Rainer Weiss

Rainer Weiss (Berlin, 1932ko irailaren 29a - Cambridge, Massachusetts, 2025eko abuztuaren 25a) estatubatuar fisikaria izan zen, fisika grabitazionalean eta astrofisikan ekarpenak egin zituena. MIT-n irakasle izan zen eta LSU-n alboko irakaslea. 2017. urtean  Fisikako Nobel Saria jaso zuen Barry Barish eta Kip Thornerekin batera. LIGO detektagailuari erabiltzen den laser interferometria tenknika garatu zuelako eta horren grabitazio uhinen behaketan izan duen garrantziagatik. 

Horrez gain, beste zenbait proiektu zientifikoetan parte hartu zuen; COBE zientzialarien lan taldearen burua izan zen eta Fermilab Holomenter esperimentuan parte hartu zuen, batik bat.

 Bizitza eta ibilbidea 
Weiss 1932ko iraiaren 29an jaio zen, Berlinen, nazi alderdiaren gorakada ematen ari zen bitartean. Bere aita (Frederick A. Weiss)Weiss-en CV-a mit.edu-n medikua zen eta bere ama (Gertrudis Loesner) antzezlea; gainera, Hilda Weiss soziologoaren iloba zen. Bestalde, aita judua eta alderdi komunistaren parte zen; beraz, Alemaniatik ihes egin behar izan zuten.

Hasiera batean PragaraWeiss-en autobiografia joan ziren baina Nazien okupazioa heldu zenean, 1938 Munichen hitzarmenaren ondorioz, berriz alde egin zuten; oraingo honeran Estatu BatuetaraInterview eith Rainer Weiss. Han New Yorkeko Columbia Grammar School-ean egin zituen oinarrizko ikasketak diru-laguntza bat eman ziotelako. Azkenengo urteetan, beste familia emigratzaleei hi-fi sistemak eraikitzen eman zuen denbora; horregatik MIT-ra joan zen ingeniaritza elektronikoa ikasteko, soinu sistemak nola funtzionatzen zuten ondo ikasteko; baina berehala konturatu egin zen ez zuela gustoko eta fisikako curriculum-a ikasten asi zen. Hirugarren urteko udan, emakume pianojole batekin maitemindu egin zen eta unibertsitateko ikasketak utzi egin zituen berarekin egoteko. 

Harremana amaitu zenean, Weiss MIT-ra bueltatu nahi zuen, oraingo honetan, baina ikasketak utzitakoa zenez, berriz sartzea oso zaila zen berriz onartzea. Orduan, teknikari elektroniko moduan lan egin zuen MIT-ko laborategietan bi urtez Jerrold Zachariasen taldean; une horretan erloju atomikoen garapenean ari zen eta hori izan zen Weissek grabitazioarekin izan zuen lehenengo kontaktua. Denbora tarte horretan bere emaztearekin ezkondu zen eta ume bat izan zuten. Zachariasen esperimentua (Zacharias fountain) porrot egin zuenean, fisikako ikasketak hasi zituen MIT-n. 1955-an amaitu zituen eta 1962an doktoratu egin zen, berriz mentore berarekin, Hidrogeno Fluoruro molekularen errotazio momentuaren egitura hipermehearen eta momentu dipolar elektrikoan.

1960 eta 1962 tartean Trufts Unibertsitatean irakatsi zuen  eta hurrengo bi urteeta lan postdoktoralak egin zituen Princeton Unibertsitatean, Robert Dicker-rekin Lurrean uhin eskalarrak detektatzen zituen esperimentua diseinatzeko lana eman zioten eta harekin batera Erlatibitate Orokorra matematika hutsetatik atera eta fisikara eraman nahi izan zuen.

1964-ean MIT-ra bueltatu zen, han Amerikako Estatu Batuetako armadak sortutako zientzialariak formatzeko plan bat zegoen eta proiektu handirik prestatu gabe, bere ikerkuntza lanetan hasi ahal izan zen. Esan beharra dago, Bigarren Mundu Gerran egin zen moduko Manhatan proiektu bat zela, etorkizunari eta Vietnamenko gatazkari begira; hala ere, aurrerapen zientifiko harrigarriak sortu ziren han.

