Rainer Weiss

Rainer "Rai" Weiss (WYSSE, alemán: [vaɪs]; nacido el 29 de septiembre de 1932) es un físico estadounidense, conocido por sus contribuciones en física gravitacional y astrofísica. Es profesor emérito de física en el MIT y profesor adjunto en LSU. Es mejor conocido por inventar la técnica interferométrica láser, que es la operación básica de LIGO. Fue presidente del grupo de trabajo científico de COBE.

En 2017, Weiss recibió el Premio Nobel de Física, junto con Kip Thorne y Barry Barish, "por contribuciones decisivas al detector LIGO y la observación de ondas gravitacionales".

Weiss ha ayudado a realizar una serie de desafiantes pruebas experimentales de física fundamental. Es miembro del experimento Fermilab Holometer, que utiliza un interferómetro láser de 40 m para medir las propiedades del espacio y el tiempo a escala cuántica y proporciona pruebas de precisión de Planck de la fluctuación holográfica cuántica.

En una entrevista de 2022 concedida a la Universidad Federal de Pará en Brasil, Weiss habla sobre su vida y carrera, los recuerdos de su infancia y juventud, sus estudios de pregrado y posgrado en el MIT y el futuro de la astronomía de ondas gravitacionales.

Vida temprana y educación

Rainer Weiss nació en Berlín, Alemania, hijo de Gertrude Loesner y Frederick A. Weiss. Su padre, médico, neurólogo y psicoanalista, fue expulsado de Alemania por los nazis porque era judío y miembro activo del Partido Comunista. Su madre, una actriz, era Christian. Su tía era la socióloga Hilda Weiss.

La familia huyó primero a Praga, pero la ocupación de Checoslovaquia por parte de Alemania después de los Acuerdos de Munich de 1938 los obligó a huir nuevamente; la familia filantrópica Stix de St. Louis los ayudó a obtener visas para ingresar a los Estados Unidos. Weiss pasó su juventud en la ciudad de Nueva York, donde asistió a la Columbia Grammar School. Estudió en el MIT, se retiró durante su tercer año, pero finalmente regresó para recibir su S.B. grado en 1955 y Ph.D. grado en 1962 bajo Jerrold Zacharias.

Dio clases en la Universidad de Tufts de 1960 a 1962, fue becario postdoctoral en la Universidad de Princeton de 1962 a 1964 y luego se unió a la facultad del MIT en 1964.

Logros

Weiss aportó dos campos de investigación de la física fundamental desde el nacimiento hasta la madurez: la caracterización de la radiación cósmica de fondo y la observación de ondas gravitacionales interferométricas.

Hizo mediciones pioneras del espectro de la radiación del fondo cósmico de microondas, con un experimento con globos que realizó la medición definitiva y mostró que el fondo de microondas exhibía el espectro térmico característico de la radiación remanente del Big Bang. Más tarde se convirtió en cofundador y asesor científico del satélite Cosmic Background Explorer (COBE) de la NASA, que realizó un mapeo detallado de la radiación.

Weiss también fue pionera en el concepto de usar láseres para un detector de ondas gravitacionales interferométricas, lo que sugiere que la longitud de la trayectoria requerida para tal detector requeriría brazos de escala de kilómetros. Construyó un prototipo en la década de 1970, siguiendo el trabajo anterior de Robert L. Forward. Fue cofundador del proyecto NSF LIGO (detección de ondas gravitacionales), que se basó en su informe "Un estudio de un sistema de antena de ondas gravitacionales de referencia larga".

Estos dos esfuerzos combinan desafíos en la ciencia de los instrumentos con la física, importantes para la comprensión del Universo.

En febrero de 2016, fue uno de los cuatro científicos de la colaboración LIGO/Virgo que se presentó en la conferencia de prensa para anunciar que la primera observación directa de ondas gravitacionales se había realizado en septiembre de 2015.

