ブライアン・ジョセフソン

ブライアン・ジョセフソン フランス
ジョセフソン、2004年3月
生まれる	ブライアン・デイビッド・ジョセフソン ( 1940-01-04 )1940年1月4日（84歳） カーディフ、ウェールズ、イギリス
母校	ケンブリッジ大学トリニティ・カレッジ（修士、博士）
知られている	ジョセフソン効果
配偶者	キャロル・アン・オリヴィエ ​ （ 1976年生まれ）  [1]
子供たち	1 [1] [2]
受賞歴	フランス革命記念日(1970) フリッツ・ロンドン記念賞（1970年） エリオット・クレソン賞（1972年） ガスリー賞（1972年） ヒューズメダル（1972年） ホルウェック賞(1973) ノーベル物理学賞（1973年） ファラデー賞 （1982年）
科学者としてのキャリア
機関	ケンブリッジ大学トリニティ・カレッジ ケンブリッジ大学
論文	超伝導体における非線形伝導 （1964）
博士課程の指導教員	ブライアン・ピパード
Webサイト	翻訳元

ブライアン・デイヴィッド・ジョセフ ソン（1940年1月4日生まれ）は、イギリスの理論物理学者であり、ケンブリッジ大学名誉教授である。^[3]超伝導と量子トンネル効果に関する先駆的な研究で最もよく知られ、 1962年に22歳​​でケンブリッジ大学の博士課程の学生だったときにジョセフソン効果を予測したことで、1973年にノーベル物理学賞を受賞した。ジョセフソンはノーベル物理学賞を受賞した最初のウェールズ人である。彼は物理学者のレオ・エサキとアイヴァー・ジャエバーと賞を分け合った。彼らは量子トンネル効果に関する研究で、共同で半分の賞を受け取った。^{[4] [5]}

ジョセフソンは、ケンブリッジ大学キャベンディッシュ研究所の凝縮物質理論グループの一員として学術的キャリアを積んできた。1962年以来、ケンブリッジ大学トリニティ・カレッジの研究員を務め、1974年から2007年まで物理学教授を務めた。^[4]

1970年代初頭、ジョセフソンは超越瞑想を始め、主流科学の枠を超えた問題に関心を向けた。彼はキャベンディッシュ研究所に心と物質の統合プロジェクトを設立し、自然界の知性、量子力学と意識の関係、広く量子神秘主義として知られる科学と東洋神秘主義の統合について研究した。^[6]彼は超心理学、水の記憶、常温核融合などのテーマを支持すると表明しており、科学者仲間から批判の的となっている。^{[4] [5]}

ジョセフソンは、ウェールズのカーディフで、ユダヤ人の両親、ミミ（旧姓ワイズバード、1911-1998）とアブラハム・ジョセフソンの元に生まれた。 ^[2]カーディフ高等学校に通い、^[1]そこで、彼は学校の先生たちの助け、特に彼に理論物理学を教えてくれた物理学の先生、エムリス・ジョーンズの助けに感謝しています。^[7] 1957年に、彼はケンブリッジ大学に進学し、最初はケンブリッジ大学トリニティ・カレッジで数学を専攻しました。 2年間で数学パートIIを修了した後、あまり面白くないと感じ、物理学に転向することを決意しました。^[8]

ジョセフソンはケンブリッジでは優秀だが内気な学生として知られていた。物理学者ジョン・ウォルドラムは、オックスフォードの試験官ニコラス・カーティがケンブリッジの物理学講師デイヴィッド・ショーンバーグとジョセフソンの試験結果について話し合っているのを偶然耳にし、「ジョセフソンって奴は誰だ？理論をバターを切るナイフのように理解しているようだ」と尋ねたことを思い出している。 ^[9]学部生の頃、彼はメスバウアー効果に関する論文を発表し、他の研究者が見落としていた重要な問題を指摘した。Physics Worldに語ったある著名な物理学者によると、ジョセフソンはジョセフソン効果の発見がなくても物理学の歴史に名を残すほど重要な論文をいくつか書いたという。^[10]

