Brian David Josephson FRS (nacido el 4 de enero de 1940) es un físico teórico británico y profesor emérito de física en la Universidad de Cambridge . [3] Mejor conocido por su trabajo pionero sobre la superconductividad y el efecto túnel cuántico , fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1973 por su predicción del efecto Josephson , realizada en 1962 cuando era un estudiante de doctorado de 22 años en la Universidad de Cambridge. Josephson es el primer galés en ganar un Premio Nobel de Física. Compartió el premio con los físicos Leo Esaki e Ivar Giaever , quienes recibieron conjuntamente la mitad del premio por su propio trabajo sobre el efecto túnel cuántico. [4] [5]
Josephson ha pasado su carrera académica como miembro del grupo de Teoría de la Materia Condensada en el Laboratorio Cavendish de Cambridge . Ha sido miembro del Trinity College de Cambridge desde 1962 y se desempeñó como profesor de física desde 1974 hasta 2007. [4]
A principios de la década de 1970, Josephson se dedicó a la meditación trascendental y centró su atención en cuestiones que se encontraban fuera de los límites de la ciencia convencional. Creó el Proyecto de Unificación Mente-Materia en Cavendish para explorar la idea de la inteligencia en la naturaleza, la relación entre la mecánica cuántica y la conciencia , y la síntesis de la ciencia y el misticismo oriental, ampliamente conocido como misticismo cuántico . [6] Ha expresado su apoyo a temas como la parapsicología , la memoria del agua y la fusión fría , lo que lo ha convertido en el foco de críticas de sus colegas científicos. [4] [5]
Josephson nació en Cardiff , Gales, de padres judíos, Mimi (née Weisbard, 1911-1998) y Abraham Josephson. [2] Asistió a la Cardiff High School , [1] donde agradece a algunos de los maestros de la escuela por haberlo ayudado, particularmente al maestro de física, Emrys Jones, quien lo introdujo a la física teórica. [7] En 1957, fue a Cambridge, donde inicialmente estudió matemáticas en el Trinity College, Cambridge . Después de completar la Parte II de Matemáticas en dos años, y al encontrarlo algo estéril, decidió cambiarse a física. [8]
Josephson era conocido en Cambridge como un estudiante brillante pero tímido. El físico John Waldram recordó haber oído a Nicholas Kurti , un examinador de Oxford, discutir los resultados del examen de Josephson con David Shoenberg , lector de física en Cambridge, y preguntar: "¿Quién es este tipo Josephson? Parece estar revisando la teoría como un cuchillo en la mantequilla". [9] Mientras todavía era estudiante, publicó un artículo sobre el efecto Mössbauer , señalando una cuestión crucial que otros investigadores habían pasado por alto. Según un físico eminente que habló con Physics World , Josephson escribió varios artículos lo suficientemente importantes como para asegurarle un lugar en la historia de la física incluso sin su descubrimiento del efecto Josephson. [10]
Se graduó en 1960 y se convirtió en estudiante de investigación en el Laboratorio Mond de la universidad en el antiguo sitio de Cavendish, donde fue supervisado por Brian Pippard . [11] El físico estadounidense Philip Anderson , también futuro premio Nobel, pasó un año en Cambridge en 1961-1962, y recordó que tener a Josephson en una clase fue "una experiencia desconcertante para un profesor, puedo asegurarlo, porque todo tenía que estar bien o vendría y me lo explicaría después de la clase". [12] Fue durante este período, como estudiante de doctorado en 1962, que llevó a cabo la investigación que condujo a su descubrimiento del efecto Josephson; el Laboratorio Cavendish inauguró una placa en el Edificio Mond dedicada al descubrimiento en noviembre de 2012. [13] Fue elegido miembro del Trinity College en 1962 y obtuvo su doctorado en 1964 por una tesis titulada Conducción no lineal en superconductores . [14] [15]
Descubrimiento del efecto Josephson
