Diskuse:Josephsonův jev

Článek byl 6. 3. 2011 navržen na zařazení mezi nejlepší články.

Diskuse o nominaci byla 3. 4. 2011 ukončena s výsledkem zařazeno.
Pokud článek neuspěl v hlasování, nedoporučuje se jej znovu nominovat před vyřešením nedostatků, kvůli kterým byla jeho předchozí nominace neúspěšná.

Článek týdne

Tento článek byl v 52. týdnu 2013 uveden na hlavní straně jako článek týdne.

Výslovnost

Josephsonův jev (čti džouzefsnův) - je někde doloženo čtení "džouzefsnův"? Jelikož je to pojmenovano po nejakem Josephsonovi a ne Josephsnovi, čekal bych čtení "džouzefsonův". --Ozzy 24. 1. 2011, 21:41 (UTC)

Ve slovníku je IPA výslovnost /ˈdʒoʊzəfsən, -səf-/. Chtěl jsem ale raději použít českou transkripci jako srozumitelnější pro laika. Lingvistika není můj obor, takže kdo tomu rozumí líp, nechť směle opraví. --egg 24. 1. 2011, 21:50 (UTC)

Ještě jsem o tom přemýšlel, Johnson se přece taky čte džonsn a ne džonson, Jameson je džejmsn. Jsem si prakticky jist, že to poslední o se nevyslovuje. --egg 25. 1. 2011, 07:33 (UTC)

Malá recenze

V kvantové fyzice se vůbec nevyznám, takže jen laické poznámky:

• Úvod je výrazně "přetučněný"
• Měla by se do něho doplnit zmínka o tunelovém jevu, který je obecně známější. Nemá Josphs. nějakou souvislost s tunelovou diodou?
• Uvítal bych i nějaké méně učené vysvětlení pro čtenáře jako já.
• V odst. Historie chybí údaj, kde se to stalo.

Zdraví --Sokoljan 1. 2. 2011, 17:22 (UTC)

Díky moc za zpětnou vazbu! Snažím jsem se připomínkám vyhovět. Tunelová dioda má s Josephsonovým jevem společného pouze to, že oboje využívá různé varianty tunelového jevu. Ale asi není špatný nápad ji zmínit, nakonec Josephsonův přechod je vlastně taky el. součástka. Mám ale problém s tím méně učeným vysvětlením. Počet rovnic jsem už v první verzi omezil na nezbytné minimum. Potřeboval bych kdyžtak vědět konkrétněji, co je napsáno příliš učeně nebo nesrozumitelně. --egg 5. 2. 2011, 17:09 (UTC)

Chápu Vaše rozpaky a doporučuji se neznepokojovat. To, co platí pro popis jevu (tedy že lze "méně učeně" podat i pro laiky) bohužel ne vždy platí pro vysvětlení. Zpravidla "méně učené vysvětlení" sklouzává k tomu, že je fyzikálně nesprávné a zavádějící, neboť vytváří ve čtenáři falešné představy (Sokoljan se mezi filosofy určitě setkal s tím, jak se někdy filosofuje o fyzikálně falešných předpokladech, jednoduše proto, že např. chybí základní ponětí o kvantovém chování a vše vychází z popularizačních zkreslení, totéž relativita - odstrašující příklad Špůr: Filosofie přírody). Existují mistři popularizátoři schopní podat vysvětlení fyzikální reality srozumitelněji a přitom tak, aby nebylo za hranicí správnosti, ale nesnažme se je laicky napodobovat a smiřme se s tím, že v některých oborech se prostě (zatím) podobné reference nenacházejí.

Když už se vyjadřuji v diskusi, přidám připomínku k odstavci "Teorie". Druhou větu doporučuji zpřesnit - nejedná se o vlnové fukce supravodičů, ale vlnové funkce kvantových kondenzátů supravodivých elektronů. (Laikovi neřekne nic ani původní zjednodušená formulace, proto dopřejme znalejším uživatelům nezkreslené vyjádření.)--Petr Karel 15. 2. 2011, 09:30 (UTC)