彼は1960年に卒業し、キャベンディッシュの旧敷地にあった大学のモンド研究所の研究生となり、ブライアン・ピパードの指導を受けた。^[11]後にノーベル賞受賞者となるアメリカの物理学者フィリップ・アンダーソンは、1961年から1962年にかけて1年間ケンブリッジに滞在し、ジョセフソンが授業に登場したことについて「講師にとって不安な経験だったと断言できます。なぜなら、すべてが正しくなければ、授業後に彼が私のところに来て説明してくれたからです」と回想している。^[12] 1962年に博士課程の学生だったこの時期に、彼はジョセフソン効果の発見につながる研究を行った。キャベンディッシュ研究所は2012年11月にこの発見を記念した記念碑をモンドビルに建てた。^{[13]彼は1962年にトリニティ・カレッジの研究員に選出され、1964年に}「超伝導体における非線形伝導」と題する論文で博士号を取得した。^{[14] [15]}

ジョセフソンは、量子トンネル効果に関する研究でノーベル賞を受賞したとき22歳だった。彼は超電流が薄い障壁を通り抜けられることを発見し、物理学者アンドリュー・ウィテカーによれば、「2つの超伝導体の接合部では、電圧降下がなくても電流が流れる。電圧降下がある場合、電流は電圧降下に関連する周波数で振動するはずであり、磁場に依存する」と予測した。^[16]これはジョセフソン効果として知られ、接合部はジョセフソン接合と呼ばれるようになった。^[17]

彼の計算は、1962年6月8日に受理され、7月1日に出版された「超伝導トンネル効果における可能性のある新しい効果」と題された論文「Physics Letters ^{」（ピパードが新しい雑誌として選んだ）に掲載された。 [18] [19]これらはプリンストンの}ベル研究所のフィリップ・アンダーソンとジョン・ローウェルによって実験的に確認され、1963年1月にPhysical Review Lettersに投稿された「ジョセフソン超伝導トンネル効果の可能性のある観測」という論文に掲載された。^[20]

アンダーソンとローウェルが計算を確認する前に、1956年のノーベル物理学賞を共同受賞し、1972年にも再び共同受賞したアメリカの物理学者ジョン・バーディーンがジョセフソンの研究に異議を唱えた。彼は1962年7月25日にフィジカル・レビュー・レターズ誌に論文を投稿し、「そのような超流動はあり得ない」と主張した。この意見の相違は、同年9月にロンドンのクイーン・メアリー・カレッジで開催された第8回国際低温物理学会議での対立につながった。バーディーン（当時世界で最も著名な物理学者の一人）が話し始めると、ジョセフソン（まだ学生）が立ち上がって遮った。伝えられるところによると、2人は礼儀正しく穏やかな口調で意見を交換した。^[21]ジョン・バーディーン § ジョセフソン効果論争も参照。

ウィテカーは、ジョセフソン効果の発見が「非常に重要な物理学」につながったと書いている。これには、地質学で高感度測定を行うために使用されているSQUID（超伝導量子干渉素子）の発明や、医療やコンピューティングの分野で使用されているSQUIDが含まれる。^[22] IBMは1980年にジョセフソンの研究を利用して、 IBM 3033メインフレームよりも最大100倍高速なコンピューターのプロトタイプを構築した。^[23]

ジョセフソンは、この発見により、科学への顕著な貢献に対して1969年にリサーチ・コーポレーション賞^[25]、 1972年にヒューズ・メダルとホルウェック賞など、いくつかの重要な賞を受賞した。 1973年に彼はノーベル物理学賞を受賞し、量子トンネル効果の研究を行っていた他の2人の科学者と12万2千ドルの賞金を分け合った。ジョセフソンは、賞金の半分を「トンネル障壁を通過する超電流の特性、特にジョセフソン効果として一般に知られている現象の理論的予測」に対して受け取った。^{[26]残りの半分は、ニューヨーク州ヨークタウンのトーマス・ワトソン研究所の日本人物理学者、}江崎玲於奈とニューヨーク州スケネクタディのゼネラル・エレクトリックのノルウェー系アメリカ人物理学者、アイヴァー・ジャエバーが均等に分け合った。 ^[27]

