José Weber

Joseph Weber (17 de mayo de 1919 – 30 de septiembre de 2000) fue un físico estadounidense. Dio la primera conferencia pública sobre los principios detrás del láser y el máser y desarrolló los primeros detectores de ondas gravitacionales (barras Weber).

Vida temprana

Joseph Weber nació en Paterson, Nueva Jersey, el 17 de mayo de 1919, el último de cuatro hijos de padres inmigrantes de habla yiddish. Su nombre era "Yonah" hasta que ingresó a la escuela primaria. No tenía certificado de nacimiento y su padre había adoptado el apellido "Weber" coincidir con un pasaporte disponible para poder emigrar a los EE. UU. Por lo tanto, Joe Weber tenía pocas pruebas de su familia o de su nombre de pila, lo que le causó algunos problemas para obtener un pasaporte en el punto álgido del susto rojo.

Educación temprana

Weber asistió a las escuelas públicas de Paterson (y al Talmud Torá de Paterson), y se graduó a los dieciséis años en el "Curso de Artes Mecánicas" de Paterson Eastside High School en junio de 1935. Comenzó su educación universitaria en Cooper Union, pero para ahorrarle a su familia los gastos de alojamiento y comida, obtuvo la admisión a la Academia Naval de los Estados Unidos mediante un examen competitivo. Se graduó en la Academia en 1940.

Carrera naval

Sirvió a bordo de barcos de la Armada de los EE. UU. durante la Segunda Guerra Mundial, alcanzando el rango de teniente comandante. Weber era el oficial de cubierta del USS Lexington cuando el barco recibió la noticia del ataque a Pearl Harbor. En la Batalla del Mar del Coral, su portaaviones hundió el portaaviones japonés Shōhō y, a su vez, sufrió daños mortales el 8 de mayo de 1942. Weber a menudo deleitaba a sus alumnos con la historia de cómo el Lexington brillaba incandescente mientras se deslizó bajo las olas.

Más tarde, comandó el subcazador SC-690, primero en el Caribe y luego en el Mar Mediterráneo. En ese cargo, participó en la invasión de Sicilia en la playa de Gela, en julio de 1943.

Estudió electrónica en la Escuela de Postgrado Naval en 1943-45, y de 1945 a 1948 dirigió el diseño de contramedidas electrónicas para la Oficina de Buques de la Marina, en Washington, DC. Renunció a la marina como teniente comandante en 1948 para convertirse en profesor de ingeniería.

Carrera post-naval temprana; desarrollo del MASER

En 1948, se unió a la facultad de ingeniería de la Universidad de Maryland, College Park. Una condición para su nombramiento era que obtuviera rápidamente un doctorado. Así, realizó sus estudios de doctorado, sobre espectroscopia de microondas, por la noche, cuando ya era miembro de la facultad. Completó su doctorado con una tesis titulada Técnica de microondas en cinética química, de la Universidad Católica de América en 1951. Aprovechando su experiencia naval en ingeniería de tubos de microondas, desarrolló la idea de emisiones de microondas coherentes. . Presentó un artículo en 1951 para la Conferencia de investigación de tubos electrónicos celebrada en junio de 1952 en Ottawa, que fue la primera conferencia pública sobre los principios detrás del láser y el máser. Después de esta presentación, RCA le pidió a Weber que diera un seminario sobre esta idea y Charles Hard Townes le pidió una copia del artículo. Townes estaba trabajando en líneas similares, al igual que Nikolay Basov y Aleksandr Prokhorov. Aunque Weber fue nominado conjuntamente al Premio Nobel de Física en 1962 y 1963 por sus contribuciones al desarrollo del láser, fueron Townes, Basov y Prokhorov quienes recibieron el Premio Nobel de 1964, "por su trabajo fundamental en la ciencia". campo de la electrónica cuántica, que ha llevado a la construcción de osciladores y amplificadores basados en el principio máser-láser."

