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브라이언 조지프슨

Brian Josephson
브라이언 조지프슨

FRS
photograph
2004년 3월 조셉슨
태어난
브라이언 데이비드 조셉슨

(1940-01-04) 1940년 1월 4일 (83세)
카디프, 웨일즈, 영국
모교케임브리지 대학교 (BA, MA, PhD)
유명함조셉슨 효과
배우자.
캐롤 앤 올리비에
(m. 1976)
[1]
아이들.1[1][2]
시상식
과학경력
인스티튜트스
논문초전도체의 비선형 전도 (1964)
박사 지도교수브라이언 피퍼드
웹사이트www.tcm.phy.cam.ac.uk/ ~ bdj10

브라이언 데이비드 조지프슨(Brian David Josephson FRS, 1940년 1월 4일 ~ )은 웨일스의 이론 물리학자이자 케임브리지 대학교의 명예 물리학 교수입니다.[3]초전도 현상과 양자 터널링에 대한 선구적인 연구로 가장 잘 알려진 그는 캠브리지 대학의 22세 박사과정 학생이던 1962년에 발표된 조지프슨 효과에 대한 예측으로 1973년 노벨 물리학상을 수상했습니다.조지프슨은 최초로 노벨 물리학상을 수상한 웨일스 사람입니다.그는 물리학자 레오 에사키(Leo Esaki)와 이바르 지아에버(Ivar Giaever)와 함께 상을 공동으로 받았는데, 그들은 양자 터널링에 대한 자신들의 연구로 인해 상의 절반을 공동으로 받았습니다.[4][5]

조셉슨은 캠브리지 캐번디시 연구소에서 응축 물질 이론 그룹의 일원으로 학업 경력을 쌓았습니다.그는 1962년부터 케임브리지 트리니티 칼리지의 교수로 재직해 왔으며, 1974년부터 2007년까지 물리학 교수로 재직했습니다.[4]

1970년대 초, 조셉슨은 초월적 명상을 시작했고 주류 과학의 경계를 벗어난 문제들로 관심을 돌렸습니다.그는 캐번디시에 정신-물질 통합 프로젝트를 설립하여 자연 속의 지성, 양자역학과 의식의 관계, 그리고 양자 신비주의로 널리 알려진 과학과 동양 신비주의의 종합을 탐구했습니다.[6]그는 유사 심리학, 물 기억 그리고 차가운 융합과 같은 주제들에 대한 지지를 표명했고, 이것은 그를 동료 과학자들로부터 비판의 초점으로 만들었습니다.[4][5]

인생초기와 직업

교육

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캠브리지 프리 스쿨 레인에 있는 옛 캐번디시 연구소 입구.

조지프슨은 웨일스 카디프에서 유대인 부모 미미와 아브라함 조지프슨 사이에서 태어났습니다.[2]그는 카디프 고등학교에 다녔는데,[1] 그 학교의 몇몇 석사들이 그를 도와주었다고 공을 돌렸는데, 특히 그에게 이론 물리학을 소개해준 물리학의 대가인 Emrys Jones가 그의 공로를 돌렸습니다.[7]1957년, 그는 캠브리지로 올라갔고, 그곳에서 그는 처음으로 캠브리지의 트리니티 대학에서 수학을 읽었습니다.2년 만에 수학 파트 2를 마치고 어느 정도 무균 상태라는 것을 알게 된 후, 그는 물리학으로 바꾸기로 결심했습니다.[8]

조지프슨은 캠브리지에서 총명하지만 수줍음이 많은 학생으로 알려져 있었습니다.물리학자 존 월드람은 옥스퍼드 출신의 시험관 니콜라스 쿠르티가 조지프슨의 시험 결과에 대해 캠브리지의 물리학 독자 데이비드 쇼엔버그와 상의한 후 "이 사람은 누구입니까?"라고 물었던 것을 떠올렸습니다.그는 이론을 버터를 통해 칼처럼 꿰뚫고 있는 것 같습니다."[9]그는 아직 학부생일 때, 다른 연구자들이 간과했던 중대한 문제를 지적하며 뫼스바우어 효과에 대한 논문을 발표했습니다.한 저명한 물리학자에 의하면 조셉슨은 그가 조셉슨 효과를 발견하지 않았더라도 물리학 역사에 한 자리를 확실히 할 만큼 충분히 중요한 논문을 썼다고 합니다.[10]