ジョセフソンは、米国でポスドクとして1年間（1965年から1966年）、イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の研究助教授を務めた。ケンブリッジに戻った後、1967年にキャベンディッシュ研究所の研究助手となり、その後は理論物理学グループである凝縮物質理論グループのメンバーとして過ごした。^[28] 1970年に王立協会フェロー（FRS）に選出され、^[29]同年、コーネル大学から国立科学財団フェローシップを授与され、そこで1年間過ごした。1972年にケンブリッジ大学の物理学講師となり、1974年に教授となり、2007年に退職するまでその職を務めた。^[30]

ジョセフソンは1970年代初頭から超越瞑想（TM）を実践しており、1975年にTM運動の一環であるオランダのマハリシヨーロッパ研究大学の客員教授になった。^{[31]また、1983年には}ウェイン州立大学、 1984年にはバンガロールのインド科学研究所、1987年にはミズーリ大学ローラ校で客員教授を務めた。 ^[32]

ジョセフソンは60年代後半に心の哲学、特に心身問題に興味を持ち、超心理学的現象（テレパシー、念力、その他の超常現象）が現実である可能性があると主張する数少ない科学者の一人です。^{[33] 1971年に、彼は}ビートルズを含む多くの有名人が取り入れていた超越瞑想（TM）を実践し始めました。^[34]

1973年にノーベル賞を受賞したことで、彼はあまり正統的ではない分野で研究する自由を得て、科学会議などにおいて、他の科学者を苛立たせながらも、瞑想、テレパシー、高次の意識状態について話すことにますます熱中するようになった。^[35] 1974年、彼はベルサイユで開かれた分子細胞生物学者の会議で、科学者たちにバガヴァッド・ギーター（紀元前5～2世紀）とTM運動の創始者であるマハリシ・マヘーシュ・ヨーギーの著作を読むよう勧め、瞑想によって得られる特別な意識状態について議論して科学者たちを怒らせた。「あなたの突飛な推測に耳を傾けることを強制するものは何もない」とある科学者が彼に向かって叫んだ。生物物理学者のアンリ・アトランは、会議は大騒ぎで終わったと書いている。^[36]

その年の5月、ジョセフソンはマハリシをケンブリッジに迎えるシンポジウムで講演した。^[37]翌月、カナダで初めて行われた念力に関する会議で、ジョセフソンは念力があると主張するケンブリッジシャーの10代の少年マシュー・マニングの主張を検証した21人の科学者の1人だった。ジョセフソンは記者に対し、マニングの力は新しい種類のエネルギーだと考えていると語ったようだ。^[38]彼は後にこの発言を撤回または訂正した。^[39]

ジョセフソンは、トリニティ・カレッジには超常現象に興味を持つ伝統があったため、これらの考えをすぐに却下することはなかったと述べた。^[40]心霊研究協会の会長の何人かはトリニティのフェローであり、1937年に超心理学研究の資金提供のためにトリニティに設立されたペロット・ウォリック基金は、現在も同カレッジによって管理されている。 ^{[41]彼は、特に}フリッツォフ・カプラの『物理学の道』（1975年）を読んでから、自然には知性があるという考えを探求し続け、 ^{[42] 1979年には}TM-シディ・プログラムとして知られるより高度な形式のTMを採用した。アンダーソンによると、TM運動はジョセフソンが床から数インチ浮いているポスターを作成した。^[43]ジョセフソンは、瞑想は神秘的かつ科学的な洞察につながる可能性があり、その結果、創造主を信じるようになったと主張した。^[44]

外観イメージ
1975 年のファンダメンタル フィジックス グループ。左からジャック サルファッティ、ソール ポール シラグ、ニック ハーバート、フレッド アラン ウルフ(着席)

ジョセフソンは1970年代半ば、カリフォルニア大学バークレー校のローレンス・バークレー研究所に所属し、超常現象の主張を調査していた物理学者のグループに加わった。彼らは緩やかにファンダメンタル・フィジックス・グループを結成し、事実上スタンフォード研究所（SRI）の「ハウス理論家」となったと科学史家デイヴィッド・カイザーは述べている。このグループの中核メンバーはエリザベス・ラウシャー、ジョージ・ワイスマン、ジョン・クラウザー、ジャック・サーファッティ、ソール＝ポール・シラグ、ニック・ハーバート、フレッド・アラン・ウルフ、フリッツォフ・カプラ、ヘンリー・スタップ、フィリップ・エバーハルト、ゲイリー・ズカフであった。^[45]