Josephson tenía 22 años cuando realizó el trabajo sobre efecto túnel cuántico que le valió el Premio Nobel. Descubrió que una supercorriente podía atravesar una barrera delgada mediante un efecto túnel, y predijo, según el físico Andrew Whitaker, que "en la unión de dos superconductores fluirá una corriente incluso si no hay caída de voltaje; que cuando hay una caída de voltaje, la corriente debería oscilar a una frecuencia relacionada con la caída de voltaje; y que existe una dependencia de cualquier campo magnético". [16] Esto se conoció como el efecto Josephson y la unión como una unión Josephson. [17]
Sus cálculos fueron publicados en Physics Letters (elegida por Pippard porque era una revista nueva) en un artículo titulado "Posibles nuevos efectos en el efecto túnel superconductor", recibido el 8 de junio de 1962 y publicado el 1 de julio. [18] [19] Fueron confirmados experimentalmente por Philip Anderson y John Rowell de Bell Labs en Princeton; esto apareció en su artículo, "Probable Observation of the Josephson Superconducting Tunneling Effect", enviado a Physical Review Letters en enero de 1963. [20]
Antes de que Anderson y Rowell confirmaran los cálculos, el físico estadounidense John Bardeen , que había compartido el Premio Nobel de Física de 1956 (y que lo compartió de nuevo en 1972), objetó el trabajo de Josephson. Envió un artículo a Physical Review Letters el 25 de julio de 1962, argumentando que "no puede haber tal flujo superfluido". El desacuerdo condujo a una confrontación en septiembre de ese año en el Queen Mary College, Londres , en la Octava Conferencia Internacional sobre Física de Bajas Temperaturas . Cuando Bardeen (entonces uno de los físicos más eminentes del mundo) comenzó a hablar, Josephson (todavía estudiante) se puso de pie y lo interrumpió. Los hombres intercambiaron puntos de vista, al parecer de manera civilizada y en voz baja. [21] Véase también: John Bardeen § Controversia sobre el efecto Josephson .
Whitaker escribe que el descubrimiento del efecto Josephson condujo a "mucha física importante", incluida la invención de los SQUID (dispositivos superconductores de interferencia cuántica), que se utilizan en geología para realizar mediciones altamente sensibles, así como en medicina y computación. [22] IBM utilizó el trabajo de Josephson en 1980 para construir un prototipo de una computadora que sería hasta 100 veces más rápida que el mainframe IBM 3033. [23 ]
Premio Nobel
Edificio Mond en el antiguo emplazamiento de Cavendish donde trabajaba Josephson. (El cocodrilo está allí en honor a Ernest Rutherford (1871–1937).) [24]
Josephson recibió varios premios importantes por su descubrimiento, incluido el premio Research Corporation de 1969 por contribuciones sobresalientes a la ciencia, [25] y la medalla Hughes y el premio Holweck en 1972. En 1973 ganó el Premio Nobel de Física , compartiendo el premio de 122.000 dólares con otros dos científicos que también habían trabajado en el efecto túnel cuántico. Josephson recibió la mitad del premio "por sus predicciones teóricas de las propiedades de una supercorriente a través de una barrera de túnel, en particular aquellos fenómenos que generalmente se conocen como los efectos Josephson". [26] La otra mitad del premio fue compartida a partes iguales por el físico japonés Leo Esaki del Centro de Investigación Thomas Watson en Yorktown, Nueva York, y el físico noruego-estadounidense Ivar Giaever de General Electric en Schenectady, Nueva York. [27]
Cargos desempeñados
Josephson pasó un año postdoctoral en los Estados Unidos (1965-1966) como profesor asistente de investigación en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign . Después de regresar a Cambridge, fue nombrado director asistente de investigación en el Laboratorio Cavendish en 1967, donde permaneció como miembro del grupo de Teoría de la Materia Condensada, un grupo de física teórica, por el resto de su carrera. [28] Fue elegido miembro de la Royal Society (FRS) en 1970 , [29] y el mismo año recibió una beca de la National Science Foundation de la Universidad de Cornell , donde pasó un año. En 1972 se convirtió en lector de física en Cambridge y en 1974 en profesor titular, cargo que ocupó hasta que se jubiló en 2007. [30]
Josephson se convirtió en miembro del Trinity College de Cambridge en 1962.
