Letters, 1(7), 1 шілде, 251–253 беттер. (1960). "Қатты денеден шығарылған гамма сәулелерінің температураға тәуелді ығысуы", Physical Review Letters, 4, 1 сәуір.