그는 1960년에 졸업을 하고 대학의 옛 캐번디시 사이트에 있는 몬드 연구소에서 연구생이 되었고, 그곳에서 브라이언 피퍼드의 지도를 받았습니다.[11]미래의 노벨상 수상자이기도 한 미국의 물리학자 필립 앤더슨(Philip Anderson)은 1961년부터 1962년까지 케임브리지에서 1년을 보냈고, 조셉슨을 수업에 참여시킨 것은 "모든 것이 옳아야만 했고 그렇지 않으면 그가 수업 후에 와서 나에게 설명해 주었기 때문에, 제가 장담할 수 있습니다."라고 회상했습니다.[12]1962년 박사과정 학생이었던 그가 조지프슨 효과를 발견하게 된 것은 이 기간 동안이었고, 캐번디시 연구소는 2012년 11월 몬드 빌딩에 이 발견을 위한 명판을 공개했습니다.[13]그는 1962년 트리니티 칼리지의 펠로우로 선출되었고, 1964년 초전도체에서의 비선형 전도라는 논문으로 박사학위를 받았습니다.[14][15]

조셉슨 효과의 발견

상세 정보 : 조셉슨 효과

조셉슨은 그에게 노벨상을 안겨준 양자 터널링에 대한 연구를 했을 때 22살이었습니다.물리학자 앤드루 휘태커는 초전도체가 얇은 장벽을 통과하여 터널을 통과할 수 있다는 것을 발견하였고, "두 초전도체의 접합부에서는 전압 강하가 없더라도 전류가 흐를 것이며, 전압 강하가 있을 때,전류는 전압 강하와 관련된 주파수로 진동해야 하며, 자기장에 의존성이 있어야 합니다."[16]이것은 조셉슨 효과와 조지프슨 접합으로서 접합으로 알려지게 되었습니다.[17]

3020개의 초전도 접합이 있는 1볼트 NIST 조셉슨 접합 어레이 표준

그의 계산 결과는 1962년 6월 8일에 접수된 "초전도 터널에서의 새로운 효과 가능성"이라는 논문에서 물리학 편지(Pippard가 새로운 저널이기 때문에 선택)에 게재되었습니다.[18][19]이들은 1963년 1월 물리학 리뷰 레터스에 제출된 논문 "조셉슨 초전도 터널 효과의 가능한 관찰"에서 프린스턴 벨 연구소의 필립 앤더슨과 존 로웰에 의해 실험적으로 확인되었습니다.[20]

앤더슨과 로웰이 계산을 확인하기 전에 1956년 노벨 물리학상을 공동 수상한 미국의 물리학자 존 바딘은 조셉슨의 연구에 반대했습니다.그는 1962년 7월 25일 피지컬 리뷰 레터스에 "이런 초유체 흐름은 있을 수 없다"는 글을 제출했습니다.그 해 9월 런던 퀸 메리 칼리지에서 열린 제8회 저온 물리학 국제 회의에서 의견 차이로 인해 대립하게 되었습니다.바딘(당시 세계에서 가장 저명한 물리학자 중 한 명)이 말을 시작하자 조셉슨(여전히 학생)이 일어나 그의 말을 가로막았습니다.그 남자들은 정중하고 부드러운 말투로 의견을 교환했다고 합니다.[21]참고문헌: 존 바딘 § 조셉슨 효과 논란.

Whitaker는 조셉슨 효과의 발견이 의학과 컴퓨터뿐만 아니라 지질학에서 매우 민감한 측정을 하는 데 사용되는 SQUID(초전도 양자 간섭 장치)의 발명을 포함하여 "매우 중요한 물리학"으로 이어졌다고 말합니다.[22]IBM은 1980년 Josephson의 연구를 사용하여 IBM 3033 메인프레임보다 최대 100배 빠른 컴퓨터 프로토타입을 제작했습니다.[23]

노벨상

자세한 정보:노벨 물리학상 수상자 목록
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조셉슨이 일했던 옛 캐번디시 유적지의 몬드 빌딩 (악어는 어니스트 러더퍼드 (1871–1937)를 기리기 위해 그곳에 있습니다.)[24]

조셉슨은 그의 발견으로 1969년 과학에 탁월한 공헌을 한 연구 회사 상과 [25]1972년 휴즈 메달과 홀윅 상을 포함하여 여러 중요한 상을 수상했습니다.1973년에 그는 양자 터널링을 연구한 두 명의 다른 과학자들과 122,000 달러의 상을 나누어 받으며 노벨 물리학상을 수상했습니다.조셉슨은 터널 장벽을 통과하는 초전류의 특성에 대한 이론적 예측, 특히 일반적으로 조셉슨 효과로 알려진 현상에 대해 절반의 상을 받았습니다.[26]이 상의 나머지 절반은 뉴욕 요크타운에 있는 토마스 왓슨 연구 센터의 일본 물리학자 레오 에사키와 뉴욕 셰넥타디에 있는 제너럴 일렉트릭의 노르웨이계 미국인 물리학자 이바르 지아에버가 똑같이 나누어 받았습니다.[27]