Díky. Já se živím jako učitel, takže se velmi snažím vysvětlovat srozumitelně a zároveň přesně. Ale téma supravodivost a tunelování je samo o sobě dost sofistikované a populárním představám vzdálené. Zamyslím se nad šikovnou formulací u těch vlnových funkcí, teď zrovna nemám klid. --egg 15. 2. 2011, 11:05 (UTC)

todo list

• reference na Feynmanovy přednášky
• 2 reference na experimentální potvrzení 1963
• reference na původní Josephsonův článek
• schematický obrázek J. přechodu
• schematický obrázek paralelního spojení 2 přechodů do smyčky
• schematické značky
• zmínit objev kvantování magnetického toku 1961
• vysvětlit funkci a použití smyčky
• v historii trochu víc zdůraznit žeň objevů té doby
• teorii shrnout do jedné sekce
• najít další informace k tloušťce vrstvy
• vysvětlit proč zrovna mikrovlny

Bude průběžně aktualizováno. --egg 8. 2. 2011, 14:46 (UTC)

Fyzika nízkých teplot

Po Vasiľovu upozornění jsem mezi reference přidal odkaz na publikaci z Matfyzpressu Fyzika nízkých teplot ISBN 80-85863-19-7. Jsou to spíše skripta a chvíli jsem zapochyboval, kolik čtenářů Wikipedie je schopných číst takovéto texty.

„

Jestliže nejmenší změna toku, kterou budeme měřit v jednotkovém kmitočtovém pásmu na kmitočtu $f$, je $\delta \Phi =S_{\Phi }^{1/2}\left(f\right)$, kde $S_{\Phi }\left(f\right)=\Phi ^{*}\left(f\right)\Phi \left(f\right)$ je spektrální hustota šumu magnetického toku a $\Phi \left(f\right)=\int e^{i2\pi ft}\Phi \left(t\right)\,{\mathrm {d} }t$ Fourierova transformace časové závislosti šumu magnetického toku, pak můžeme definovat energii šumu toku v jednotkovém kmitočtovém pásmu jako $E_{\Phi }\left(t\right)=S_{\Phi }\left(f\right)/2L$, kde $L$ je indukčnost prstence skvidu.

“

Jenže nejspíš dost lidí ve Wikipedii hledá právě odkazy na tyto hlubší materiály. Je to další netriviální reference v češtině a navíc snadno dostupná online. Tady v diskusi chci upozornit kolegy editory, že tahle publikace se může hodit jako zdroj informací do mnoha článků z oblasti fyziky nízkých teplot. Tato zajímavá a užitečná část fyziky je u nás zatím zanedbaná. --egg 29. 3. 2011, 18:25 (UTC)

Zásadní připomínky

Mám pár zásadních připomínek k článku. Dle mého názoru tento článek by měl být "jen" dobrý.

1. Musím souhlasit s argumenty odpůrců zařazení tohoto článku mezi nejlepší z patřičné diskuse. Tento článek opravdu neobsahuje dost hluboké vysvětlení tohoto jevu, aby byl zařazen mezi nejlepší. Bohužel v době diskuse jsem neměl na cswiki dost času.
2. Nelíbí se mi, že všechny vzorce jsou uvedeny bez odvození či vysvětlení, takto těžko může být někomu jasné, co znamenají. A proč jsou takto.
3. Článek obsahuje hodně neorefovaných tvrzení, které jsou zásadní. Například: Současná tabulková hodnota Planckovy konstanty byla stanovena právě tímto způsobem. Měření Planckovy konstanty jsou mimo jiné součástí plánu Mezinárodního úřadu pro míry a váhy na novou, přesnější definici kilogramu a dalších základních jednotek., Měření elementárního náboje či první dvě další aplikace.
4. Ani s přesností referencí to asi nebude dokonalé: Zkusil jsem jen referenci na tu standardní hodnotu a zjistil jsem, že je tady použita uvedena ta stejná tabulka jako u přesné, ale správně je TABLEI. Some exact quantities relevant to the 2006 adjustment. na straně 637.

S pozdravem Zagothal 4. 5. 2011, 07:53 (UTC)

Ahoj, díky za připomínky. Neřekl bych, že jsou zásadní, ale to je věc názoru, nechme raději stranou.

1. Nerozumím, s kterými argumenty. Honzi84 namítal jen to, že text je krátký, k tomu už diskuse proběhla. Zdůvodnění W. Rebela jsem vůbec nepochopil. Jak si představuješ „dost hluboké vysvětlení“?