Josephson se interesó en la filosofía de la mente a finales de los años sesenta y, en particular, en el problema mente-cuerpo , y es uno de los pocos científicos que sostienen que los fenómenos parapsicológicos ( telepatía , psicoquinesis y otros temas paranormales) pueden ser reales. [33] En 1971, comenzó a practicar la Meditación Trascendental (MT), que había sido adoptada por varias celebridades, incluidos los Beatles . [34]
En 1973, al ganar el Premio Nobel, tuvo la libertad de trabajar en áreas menos ortodoxas y se involucró cada vez más (incluso durante conferencias científicas, para irritación de sus colegas científicos) en hablar sobre meditación, telepatía y estados superiores de conciencia. [35] En 1974, enfureció a los científicos durante un coloquio de biólogos moleculares y celulares en Versalles al invitarlos a leer el Bhagavad Gita (siglos V-II a. C.) y la obra de Maharishi Mahesh Yogi , el fundador del movimiento MT, y al discutir sobre estados especiales de conciencia alcanzados a través de la meditación. "Nada nos obliga", le gritó un científico, "a escuchar tus especulaciones descabelladas". El biofísico Henri Atlan escribió que la sesión terminó en un alboroto. [36]
En mayo de ese año, Josephson habló en un simposio celebrado para dar la bienvenida al Maharishi a Cambridge. [37] El mes siguiente, en la primera conferencia canadiense sobre psicoquinesis, fue uno de los 21 científicos que pusieron a prueba las afirmaciones de Matthew Manning , un adolescente de Cambridgeshire que dijo tener habilidades psicoquinéticas; Josephson aparentemente le dijo a un periodista que creía que los poderes de Manning eran un nuevo tipo de energía. [38] Más tarde retiró o corrigió la declaración. [39]
Josephson dijo que la tradición de interés del Trinity College en lo paranormal significaba que no descartaba estas ideas de plano. [40] Varios presidentes de la Sociedad para la Investigación Psíquica habían sido miembros de Trinity, y el Fondo Perrott-Warrick , creado en Trinity en 1937 para financiar la investigación en parapsicología, todavía es administrado por la universidad. [41] Continuó explorando la idea de que hay inteligencia en la naturaleza, particularmente después de leer El Tao de la Física de Fritjof Capra (1975), [42] y en 1979 adoptó una forma más avanzada de MT, conocida como el programa MT-Sidhi . Según Anderson , el movimiento MT produjo un cartel que mostraba a Josephson levitando varios centímetros por encima del suelo. [43] Josephson argumentó que la meditación podía conducir a conocimientos místicos y científicos y que, como resultado de ello, había llegado a creer en un creador. [44]
Grupo de Física Fundamental
En noviembre de 2012, el Laboratorio Cavendish inauguró una placa en el edificio Mond dedicada al descubrimiento del efecto Josephson . [13]
Josephson se involucró a mediados de la década de 1970 con un grupo de físicos asociados con el Laboratorio Lawrence Berkeley en la Universidad de California, Berkeley , que estaban investigando afirmaciones paranormales. Se habían organizado libremente en el Grupo de Física Fundamental, y se habían convertido en los "teóricos de la casa" del Instituto de Investigación de Stanford (SRI), según el historiador de la ciencia David Kaiser . Los miembros principales del grupo eran Elizabeth Rauscher, George Weissmann, John Clauser, Jack Sarfatti, Saul-Paul Sirag, Nick Herbert, Fred Alan Wolf, Fritjof Capra, Henry Stapp, Philippe Eberhard y Gary Zukav. [45]
En 1976, Josephson viajó a California por invitación de uno de los miembros del Grupo de Física Fundamental, Jack Sarfatti , quien le presentó a otros, entre ellos los físicos láser Russell Targ y Harold Puthoff , y el físico cuántico Henry Stapp . El San Francisco Chronicle cubrió la visita de Josephson. [47]
En 1978, Josephson coorganizó un simposio sobre la conciencia en Cambridge, y publicó las actas con el título Consciousness and the Physical World (1980), [48] junto con el neurocientífico V. S. Ramachandran . Un año después se celebró en Córdoba (España) una conferencia sobre "Ciencia y conciencia", a la que asistieron físicos y psicoanalistas junguianos y en la que intervinieron Josephson, Fritjof Capra y David Bohm (1917-1992). [49]
En 1996, había creado el Proyecto de Unificación Mente-Materia en el Laboratorio Cavendish para explorar los procesos inteligentes en la naturaleza. [50] En 2002, le dijo a Physics World : "La ciencia futura considerará la mecánica cuántica como la fenomenología de tipos particulares de sistemas complejos organizados. El entrelazamiento cuántico sería una manifestación de tal organización, los fenómenos paranormales otra". [10]
Recepción y opiniones de la comunidad científica
Josephson pronunció la Conferencia Memorial Pollock en 2006, la Conferencia Hermann Staudinger en 2009 y la Conferencia Sir Nevill Mott en 2010. [51]