보유직수

조지프슨은 박사후 1년을 미국에서 일리노이 대학교 어바나 샴페인의 연구 조교수로 지냈습니다.캠브리지로 돌아온 후, 그는 1967년 캐번디시 연구소의 연구 보조 책임자가 되었고, 그곳에서 그의 남은 경력 동안 이론 물리학 그룹인 응축 물질 이론 그룹의 일원으로 남아있었습니다.[28]그는 1970년에 왕립학회 회원으로 선출되었고,[29] 같은 해에 코넬 대학교로부터 국립 과학 재단 회원으로 선출되어 1년을 보냈습니다.1972년에 그는 캠브리지에서 물리학의 독자가 되었고, 1974년에 정교수가 되었고, 2007년에 은퇴할 때까지 그 자리를 맡았습니다.[30]

70년대 초반부터 초월적 명상(TM)[31]의 실천가였던 조셉슨은 1975년 네덜란드 마하리시 유럽 연구 대학의 방문 교수진이 되었습니다.1983년에는 웨인 주립 대학교, 1984년에는 방갈로르의 인도 과학 연구소, 1987년에는 미주리-롤라 대학교에서 초빙 교수직을 맡았습니다.[32]

파라피심리학

초기의 관심과 초월적 명상

상세 정보: 파라피심리학과 양자 마인드
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조지프슨은 1962년에 케임브리지의 트리니티 칼리지의 펠로우가 되었습니다.

조셉슨은 60년대 후반에 마음의 철학에 관심을 갖게 되었고, 특히 심신의 문제에 관심을 갖게 되었고, 부교감 현상(텔레파시, 염력 및 기타 초자연적인 주제)이 실제일 수 있다고 주장한 몇 안 되는 과학자 중 한 명입니다.[33]1971년, 그는 비틀즈를 포함한 몇몇 유명인들이 맡아왔던 초월 명상(TM)을 시작했습니다.[34]

1973년 노벨상을 수상함으로써 그는 덜 정통적인 분야에서 일할 수 있는 자유를 갖게 되었고, 과학 회의 동안 동료 과학자들의 짜증을 포함하여 명상, 텔레파시, 그리고 더 높은 의식 상태에 대해 이야기하는 데 점점 더 참여하게 되었습니다.[35]1974년, 그는 베르사유에서 열린 분자생물학자와 세포생물학자들의 콜로키움에서 바가바드 기타(Bhagavad Gita)와 TM 운동의 창시자인 마하리시 마헤시 요기(Maharishi Mahesh Yogi)의 작품을 읽도록 초대하고 명상을 통해 달성된 특별한 의식 상태에 대해 논쟁함으로써 과학자들을 화나게 했습니다."아무것도 우리에게 당신의 엉뚱한 추측을 들으라고 강요하지 않습니다."라고 한 과학자가 그에게 소리쳤습니다.생물 물리학자 앙리 아틀란(Henri Atlan)은 이 세션이 소란스럽게 끝났다고 썼습니다.[36]

그해 5월 조지프슨은 마하리시가 케임브리지에 온 것을 환영하기 위해 열린 심포지엄에서 연설했습니다.[37]그 다음 달, 첫 번째 캐나다 염력 회의에서 그는 캠브리지셔의 십대 청소년인 매튜 매닝의 주장을 실험한 21명의 과학자 중 한 명이었습니다. 조셉슨은 분명히 기자에게 매닝의 능력이 새로운 종류의 에너지라고 믿는다고 말했습니다.[38]그는 나중에 진술을 철회하거나 정정했습니다.[39]