当時、量子力学には政府の大きな関心があり、アメリカ政府はSRIのテレパシー研究に資金を提供していたため、量子力学を理解できる物理学者は需要があった。基礎物理学グループは、量子物理学、特にベルの定理と量子もつれの概念を利用して、遠隔作用、透視、予知、遠隔透視、念力などの問題を研究した。^[46]

1976年、ジョセフソンはファンダメンタル・フィジックス・グループのメンバーの一人、ジャック・サルファッティの招待でカリフォルニアを訪れ、レーザー物理学者のラッセル・ターグ、ハロルド・パトフ、量子物理学者のヘンリー・スタップらを紹介された。サンフランシスコ・クロニクル紙がジョセフソンの訪問を報じた。^[47]

ジョセフソンは1978年にケンブリッジで意識に関するシンポジウムを共同主催し、その議事録を『意識と物理世界』（1980年）として出版した[ 48 ] 。¹年後にはスペインのコルドバで「科学と意識」に関する会議が開催され、物理学者やユング派の精神分析学者が出席し、ジョセフソン、フリッツォフ・カプラ、デイヴィッド・ボーム（1917年 - 1992年）が講演した^[49]。

1996年までに、彼は自然界の知的プロセスを調査するためにキャベンディッシュ研究所で精神物質統合プロジェクトを立ち上げた。^[50] 2002年に彼はPhysics Worldに次のように語っている。「将来の科学は量子力学を特定の種類の組織化された複雑なシステムの現象学として考えるようになるだろう。量子もつれはそのような組織の一つの現れであり、超常現象はもう一つの現れである。」^[10]

ジョセフソンは2006年にポロック記念講演、 2009年にヘルマン・シュタウディンガー講演、 2010年にサー・ネヴィル・モット講演を行った。 ^[51]

マシュー・ライスは2010年にタイムズ・ハイアー・エデュケーション誌に、ジョセフソンは長い間物理学界の「最も個性的な人物」の一人だったと書いている。 ^[52]ジョセフソンの非正統的な大義に対する支持は、1970年代からフィリップ・アンダーソンを含む科学者仲間から批判を集めてきた。 [ ^53]ジョセフソンは批判を偏見とみなし、それが学術的支援ネットワークを奪うことになったと考えている。^[54]

彼は「合意による科学」を繰り返し批判し、科学界は特定のアイデアをすぐに拒否しすぎると主張している。「物理学界では、宇宙のワームホール、タイムトラベルなど何でもありだ」と彼は主張する。「神秘的なものやニューエイジ的なものから距離を置いている限りは」。この立場を「病的な不信」と呼び、^{[55]彼は超}常現象に関する論文が学術誌で拒否されるのは、この不信のせいだとしている。^{[56]彼は超心理学を、}アルフレッド・ウェゲナー(1880–1930)が 1912 年に、他の方法では説明できない観察を説明するために提唱した大陸移動説と比較している。この理論はウェゲナーの死後、証拠が認められるまで抵抗され、嘲笑された。^[57]

サイエンスライターのマーティン・ガードナーは1980年、ジョセフソンが他の3人の物理学者とともにニューヨーク・レビュー・オブ・ブックスに、超心理学を揶揄するJAウィーラーの記事について苦情を述べたことを批判した。^[58] 2001年、ノーベル賞100周年を記念したロイヤルメールの小冊子でジョセフソンがイギリスはテレパシー研究の最前線にいると書いたとき、数人の物理学者が苦情を述べた。^[59]物理学者のデイビッド・ドイッチは、ロイヤルメールが「騙されて」ナンセンスなことを支持したと述べたが、別の物理学者であるロバート・マシューズは、ドイッチ自身の並行宇宙とタイムトラベルに関する研究を考えると、危うい立場に立っていると示唆した。^{[60] [61]}