Trabajar en la detección de ondas gravitacionales

Su interés en la relatividad general llevó a Weber a utilizar un año sabático de 1955-1956, financiado por una beca Guggenheim, para estudiar la radiación gravitacional con John Archibald Wheeler en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, Nueva Jersey, y el Instituto Lorentz de Física Teórica de la Universidad de Leiden en los Países Bajos. En aquella época, la existencia de ondas gravitacionales no era ampliamente aceptada. Después de comenzar a publicar artículos sobre la detección de ondas gravitacionales, pasó del departamento de ingeniería al departamento de física de Maryland.

Desarrolló los primeros detectores de ondas gravitacionales (rejas Weber) en la década de 1960, y comenzó a publicar documentos con evidencia de que había detectado estas ondas. En 1972 envió un aparato de detección de ondas gravitacionales a la Luna (el "Lunar Surface Gravimeter", parte del paquete de experimentos de superficie lunar Apollo) en la misión lunar Apollo 17.

Afirmaciones sobre la detección de ondas gravitacionales desacreditadas

En la década de 1970, los resultados de estos experimentos con ondas gravitacionales quedaron en gran medida desacreditados, aunque Weber continuó argumentando que había detectado ondas gravitacionales. Para probar los resultados de Weber, el físico de IBM Richard Garwin construyó un detector similar al de Joseph Weber. En seis meses, detectó sólo un pulso, que probablemente era ruido. David Douglass, otro físico, había descubierto un error en el programa informático de Weber que, según él, producía las señales de ondas gravitacionales diarias que Weber afirmaba haber detectado. Debido al error, pareció aparecer una señal fuera del ruido. Garwin confrontó agresivamente a Weber con esta información en la Quinta Conferencia de Cambridge sobre Relatividad en el MIT en junio de 1974. Luego se intercambió una serie de cartas en Physics Today. Garwin afirmó que el modelo de Weber era "una locura, porque el universo convertiría toda su energía en radiación gravitacional en aproximadamente 50 millones de años, si realmente se detectara lo que Joe Weber estaba detectando". "Weber" Garwin declaró: "Es un personaje que no ha dicho: "No, nunca vi una onda de gravedad". Y, lamentablemente, la Fundación Nacional de Ciencias, que financió ese trabajo, no es lo suficientemente hombre para limpiar el registro, como debería hacerlo." En 1972, Heinz Billing y sus colegas del Instituto Max Planck de Física construyeron un detector similar al de Weber en un intento de verificar su afirmación, pero no encontraron resultados.

El propio Weber continuó manteniendo su equipo de detección de ondas gravitacionales hasta su muerte.

Descubrimiento de las ondas gravitacionales por LIGO

El 11 de febrero de 2016, los equipos de Colaboración Científica LIGO y Colaboración Virgo celebraron una conferencia de prensa para anunciar que habían detectado directamente ondas gravitacionales de un par de agujeros negros fusionándose, en Rosh Hashaná de 2015, (yahrtzeit de Weber). ), utilizando los detectores LIGO avanzados. Durante el anuncio, numerosos oradores acreditaron a Weber como el fundador del campo, incluido Kip Thorne, quien cofundó LIGO y también dedicó gran parte de su carrera a la búsqueda de ondas gravitacionales. Más tarde, Thorne dijo al Washington Post: "Él realmente es el padre fundador de este campo". La segunda esposa de Weber, la astrónoma Virginia Trimble, estuvo sentada en la primera fila del público durante la conferencia de prensa de LIGO. Posteriormente, en una entrevista con Science, le preguntaron a Trimble si Weber realmente veía ondas gravitacionales, a lo que ella respondió: "No lo sé". Pero creo que si hubieran existido dos tecnologías en el futuro, se habrían impulsado mutuamente, como colaboradores, no como competidores, y eso podría haber dado lugar a una observación antes."