Honores y premios

Rainer Weiss ha sido reconocido con numerosos premios, entre ellos:

• En 2006, con John C. Mather, él y el equipo de COBE recibieron el Premio Gruber en Cosmología.
• En 2007, con Ronald Drever, recibió el Premio APS Einstein por su trabajo.
• En 2016 y 2017, para el logro de la detección de ondas gravitacionales, recibió:

• El Premio Especial de Avance en Física Fundamental,
• Premio Gruber en Cosmología,
• Shaw Prize,
• Premio Kavli en Astrofísica
• El Premio Harvey junto con Kip Thorne y Ronald Drever.
• El Smithsonian Premio American Ingenuity de la revista en la categoría Ciencias Físicas, con Kip Thorne y Barry Barish.
• The Willis E. Lamb Award for Laser Science and Quantum Optics, 2017.
• Premio Princesa de Asturias (2017) (juntamente con Kip Thorne y Barry Barish).
• El Premio Nobel de Física (2017) (junto con Kip Thorne y Barry Barish)
• Fellowship of the Norwegian Academy of Science and Letters

• En 2018, fue galardonado con el Premio Joseph Weber de la American Astronomical Society por Instrumentation Astronomical "por su invención del detector interferométrico de ondas gravitacionales, que llevó a la primera detección de ondas gravitacionales predecidas desde hace mucho tiempo".
• En 2020 fue elegido miembro de Legacy de la Sociedad Astronómica Americana.