   On to je opravdu jeden z nejkratších Nejlepších článků, což je jistě mírný překážka k zařazení (to je vlastně i argument Honzi84). A W.Rebel myslel zjevně to, že rozsah vysvětlení je nedostatečný a že je k podivu jak tomu všichni hlasující rozumí fyzice nízkých teplot. Můj argument je trošku jinde: jde mi o dvě věci: za prvé samotný jev není vlastně skoro vysvětlen (proč nastává, co je to tunelový jev či Cooperovy páry) za druhé ono takové Označíme-li fázi na jednom přechodu $\varphi _{\mathrm {a} }$ a na druhém $\varphi _{\mathrm {b} }$, pak výsledný proud závisí na rozdílu $\varphi _{\mathrm {a} }-\varphi _{\mathrm {b} }$. není asi každému moc jasné, každý si nepamatuje součtové vzorce pro goniometrické funkce. Taková informace si podle mne zasloužila poznámečku víc než zkratka DC.

2. Co vzorce znamenají (co z nich plyne), je myslím vysvětleno dostatečně. Přímé odvození ze základů kvantové teorie tu vskutku není, myslím si, že sem ani nepatří, že to je záležitost pro VŠ skripta a ne encyklopedii. Je docela komplikované. Fyzikální podstata tu vysvětlena je, na interferenci a tunelový jev jsou v textu odkazy. Ale zamyslím se, jestli by se dal udělat alespoň nějaký neformální náznak důkazu pro představu, jak důkaz vypadá. V uvedených zdrojích čtenář odvození najde, takže to nepovažuji za zásadní problém.

   Takový neformální důkaz by asi stačil, ono to opravdu mně na první pohled vypadá podivně. A to Wikipedii čtou i mnohem větší laici.

3. Říkáš „hodně“, ale příklad jsi uvedl jeden. Toto tvrzení není bez reference, lze si ho ověřit ve zdroji číslo 7, což je doporučení CODATA.

   Uvedl jsem tři: další dvě jsou Měření elementárního náboje či první dvě další aplikace. Já chápu, že je to v tom doporučení CODATA, ale je to tak dlouhý text, že člověku se to nechce pročítat celé, aby si ověřil jednu informaci.

4. Text CODATA je docela rozsáhlý a já nemám rád tutéž referenci jmenovat v seznamu třicetkrát, proto je tam odkaz na tu nejdůležitější tabulku. Předpokládám, že čtenář lačný podrobností v tom dokumentu dokáže listovat. Uvítal bych nějakou technickou možnost, jak u různých řádkových citací odkazovat na různá místa v témže zdroji, aniž by se seznam neúměrně prodlužoval. Zatím ale technické řešení neznám, tak jsem to nechal takhle.

   Já zase bych to uvedl víckrát, i třeba zkráceně CODATA, stana 637. Ony reference mají přeci být, co nejpřesnější a u takového rozsáhlého zdroj to platí dvojnásob. To bychom za chvíli mohli uvádět jen knihu beze strany.

Rovněž zdravím! --egg 4. 5. 2011, 08:32 (UTC)

Odpověď jsem napsal přímo k jednotlivým bodům. Jinak uznám, že ten nadpis je trochu nadnesený. Jinak je to pěkný článek a přeji ti mnoho šestí při vyhlašování Cen. Zagothal 4. 5. 2011, 09:31 (UTC)

Ad 4. Technické řešení je známé a jednoduché: vytvořit ref s obsahem "Mohr, str. 637." a tak podobně pro ostatní případy. --Jann 4. 5. 2011, 08:52 (UTC)

K "přesnosti" reference (cituji: Ani s přesností referencí to asi nebude dokonalé: Zkusil jsem jen referenci na tu standardní hodnotu a zjistil jsem, že je tady použita uvedena ta stejná tabulka jako u přesné) dodávám na vysvětlenou:

Přesná hodnota de fakto nelze stanovit, existuje pouze hodnota standardní, daná aktuální schopností měřit nejen danou veličinu, tj. s jistou přesností reprodukovat danou "kombinaci" základních jednotek, ale i veličiny fyzikálně související: Protože jsou spolu různé konstanty i různé základní jednotky svázány, provádí se čas od času tzv. adjustace konstant, tj. nafitování hodnot konstant tak, aby co nejlépe odpovídaly nejen novým experimentům s vyšší přesností a spolehlivostí výsledků, ale i zákonným vztahům mezi jednotlivými konstantami. Ač si CODATA v posledním období naplánovala provádět adjustaci jednou za 4 roky, poslední adjustací je skutečně ta z r. 2006. Objevil se totiž problém, spočívající v zásadní rozdílnosti dvou nových přesnějších hodnot Newtonovy gravitační konstanty.[1] Proto CODATA novou adjustaci zatím odkládá (není to kvůli jinému tradovanému důvodu - redefinici kilogramu a případně dalších základních jednotek SI [2]). --Petr Karel 4. 5. 2011, 10:26 (UTC)