2004年、ジョセフソンは懐疑的調査委員会がロシアの女子高生ナターシャ・デムキナの特殊な視覚を使って人の体の内部を見ることができるという主張を検証する実験を批判した。実験では、デムキナは6人の人物をそれぞれの病状と照合するよう求められた（病状がない1人も含む）。テストに合格するには5人の人物を正しく照合する必要があったが、4人しか一致しなかった。^[62]ジョセフソンは、これは統計的に有意であり、実験は彼女を失敗に導いたと主張した。研究者の1人であるハートフォードシャー大学の心理学教授リチャード・ワイズマンは、実験の条件は実験開始前に合意されていたことを強調し、彼女の主張の潜在的な重要性は通常よりも高い基準を正当化した。^[63]グリニッジ大学の応用統計学教授キース・レノリスはジョセフソンの立場を支持し、実験は効果を判断するには「ひどく不十分」であると主張した。^[64]

ジョセフソンが非正統的な主張を推進しているという評判は、主流の科学者によって否定されている水の記憶と常温核融合の考えを支持したことで確固たるものになった。水の記憶はホメオパシーを説明できる可能性があるとされているが、科学者からは疑似科学として退けられている。しかしジョセフソンは、フランスの免疫学者ジャック・ベンヴェニストが初めてこれを提唱した会議に出席して以来、この仮説への支持を表明している。 ^[65]常温核融合は、核反応が室温で起こり得るという仮説である。この研究の先駆者である英国の化学者マーティン・フライシュマンが2012年に亡くなったとき、ジョセフソンはガーディアン紙に支持的な死亡記事を書き、ネイチャー紙には、死亡記事がフライシュマンに正当な評価を与えていないと不満を述べる手紙を掲載した。^[66] インペリアル・カレッジ・ロンドンのアントニー・ヴァレンティーニは、ジョセフソンの超常現象に関する研究を理由に、2010年のド・ブロイ・ボーム理論に関する会議への招待を取り消したが、苦情を受けて招待は復活した。^[67]

ジョセフソンは超常現象や常温核融合の主張を擁護したため、架空のノーベル病の典型と評されるようになった。^{[68] [69]}

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• ケンブリッジ大学のブライアン・ジョセフソンのホームページ。
• Brian Josephson、academia.edu。
• 「bdj50: ブライアン・ジョセフソンの画期的な研究の出版50周年を記念してケンブリッジで開催される会議」、ケンブリッジ大学物理学部。
• アンダーソン、フィリップ。「ジョセフソンはいかにしてその効果を発見したか」、Physics Today、1970 年 11 月。ジョセフソンの発見に関するアンダーソンの説明。ジョセフソンが学生だった固体/多体理論の大学院課程をアンダーソンが教えた。
• Barone, A. および Paterno, G. 『ジョセフソン効果の物理学と応用』、Wiley、1982 年。
• Bertlmann, RA および Zeilinger, A. (編)、『Quantum (Un)speakables: From Bell to Quantum Information』、Springer、2002 年。
• ブッケル、ヴェルナー、クライナー、ラインホルト。超電導: 基礎と応用、VCH、1991。
• 治部真理、安江邦夫『量子脳ダイナミクスと意識：入門』、ジョン・ベンジャミンズ出版、1995年。
• ジョセフソン、ブライアン; ルービック、ビバリー A.; フォンタナ、デビッド; ロリマー、デビッド。「意識の定義」、ネイチャー、358(618)、1992年8月20日。
• ローゼン、ジョー。「ジョセフソン、ブライアン・デイビッド」物理学百科事典、Infobase Publishing、2009年、165-166ページ。
• スタップ、ヘンリー。「意識への量子的アプローチ」、フィリップ・デイビッド・ゼラゾ、モリス・モスコヴィッチ、エヴァン・トンプソン（編）『ケンブリッジ意識ハンドブック』、2007年。
• ステンガー、ビクター J. 『無意識の量子：現代物理学と宇宙論における形而上学』、プロメテウスブックス、1995 年。

ウィキメディア・コモンズには、ブライアン・ジョセフソンに関連するメディアがあります。

• Nobelprize.org の Brian Josephson 氏1973年12月12日のノーベル賞受賞講演「トンネル効果超伝導電流の発見」を含む