조셉슨은 트리니티 칼리지의 초자연적 현상에 대한 관심 전통은 그가 이러한 생각들을 무시하지 않았다는 것을 의미한다고 말했습니다.[40]심리 연구 협회의 몇몇 회장들은 트리니티의 동료였고, 1937년에 패러피심리학 연구를 지원하기 위해 트리니티에 설립된 페럿-워릭 기금은 지금도 대학에서 운영하고 있습니다.[41]그는 특히 Fritjof Capra의 The Tao of Physics (1975)를 읽은 후 자연에 지능이 있다는 생각을 계속 탐구했고,[42] 1979년 TM-Sidhi 프로그램으로 알려진 TM의 더 발전된 형태를 취했습니다.앤더슨에 따르면, TM 운동은 조셉슨이 바닥에서 몇 인치 위로 공중부양하는 것을 보여주는 포스터를 만들었습니다.[43]조셉슨은 명상이 신비적이고 과학적인 통찰로 이어질 수 있으며, 그 결과 창조자를 믿게 되었다고 주장했습니다.[44]

기초피식스 그룹

자세한 정보:기초피식스 그룹
외부이미지
image icon 1975년의 Fysiks 그룹.왼쪽에서 오른쪽으로 잭 사르파티, 사울-폴 시라그, 닉 허버트, 프레드 앨런 울프(좌석)
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캐번디시 연구소는 2012년 11월 몬드 빌딩에 조셉슨 효과의 발견을 위한 명판을 공개했습니다.[13]

조셉슨은 1970년대 중반에 캘리포니아 대학교 버클리의 로렌스 버클리 연구소와 관련된 물리학자들과 관련이 되었는데, 그들은 초자연적인 주장들을 조사하고 있었습니다.과학의 역사가 데이비드 카이저에 따르면, 그들은 느슨하게 Fysiks 그룹으로 조직되었고, 스탠포드 연구소(SRI)의 "집 이론가"가 되었습니다.그룹의 핵심 멤버는 엘리자베스 라우셔, 조지 바이스만, 존 클라우저, 잭 사파티, 사울-폴 시라그, 닉 허버트, 프레드 앨런 울프, 프리트요프 카프라, 헨리 스태프, 필립 에버하드, 게리 주카브였습니다.[45]

당시 정부는 양자역학에 상당한 관심을 가지고 있었습니다. 미국 정부는 SRI의 연구 자금을 텔레파시로 조달하고 있었고 물리학자들은 양자역학에 대한 정부의 관심이 컸습니다.근본적인 피식스 그룹은 양자 물리학, 특히 벨의 정리와 양자 얽힘에서 나온 아이디어를 사용하여 멀리 떨어진 행동, 허공, 예지, 원격 관찰 및 염력과 같은 문제를 탐구했습니다.[46]

1976년 조지프슨은 기초적인 파이식스 그룹 멤버 중 한 명인 잭 사파티의 초청으로 캘리포니아로 여행을 갔습니다. 사파티는 그에게 레이저 물리학자 러셀 타그와 해롤드 퍼트호프, 그리고 양자 물리학자 헨리 스태프를 포함한 다른 사람들을 소개했습니다.샌프란시스코 크로니클에서 조셉슨의 방문을 취재했습니다.[47]

조지프슨은 1978년 캠브리지에서 의식에 관한 심포지엄을 공동으로 조직하여 신경과학자 V. S. 라마찬드란과 [48]함께 의식과 물리적 세계(1980년)라는 회보를 출판했습니다.1년 후 스페인 코르도바에서 물리학자와 융기안 정신분석학자들이 참석한 가운데 '과학과 의식'에 대한 컨퍼런스가 열렸고 조셉슨, 프리트요프 카프라, 데이비드 봄(1917-1992)이 연설했습니다.[49]

1996년까지 그는 캐번디시 연구소에서 자연의 지능적인 과정을 탐구하는 마인드-매터 통일 프로젝트를 세웠습니다.[50]2002년, 그는 물리학 세계에서 다음과 같이 말했습니다: "미래 과학은 양자역학을 특정한 종류의 조직화된 복잡한 시스템의 현상학으로 간주할 것입니다.양자 얽힘은 그러한 조직의 하나의 표현일 것이고, 초자연적 현상은 또 다른 것일 것입니다.[10]

과학계에 대한 접수 및 견해

조셉슨은 2006년 폴락 기념 강연, 2009년 헤르만 스타우딩거 강연, 2010년 네빌 모트 경 강연을 진행했습니다.[51]

2014년 9월 캠브리지 위키미디어 산책 중인 조셉슨

매튜 레이즈는 2010년 타임즈 고등교육에서 조셉슨이 오랫동안 물리학의 "더 다채로운 인물" 중 한 명이었다고 썼습니다.[52]특이한 원인에 대한 그의 지지는 1970년대부터 필립 앤더슨을 포함한 동료 과학자들로부터 비판을 받아왔습니다.[53]조셉슨은 그 비판을 편견으로 간주하고, 그것이 그에게 학문적 지원망을 박탈하는 역할을 했다고 믿습니다.[54]