Publicaciones seleccionadas

• Weiss, R.; Stroke, H.H.; Jaccarino, V.; Edmonds, D.S. (1957). "Momentos magnéticos y estructuras hiperfinales anomalías de Cs₁₃₃, Cs₁₃₅ and Cs₁₃₇". Phys. Rev. 105 (2): 590-603. Bibcode:1957PhRv..105..590S. doi:10.1103/PhysRev.105.590.
• R. Weiss (1961). "Molecular Beam Electron Detector de Bombardment". Rev. Sci. Instrum. 32 (4): 397–401. Bibcode:1961RScI...32..397W. doi:10.1063/1.1717386.
• R. Weiss " L. Grodzins (1962). "A Search for a Frequency Shift of 14.4 keV Photons on Traversing Radiation Fields". Cartas Físicas. 1 (8): 342. Bibcode:1962PhL.....1..342W. doi:10.1016/0031-9163(62)90420-1.
• Weiss, Rainer (1963). "Efecto de inicio y estructura hiperfinada del fluoruro de hidrógeno". Phys. Rev. 131 (2): 659–665. Bibcode:1963PhRv..131..659W. doi:10.1103/PhysRev.131.659.
• R. Weiss " B. Block (1965). "Un gramómetro para monitorear _OS_O Modelo Dilacional de la Tierra". J. Geophys. Res. 70 (22): 5615. Bibcode:1965JGR....70.5615W. doi:10.1029/JZ070i022p05615.
• R. Weiss " G. Blum (1967). "Experimental Test of the Freundlich Red-Shift Hypothesis". Phys. Rev. 155 (5): 1412. Bibcode:1967PhRv..155.1412B. doi:10.1103/PhysRev.155.1412.
• R. Weiss (1967). "Las sondas eléctricas y magnéticas de campo". Am. J. Phys. 35 11): 1047–1048. Bibcode:1967AmJPh..35.1047W. doi:10.1119/1.1973723.
• R.Weiss y S. Ezekiel (1968). "La fluorescencia inducida por láser en un haz molecular de yodo". Phys. Rev. Lett. 20 (3): 91–93. Bibcode:1968PhRvL..20...91E. doi:10.1103/PhysRevLett.20.91.
• R. Weiss " D. Muehlner (1970). "Una medición de la radiación de fondo Isotrópica en el infrarrojo lejano". Phys. Rev. Lett. 24 (13): 742. Bibcode:1970 PhRvL.24..742M. doi:10.1103/PhysRevLett.24.742.
• R. Weiss (1972). Antena Gravitacional de banda ancha electromagnéticamente acoplada (PDF). Quarterly Progress Report, Research Laboratory of Electronics, MIT. 105: 54.
• R. Weiss " D. Muehlner (1973). "Medidas de globo de la radiación de fondo infrarroja". Phys. Rev. D. 7 (2): 326. Bibcode:1973PhRvD...7..326M. doi:10.1103/PhysRevD.7.326.
• R. Weiss " D. Muehlner (1973). "Más mediciones del fondo del submillímetro en Altitud Balloon". Phys. Rev. Lett. 30 (16): 757. Bibcode:1973 PhRvL..30..757M. doi:10.1103/PhysRevLett.30.757.
• R. Weiss " D.K. Owens (1974). "Measurements of the Phase Fluctuations on a He-Ne Zeeman Laser". Rev. Sci. Instrum. 45 (9): 1060. Bibcode:1974RScI...45.1060O. doi:10.1063/1.168686809.
• R. Weiss, D.K. Owens " D. Muehlner (1979). "Una gran encuesta de cielo de haz en Millimeter y Wavelengths Submillimeter hecha de Altitudes de Globo". Astrophysical Journal. 231: 702. Bibcode:1979ApJ...231..702O. doi:10.1086/157235.
• Weiss, R.; Downey, P.M.; Bachner, F.J.; Donnelly, J.P.; Lindley, W.T.; Mountain, R.W.; Silversmith, D.J. (1980). "Bolometros monolíticos de silicona". Journal of Infrared and Millimeter Waves. 1 (6): 910. doi:10.1364/ao.23.000910. PMID 18204660.
• R. Weiss (1980). "Medidas de la radiación de fondo cósmico". Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 18: 489–535. Bibcode:1980ARA plagaA..18..489W. doi:10.1146/annurev.aaa.18.090180.002421.
• R. Weiss (1980). "El proyecto COBE". Physica Scripta. 21 (5): 670. Bibcode:1980 PhyS...21..670W. doi:10.1088/0031-8949/21/5/016. S2CID 250836076.
• R. Weiss, S.S. Meyer & A.D. Jeffries (1983). "Una búsqueda del efecto Sunyaev-Zel'dovich en Millimeter Wavelengths". Astrofias.. 271: L1. Bibcode:1983ApJ...271L...1M. doi:10.1086/184080.
• Weiss, R.; Halpern, M.; Benford, R.; Meyer, S.; Muehlner, D. (1988). "Measurements of the Anisotropy of the Cosmic Background Radiation and Diffuse Galactic Emission at Millimeter and Submillimeter Wavelengths". Astrofias. J. 332: 596. Bibcode:1988ApJ...332..596H. doi:10.1086/166679.
• R. Weiss, J.C. Mather, E.S. Cheng, R.E. Eplee Jr., R.B. Isaacman, S.S. Meyer, R.A. Shafer, E.L. Wright, C.L. Bennett, N.W. Boggess, E. Dwek, S. Gulkis, M.G. Hauser, M. Janssen, T. Kelsall, P.M. Lubin, J.F. "Una medición preliminar del espectro de fondo de microondas cósmicas por el satélite del explorador de fondo cósmico (COBE). Astrofias. J. 354: L37. Bibcode:1990ApJ...354L..37M. doi:10.1086/185717.{{cite journal}}: CS1 maint: múltiples nombres: lista de autores (link)
• R. Weiss, G. Smoot, C. Bennett, R. Weber, J. Maruschak, R. Ratliff, M. Janssen, J. Chitwood, L. Hilliard, M. Lecha, R. Mills, R. Patschke, C. Richards, C. Backus, J. Mather, M. Hauser, D. Wilkenson, S. "COBE Diferencial Microwave Radiometers: Instrument Design and Implementation". Astrofias. J. 360: 685. Bibcode:1990ApJ...360..685S. doi:10.1086/169154.{{cite journal}}: CS1 maint: múltiples nombres: lista de autores (link)
• R. Weiss (1990). "Detectores de onda gravitacional interferométricos". En N. Ashby; D. Bartlett; W. Wyss (eds.). Proceedings of the Doceth International Conference on General Relativity and Gravitation. Cambridge University Press. pp. 331. ISBN 9780521384285.
• R. Weiss, D. Shoemaker, P. Fritschel, J. Glaime y N. Christensen (1991). "Prototipo Michelson Interferómetro con Fabry-Perot Cavities". Optics aplicados. 30 (22): 3133-8. Código:1991ApOpt..30.3133S. doi:10.1364/AO.30.003133. PMID 20706365.{{cite journal}}: CS1 maint: múltiples nombres: lista de autores (link)