To, že "přesná" hodnota není přesná, vím, ale jak má ne zcela ideální formulace souvisí s tím, že byl použit jeden ref na dvě informace, které jsou od sebe několik desítek stránek? Zagothal 4. 5. 2011, 13:26 (UTC)

Pardon, kvůli nepozornému čtení jsem si 4. připomínku dezinterpretoval - myslel jsem, že naráží na přesnost dat a nenapadlo mě, že se jedná o přesnost formální citace, která při třetím použití ulítává v čísle tabulky (má být LI)a je zbytečně rozplizlá rozsahem stránek (přitom k odkazovaným údajům stačí jen dvě strany - 709 a 716). Omlouvám se za reakci "mimo mísu".--Petr Karel 4. 5. 2011, 13:58 (UTC)

Nevadí. To se stává. Zagothal 4. 5. 2011, 15:03 (UTC)

Omlouvám se za délku tohoto příspěvku, ale je třeba trochu vysvětlování. Body 3 a 4 se nám smrskly do jednoho, že by bylo fajn u některých referencí upřesnit stránky. (Nepodložená tvrzení tam žádná nejsou, všechny své informační zdroje jsem uvedl.) Jann tu doporučuje způsob, jak se to obvykle dělá, já jej znám, ale dlouhodobě se mi nelíbí. Nevím, jestli jste někdy zkoušeli si článek vytisknout na papír třeba přes PDF, já to dělám relativně často. Tento způsob odkazování na zdroje dokáže seznam referencí prodloužit několikanásobně, aniž by tím významně vzrostl informační obsah. V tomto konkrétním článku to asi nebude tak drsné, takže si to ještě rozmyslím, vyzkouším a třeba to bude přijatelné. Ale myslím, že je potřeba obecná debata, jak to řešit lépe. Například v diplomových pracích je obvyklé, že zdroj je v seznamu jenom jednou, přičemž číslo stránky je napsáno přímo u věty, která na zdroj odkazuje. Takže možným řešením by bylo to „Mohr, str. 637“ psát přímo do textu. Otázka je, jak to provést typograficky (v souladu s nástroji Mediawiki) a jestli by někdo neměl lepší nápad.

Pak je tu požadavek na důkaz/odvození uvedených vzorců a hlubší vysvětlení, proč jev nastává. V podstatě také jedna připomínka. Podle mého přesvědčení encyklopedie nemá být učebnicí, takže odvozovat zde vše a podávat ucelený výklad není na místě. Encyklopedie je členěna do hesel, z nichž každé vysvětluje svoje téma a odkazuje přitom na související. Takže třeba ten vztah $h=8\alpha /(\mu _{0}cK_{J}^{2})$ není zdůvodněn záměrně, protože to vysvětlení patří jinam. Tento článek má vysvětlovat jen to základní, co se týče Josephsonova jevu, což jsou v tomto případě dvě rovnice pro napětí a proud na přechodu. Ty jsem uvedl bez odvození, jen s odkazem na tři zdroje. K tomu tedy zkusím nějaký náznak odvození formulovat. Ale obávám se, že se po mně chce něco nesplnitelného. Odvození totiž má převážně matematický charakter, takže se obávám, že pochopení fyzikální podstaty to příliš nepomůže. Problém je v tom, že kvantová teorie je už příliš vzdálená běžné lidské zkušenosti, takže si dost dobře nelze představit, proč se něco takového děje. Opravdu nikdo na světě neví, jak to tunelování probíhá, není znám žádný hlubší mechanismus. Příroda to prostě dělá a my to dokážeme jen matematicky popsat.