Josephson en una caminata por Wikimedia en Cambridge en septiembre de 2014
Matthew Reisz escribió en Times Higher Education en 2010 que Josephson ha sido durante mucho tiempo una de las "figuras más pintorescas" de la física. [52] Su apoyo a causas no ortodoxas ha atraído críticas de colegas científicos desde la década de 1970, incluido Philip Anderson . [53] Josephson considera las críticas como prejuicio y cree que han servido para privarlo de una red de apoyo académico. [54]
Ha criticado repetidamente la "ciencia por consenso", argumentando que la comunidad científica rechaza con demasiada rapidez ciertos tipos de ideas. "Todo vale en la comunidad de físicos -agujeros de gusano cósmicos, viajes en el tiempo-, siempre y cuando se mantenga la distancia de cualquier cosa mística o de tipo New Age". Refiriéndose a esta posición como "incredulidad patológica", [55] la considera responsable del rechazo por parte de las revistas académicas de artículos sobre lo paranormal. [56] Ha comparado la parapsicología con la teoría de la deriva continental , propuesta en 1912 por Alfred Wegener (1880-1930) para explicar observaciones que de otro modo serían inexplicables, que fue resistida y ridiculizada hasta que la evidencia llevó a su aceptación después de la muerte de Wegener. [57]
El escritor científico Martin Gardner criticó a Josephson en 1980 por quejarse a The New York Review of Books , junto con otros tres físicos, sobre un artículo de J. A. Wheeler que ridiculizaba la parapsicología. [58] Varios físicos se quejaron en 2001 cuando, en un folleto del Royal Mail que celebraba el centenario del Premio Nobel, Josephson escribió que Gran Bretaña estaba a la vanguardia de la investigación sobre la telepatía. [59] El físico David Deutsch dijo que el Royal Mail se había "dejado engañar" para apoyar tonterías, aunque otro físico, Robert Matthews , sugirió que Deutsch estaba patinando sobre hielo fino dado el propio trabajo de este último sobre universos paralelos y viajes en el tiempo . [60] [61]
En 2004, Josephson criticó un experimento del Comité de Investigación Escéptica para probar las afirmaciones de la colegiala rusa Natasha Demkina de que podía ver dentro de los cuerpos de las personas usando un tipo especial de visión. El experimento implicó que se le pidiera que emparejara a seis personas con sus condiciones médicas confirmadas (más una que no tenía ninguna); para pasar la prueba tenía que hacer cinco emparejamientos correctos, pero solo hizo cuatro. [62] Josephson argumentó que esto era estadísticamente significativo y que el experimento la había preparado para fallar. Uno de los investigadores, Richard Wiseman , profesor de psicología en la Universidad de Hertfordshire , respondió destacando que las condiciones del experimento habían sido acordadas antes de que comenzara, y la importancia potencial de sus afirmaciones justificaba un listón más alto de lo normal. [63] Keith Rennolis, profesor de estadística aplicada en la Universidad de Greenwich , apoyó la posición de Josephson, afirmando que el experimento era "lamentablemente inadecuado" para determinar cualquier efecto. [64]
La reputación de Josephson de promover causas poco ortodoxas se consolidó con su apoyo a las ideas de la memoria del agua y la fusión fría , ambas rechazadas por los científicos convencionales. Se supone que la memoria del agua proporciona una posible explicación de la homeopatía ; los científicos la descartan como pseudociencia , aunque Josephson ha expresado su apoyo a ella desde que asistió a una conferencia en la que el inmunólogo francés Jacques Benveniste la propuso por primera vez. [65] La fusión fría es la hipótesis de que las reacciones nucleares pueden ocurrir a temperatura ambiente. Cuando Martin Fleischmann , el químico británico que fue pionero en la investigación sobre ella, murió en 2012, Josephson escribió un obituario de apoyo en el Guardian y publicó en Nature una carta en la que se quejaba de que su obituario no le había dado el crédito debido a Fleischmann. [66] Antony Valentini del Imperial College de Londres retiró la invitación de Josephson a una conferencia de 2010 sobre la teoría de De Broglie-Bohm debido a su trabajo sobre lo paranormal, aunque se restableció después de las quejas. [67]
La defensa de Josephson de las afirmaciones paranormales y de la fusión fría lo han llevado a ser descrito como un ejemplo de una persona que sufre la hipotética enfermedad de Nobel . [68] [69]
Sir George Thomson (Instituto de Medición y Control), 1984 [71]
Obras seleccionadas
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Lectura adicional
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Enlaces externos
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Brian Josephson en Nobelprize.orgincluida la Conferencia Nobel, 12 de diciembre de 1973 El descubrimiento de las supercorrientes de efecto túnel