그는 과학계가 특정 종류의 아이디어를 거부하기에는 너무 빠르다고 주장하며 "합의에 의한 과학"을 거듭 비판해왔습니다."우주 웜홀, 시간 여행과 같은 물리학 공동체 사이에서 모든 것이 가능합니다."라고 그는 주장합니다. "신비한 것이나 뉴에이지적인 것과 거리를 두는 한." 이 입장을 "병리학적 불신"이라고 언급하면서,[55] 그는 초자연적인 것들에 대한 논문들의 학술지들의 거부에 대한 책임이 있다고 주장합니다.[56]그는 1912년 알프레드 웨그너(1880–1930)가 제안한 대륙 이동 이론과 패러피심리학을 비교하여, 그 외에는 설명할 수 없는 관측을 설명했습니다. 이 이론은 웨그너가 죽은 후 증거가 받아들여지기 전까지 저항하고 조롱당했습니다.[57]

과학 작가 마틴 가드너는 1980년 J. A.의 기사에 대해 다른 세 명의 물리학자들과 함께 The New York Review of Books에 불평한 조셉슨을 비판했습니다. 심리학을 조롱한 휠러.[58]2001년 노벨상 100주년을 기념하는 로열 메일 책자에 조지프슨이 영국이 텔레파시 연구의 최전선에 있다고 썼을 때 몇몇 물리학자들은 불만을 토로했습니다.[59]물리학자 데이비드 도이치는 로열 메일이 허튼소리를 뒷받침하도록 "스스로를 속였다"고 말했지만, 또 다른 물리학자 로버트 매튜스는 도이치가 평행우주와 시간여행에 대한 자신의 연구를 감안할 때 살얼음판에서 스케이트를 타고 있었다고 주장했습니다.[60][61]

2004년 조지프슨은 러시아 여학생 나타샤 뎀키나가 특별한 종류의 시력을 사용하여 사람들의 몸 안을 볼 수 있다는 주장을 시험하기 위한 회의적 조사 위원회의 실험을 비판했습니다.이 실험은 그녀가 확인된 건강 상태에 6명을 맞추도록 요청 받는 것을 포함했습니다. 시험을 통과하기 위해서는 5번의 정확한 일치를 해야 했지만 4번만 맞추었습니다.[62]조셉슨은 이것이 통계적으로 중요하며, 이 실험이 그녀를 실패하게 만들었다고 주장했습니다.연구자들 중 한 명인 하트퍼드셔 대학의 심리학 교수인 리차드 와이즈먼은 실험이 시작되기 전에 동의된 조건이며, 그녀의 주장의 잠재적인 의미는 일반적인 수준보다 높은 수준을 보장한다고 강조함으로써 응답했습니다.[63]키스 레놀리스 그리니치 대학교 응용통계학 교수는 조셉슨의 입장을 지지하며, 이 실험이 어떤 효과를 결정하기에는 "매우 부적절하다"고 주장했습니다.[64]

비정통적인 원인을 조장하는 조셉슨의 평판은 물 기억과 차가운 융합에 대한 그의 지지로 굳어졌는데, 둘 다 주류 과학자들에 의해 거부되었습니다.물 기억은 동종병증에 대한 가능한 설명을 제공하는 것으로 알려져 있습니다. 비록 조셉슨이 프랑스 면역학자 자크 벤베니스테가 처음 제안한 회의에 참석한 이후부터 그것에 대한 지지를 표명했지만, 과학자들은 그것을 가짜 과학이라고 일축하고 있습니다.[65]저온 핵융합은 핵반응이 상온에서 일어날 수 있다는 가설입니다.조지프슨은 2012년 영국 화학자 마틴 플라이슈만이 사망했을 때 가디언에 부고 기사를 기고했고, 네이처에 그 부고가 플라이슈만에게 정당한 신용을 주지 못했다고 불평하는 편지를 실었습니다.[66]임페리얼 컬리지 런던의 안토니 발렌티니는 조지프슨이 2010년 드브로이봄 이론에 대한 학회에 초청한 것을 그의 연구가 초자연적인 것이라는 이유로 철회했지만, 그것은 불만을 제기한 후에 복권되었습니다.[67]

조지프슨은 초자연적인 주장과 차가운 융합에 대한 옹호로 인해 가상의 노벨 질병을 앓고 있는 사람의 본보기로 묘사되었습니다.[68][69]

시상식

선정작

참고 항목

참고문헌

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