Co se týče vysvětlení užitých pojmů, „co to je tunelový jev či Cooperovy páry“, opět jsem toho názoru, že výklad patří do jiných hesel. Tunelový jev, protože to je základ Josephsonova jevu, je přibližně popsán už v úvodním odstavci a trochu přesněji znovu na začátku sekce Teorie. Víc sem podle mě nepatří. Cooperovým párům jsou věnovány následující dvě věty, bohužel odkaz je červený, to je samozřejmě dost na škodu. Ale tady se má vysvětlovat Josephsonův jev a nikoliv supravodivost jako taková. S těmito požadavky by se z encyklopedického hesla stala málem monografie na téma fyziky nízkých teplot. Totéž podle mě platí pro výklad interference. Kdo si čte takovéto speciální aplikace kvantové fyziky, ten snad už někdy o vlnění slyšel a nebo si klikne na podrobnější výklad přes modrý odkaz. Ale proč tu mám opakovat, že dvě vlny ve fázi se zesílí a v protifázi zeslabí? Mám vykládat, co to je vlnová funkce, koherence, boson, kondenzát, rezonance atd.? Má se ten výklad opakovat v každém souvisejícím hesle? To je podle mě špatný přístup a já promyšleně volím jiný. Držet se konkrétního tématu a používat odkazy. Opakuji, že stručnost encyklopedického hesla je mým záměrem, nepovažuji to za chybu. (Dokonce to potvrdila většina hlasujících v NNČ.) Jiné názory přirozeně respektuji, ale svůj si v tomto případě ponechám a chci se jím řídit.

Pěkný den všem! --egg 4. 5. 2011, 13:44 (UTC)

Uznávám, že mám trochu jiný pohled na Wikipedii, ale to je běžné, tady každý má tak trochu jinou představu. Můj je víc posunutý k příručce.

Pochopitelně respektuji jiný názor, ale možná zkusím tam dodat nějaké poznámky sám, jestli to tady nikomu není proti srsti. (asi jen k té interferenci, možná i k té Planckově konstantě).

Jsem rád, že alespoň v té věci těch referencí je tady jakási shoda.

Netvrdím, že se má vysvětlovat vše, ale z toho důležitého výkladu, tedy Josephsonův jev samotný, tunelový jev a Cooperovy páry, není dle mne moc jasný. Myslím, že alespoň zmínka o tom, že tunelují elektrony na základě svých pravděpodobnostních funkcí a že tudíž náhodně a jen malá část, by tady mohlo být řečeno. Stejně jak a proč to závisí na fázi těch funkcí. Nevím, zda bych to ze zde uvedeného výkladu pochopil. Beru námitku, že Cooperovy páry a tunelový jev by měly být podrobně popsány jinde, ale tady by dle mne taky měl být alespoň krátké připomenutí.

Dík, že napíšeš ten náznak k těm základním vztahům. Ona moderní fyzika pro mnoho lidí vypadá jako kouzlo a ono přitom na ni je stále dost jasného a logického (uznám, že i mnoho hlubokých filozofických problémů).

Zagothal 4. 5. 2011, 15:03 (UTC)

...třeba to bude přijatelné... Doufám, že bude. Naopak odkazovat na str. 709-714 s tím, že se informace nachází jinde na blíže neupřesněném místě dokumentu a čtenář si ji sám musí najít, tak to by nemělo být přijatelné u žádného článku, natož u NČ. (Pokud se současný úzus nelíbí, lze otevřít diskuzi pod lípou nebo jinde, ovšem do té doby by jsme ho aspoň u DČ a NČ měli držet). Zdraví --Jann 4. 5. 2011, 16:09 (UTC)

První kvantový počítač

Tak už existuje první kvantový počítač, který pracuje s Josephsonovým jevem. Je vhodné to nějak zařadit do článku? Jestli ne, tak je to alespoň zajímavost. --Adam Zábranský 28. 5. 2011, 05:59 (UTC)

Díky za info. Zatím je kolem toho dost kontroverzí, protože kromě tvrzení firmy není k dispozici moc informací, jak přesně stroj pracuje a co opravdu umí. Takže bych vyčkal. --egg 25. 6. 2011, 15:18 (UTC)

Vědecký zápis čísla

Mám za to, že pozn. 2 o vědeckém zápisu čísla by měla být vypuštěna. Spíše než na exponenciální zápis se vztahovala zřejmě na zápis typu 2,475(12) cm se směrodatnou odchylkou v závorkách. Ten se však v celém článku nikde nevyskytuje poté, co novou definicí základních fyzikálních jednotek byly definovány hodnoty e, h jako přesné. --JOb (diskuse) 24. 11. 2019, 10:03 (CET)