再有人说“穿墙术”是传说故事,你可以这样反驳他( 二 )


约瑟夫森的预言在物理界掀起了一阵波澜 , 因为它与人们公认的BSC理论相违 。1962年7月25日 , BSC理论的创始人之一、美国著名的物理学家约翰·巴丁在《物理评论快报》上公开反驳约瑟夫森的预言 , 认为对于“电子对”来说 , 这种怪事是“不可能发生”的 。
重大的发明与发现往往发端于争辨 , 也往往在争辩之中成长壮大起来 。在1962年召开的第8届低温物理学会上 , 一场不可避免的争辨开始了 。争辩的双方并不对等 。一方是富有经验的晶体管发明人之一、唯一一位两度诺贝尔物理奖的获得者巴丁 , 另一方则是一个正读研究生的小伙子约瑟夫森 。两人面对面地当众激辩 , 成为这届大会的亮点 。
【再有人说“穿墙术”是传说故事,你可以这样反驳他】
再有人说“穿墙术”是传说故事,你可以这样反驳他
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巴丁
在权威的面前 , 约瑟夫森毫不示弱 , 巴丁的发言不断被他打断 。据目击者说 , 约瑟夫森成熟的思考、完美的论据及有力的辩驳 , 迫使巴丁“不得不把气势缓和下来 , 语调也温和多了” 。物理史学家多纳尔德·麦克唐纳谈起这些激辩时说:“这是青涩与老成的争辩 , 是聪明大胆与深度经验的对决 , 同时也是数学理论与直觉间的较量 。”最终约瑟夫森以他的严密数学取得了胜利 。很快 , 约瑟夫森的超导隧道效应被美国物理学家、诺贝尔奖获得者菲利普·安德森和约翰·罗厄尔的实验所证实 。
随着约瑟夫森效应的确立 , 它的应用也快速地发展起来 。利用这一效应 , 可以制成“约瑟夫森结” , 这是由两块超导体和厚度约1纳米的绝缘层组成的“小家伙” , 它迅速成为各种超导电子器件的核心部件 。由“约瑟夫森结”制成超导量子干涉仪、超灵敏的磁测量计可以用于精确测量磁场强度、磁场梯度、磁化率等 , 还用于检测弱磁场或航天的遥控磁测量等 。由于这些器件不与被测体接触 , 可以避免受到表皮等其他因素的干扰 , 还可用于人体的肺磁场、心磁场、大脑神经磁信号的磁测量 。在生物学方面 , 利用“约瑟夫森结”还可以制作成超导电路 , 以模拟神经元的复杂行为和动力学特征 , 并将其数字化 , 以进行网络计算 。此外 , 利用它还可以制成高灵敏度检流计、电压计和噪声湿度计等;在航天技术中 , 广泛地用在微波和红外探测器上 。
由于约瑟夫森器件具有高频率、低噪声、低功耗等优点 , 因而可以作为优良计算机的元件 , 为超导量子计算机的研发打下基础 。约瑟夫森效应在电子学领域获得重要应用的同时 , 也形成了一门新兴学科——超导电子学 。
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约瑟夫森接受瑞典国王颁奖的情形
由于这一发现的重要意义 , 1972年 , 约瑟夫森获得惠更斯金质奖章及霍尔维克奖 , 1973年 , 约瑟夫森与另外两位科学家 , 即日本的江崎玲于奈及伊万·加埃夫共同获得当年的诺贝尔物理学奖 , 约瑟夫森获得半奖 , 另两个人则分享另一半 。2012年11月 , 在约瑟夫森工作和学习过的蒙德实验室楼前矗立起一个铜牌 , 以纪念约瑟夫森的这一伟大发现 。
来源:《科学史上的365天》 , 略有删改
作者:魏凤文 武轶
来源:原点阅读