Trabajar en la detección de neutrinos

En el curso de la defensa de su trabajo sobre la detección de ondas gravitacionales, Weber comenzó un trabajo relacionado con la detección de neutrinos. Suponiendo que la rigidez del cristal fuera infinita, Weber calculó que sería posible detectar neutrinos utilizando cristales de zafiro y publicó resultados experimentales sobre la dispersión de neutrinos con estos cristales. Weber también patentó la idea de utilizar cristales vibrantes para generar neutrinos. Sus resultados experimentales contradecían los hallazgos anteriores y posteriores de otros experimentos, pero las teorías de los neutrinos de Weber siguen siendo probadas.

Legado

Aunque se considera que sus intentos de encontrar ondas gravitacionales con detectores de barras han fracasado, Weber es ampliamente considerado como el padre de los esfuerzos de detección de ondas gravitacionales, incluidos LIGO, MiniGrail y varios programas de investigación HFGW en todo el mundo. Sus cuadernos contenían ideas para interferómetros láser; Más tarde, su antiguo alumno Robert Forward construyó por primera vez un detector de este tipo en Hughes Research Laboratories.

Joe Weber fue el primero... Siguiendo nuestro trabajo juntos en Leiden, abrazó las ondas gravitacionales con fervor religioso y las ha perseguido por el resto de su carrera profesional. A veces me pregunto si infundí en Weber demasiado entusiasmo por una tarea tan monumentalmente difícil. Si, al final, es el primero en detectar ondas gravitacionales o si alguien más, o algún otro grupo lo hace, apenas importa. De hecho, merecerá el crédito por liderar el camino. Nadie más tuvo el coraje de buscar ondas gravitacionales hasta que Weber mostró que estaba dentro del reino de lo posible.

—John Archibald Wheeler, Geones, agujeros negros y espuma cuántica: una vida en física, págs. 257 a 258.

Toda la comunidad de ondas gravitacionales se da cuenta de que es realmente el padre de la investigación de ondas gravitacionales. Y creo que el sentimiento general es que se arrepienten de que no le dieron más honores hacia el final de su vida, porque estaba tan convencido de que ya había visto ondas gravitacionales que toda oportunidad para honrarlo se convertiría en algún tipo de trampolín de donde predicaría este evangelio de "ya lo hemos visto", que fue ampliamente rechazado. Incluso las personas que sabían que no podían producir LIGO y otras cosas si se le daba una plataforma demasiado grande para decir "no es necesario porque ya se ha hecho" reconocen que todo el esfuerzo nunca habría comenzado si no hubiera demostrado el mundo que usted podría tomar las ondas gravitacionales en serio. Antes de él nadie lo hizo. Einstein los miró y los despidió. Igual que otras personas. Dijo que sí, deberían estar ahí pero no pueden ser medidos, así que deja de pensar en ello.

—Charles W. Misner, "Entrevista de Charles Misner por Christopher Smee",

Antes de Weber, no creo que nadie hubiera pasado más de 10 minutos tratando de entender cómo detectar ondas gravitacionales en el laboratorio...(LIGO) era algo tan difícil de construir, que si hubiera comenzado 10 años más tarde, habría golpeado un muro político... Podría haber sido otro siglo antes de que alguien descubriera las ondas gravitacionales.

—Charles W. Misner, "Observaciones en la Dedicación del Jardín Conmemorativo de Weber fuera del Complejo de Ciencias Físicas de la Universidad de Maryland, 12 de marzo de 2019",

El Premio Joseph Weber de Instrumentación Astronómica recibió su nombre en su honor.

Vida personal

Su primer matrimonio, con su compañera de secundaria Anita Straus, terminó con su muerte en 1971. Su segundo matrimonio fue con la astrónoma Virginia Trimble. Tuvo 4 hijos (de su primer matrimonio) y seis nietos.

Joseph Weber murió el 30 de septiembre de 2000 en Pittsburgh, Pensilvania, durante el tratamiento por un linfoma que le había sido diagnosticado unos tres años antes.