約瑟夫森(1940～ ）Josephson，Brian David英國物理學(xué)家。1940年1月4日生于英國威爾士的加迪夫。中學(xué)畢業(yè)后在劍橋三一學(xué)院學(xué)數學(xué)和物理。還是大學(xué)生時(shí)就從事科學(xué)研究，1960年在劍橋大學(xué)獲學(xué)士學(xué)位，1964年獲碩士博士學(xué)位。1962～1969年任劍橋大學(xué)三一學(xué)院初級研究員。1965～1966年在美國伊利諾伊大學(xué)任研究助理教授。1967～1972年任劍橋大學(xué)研究部副主任。

人物生平

1962年，約瑟夫森計算了超導結的隧道效應并得出結論：如果兩個(gè)超導體距離足夠近，電子對可以通過(guò)超導體之間的極薄絕緣層形成超導電流，而超導結上并不出現電壓；如果超導結上加有電壓，可產(chǎn)生高頻超導電流。約瑟夫森由于預言隧道超導電流而獲得1973年度諾貝爾物理學(xué)獎。1969年獲英國新科學(xué)家稱(chēng)號和美國研究有限公司獎勵。曾獲F.倫敦獎、范德波獎?wù)?、克雷森獎?wù)?、休斯獎?wù)?、霍爾維克獎?wù)隆?/p>

1996年，約瑟夫森還與加州大學(xué)女統計學(xué)家烏茲（Jessica Utts）教授合寫(xiě)了一篇文章《超自然：證據及其對意識的含義》，部分發(fā)表于《泰晤士報高教增刊》上。烏茲就是那位與海曼一同為中央情報局（CIA）評估美國星門(mén)計劃的專(zhuān)家，她本人相信特異功能，而海曼不相信。他們倆人的評估結論也有分歧。約瑟夫森與烏茲合作，重點(diǎn)在于解決實(shí)驗數據的統計問(wèn)題。因為經(jīng)常有懷疑論者抨擊超自然主義者誤用統計，而烏茲是應用統計學(xué)專(zhuān)家，她可以把超心理一類(lèi)實(shí)驗結果“整理”得很好，作出符合行家水準的統計分析。由此可見(jiàn)，現代靈學(xué)、超心理學(xué)越來(lái)越精致化，從形式上看，與常規科學(xué)幾乎無(wú)法區分。這也是外行、社會(huì )學(xué)家認為它們也是科學(xué)的一個(gè)理由。當然，還是前面的話(huà)，科學(xué)與科學(xué)也有區別。將外部區別轉化為內部區別，并沒(méi)有真正解決爭論。

約瑟夫森效應

電子能通過(guò)兩塊超導體之間薄絕緣層的量子隧道效應。1962年由B.D約瑟夫森首先在理論上預言，在不到一年的時(shí)間內，P.W.安德森和J.M.羅厄耳等人從實(shí)驗上證實(shí)了約瑟夫森的預言。約瑟夫森效應的物理內容很快得到充實(shí)和完善，應用也快速發(fā)展，逐漸形成一門(mén)新興學(xué)科——超導電子學(xué)。

兩塊超導體通過(guò)一絕緣薄層(厚度為10埃左右)連接起來(lái)，絕緣層對電子來(lái)說(shuō)是一勢壘，一塊超導體中的電子可穿過(guò)勢壘進(jìn)入另一超導體中，這是特有的量子力學(xué)的隧道效應。當絕緣層太厚時(shí)，隧道效應不明顯，太薄時(shí)，兩塊超導體實(shí)際上連成一塊，這兩種情形都不會(huì )發(fā)生約瑟夫森效應。絕緣層不太厚也不太薄時(shí)稱(chēng)為弱連接超導體。兩塊超導體夾一層薄絕緣材料的組合稱(chēng)S-I-S超導隧道結或約瑟夫森結。約瑟夫森效應主要表現為：

直流約瑟夫森效應?結兩端的電壓V=0時(shí)，結中可存在超導電流，它是由超導體中的庫珀對的隧道效應引起的。只要該超導電流小于某一臨界電流Ic，就始終保持此零電壓現象，Ic稱(chēng)為約瑟夫森臨界電流。Ic對外磁場(chǎng)十分敏感，甚至地磁場(chǎng)可明顯地影響Ic。沿結平面加恒定外磁場(chǎng)時(shí)，結中的隧道電流密度在結平面的法線(xiàn)方向上產(chǎn)生不均勻的空間分布。改變外磁場(chǎng)時(shí)，通過(guò)結的超導電流Is隨外磁場(chǎng)的增加而周期性地變化，描出與光學(xué)中的夫瑯和費單縫衍射分布曲線(xiàn)相似的曲線(xiàn)，稱(chēng)為超導隧結的量子衍射現象。

交流約瑟夫森效應?結兩端的直流電壓V≠0時(shí)，通過(guò)結的電流是一個(gè)交變的振蕩超導電流，振蕩頻率（稱(chēng)約瑟夫森頻率）f與電壓V成正比，即f=2eV/h，e為電子電量，h為普朗克常數，這使超導隧道結具有輻射或吸收電磁波的能力。以微波輻照隧道結時(shí)可產(chǎn)生共振現象。連續改變所加的直流電壓以改變交流振蕩頻率，當約瑟夫森頻率f等于微波頻率的整數倍時(shí)，就發(fā)生共振，此時(shí)有直流成分的超導電流流過(guò)隧道結，在I-V特性曲線(xiàn)上可觀(guān)察到一系列離散的階梯式的恒定電流。測定約瑟夫森頻率f，可由電壓V測定常量2e/h，或從已知常量e和h精確測定V。