Rainerrek g konstantea neurtu nahi zuen grabimetro atomiko batekin, laser interferometriarekin Lurra neurtu eta balio horiekin G grabitazio konstantea aldakorra zen ikustea nahi zuen. Proiektuan egin zuten lehenengoa laserren estabilizazioa izan zen, bere lehenengo doktorego ikaslearen, Shaou Ezekiel-en, lana izango zena. 

Honen garapena ematen zen bitartean, hondoko mikrohuin erradiazioa topatu egin zen eta horrenk Weiss-en interesa erakarri zuen grabitatearen inguruan; gainera, MIT-ko zuzendariak larrituta zeuden laserrak ez zutelako arrakasta zientifikorik izango denbora laburrean. Horregatik, gorrirantzko lerrakuntzaren inguruan Princetonen zegoenean egin zuen esperimentu bat errepikatu zuen, oraingo honetan Ezekielekin garatutako laserrak erabilita. Ez zuten ezer ez behatu baino banden banaketa lortu zen lehenengo aldia izan zen.

Gainera, 1967. urtean fisikako graduan Erlatibitate Orokorraren inguruko ikastaro bat iraksteko eskatu ziote MIT-ean, atzean zituen matematika ondo ulertzen ez zuen arren. Izan zituen ikasleak Weber-en esperimentuak ezagutzen zituzten; uhin grabitazionala izan zitekeen aluminioko barrekin detektatzen ari zen pulsuetan interesatuta zeuden, hain zuzen ere eta Weiss horren inguruan ikasten hasi zen azaltzeko asmoarekin eta ariketa bezala uhinak detektatzeko gogo-esperimentu baten kalkuluak egiteko eskatu zien. Esperimentu horretan 2 masa aske geodesika paralelo bien zeharreko higidura ikasteko eskatu zien, partikula bakoitzari berezko denbora bat emanda, haien arteko fotoien elkarrekintza neurtzeko prestatuak; uhin grabitazional bat esperimentua zeharkatzen zuenean, eta zenbateko denbora aldaketa zegoen detekzioan kalkulatzeko eskatu zien

1969. urtean Weber-ek uhin grabitatorioen detekzioaren berri eman zuen eta mundu osoko zientzialariak esandakoa konfirmatzeko esperimentuak egitera ekin zioten. 1972-an emaitzarik gabe egonik, ikasleei planteatutako gogo-esperimentua errealitatera eraman balitekeen pentsatzen hasi zen. Hala ere, beharrezkoa zen doitasuneko erlojurik ez zegoen baina Maichelsonen interferometro bat erbiltzen bazen, besoen arteko distantzia kilometroetako ordenakoa izanda, ispilu moduan masa aske zintzilikatu, oso indartsuak ziren argi iturri koeherenteak eta modulazio trikimailuak 1/f zoinua minimizatzeko. 1.5m-ko prototipo bat eraiki zuen RLE-k emandako 50.000$-ak erabilita 1972ean teknologiaren garapena zen helburu nagusia, izan ere, ez zuten espero horrelako aparatu txikiarekin uhinin detektatzea. 

Bernard F. Burke mentore jarri zitzaion eta oso argitalpen gutxi zituenez, 3 graduko hondoaren (orain hondoko mikrouhin erradiazioa) inguruko esperimentuak egitera bultzatu zuen. Dirk Muehlner zen unean zuen ikaslea, irakatsitako erlatibitate orokorraren inguruko ikastaroan ezagututakoa. Ikasleak infragorrien teknikaren inguruan aditua zuenez, hondoak osatzen zuen gorputz beltzaren espektroaren erradiazioaren maximoa neurtzeko espermentua egiteko beharrekoa zeukaten eta espektrua eta haren banaketa angeluarra neurtzea lortu zuten; hau izan zen COBE proiektuaren hasiera, eta NASA-rekin batera egin zuten. 

Vietnam-eko gerra aimatu zenez, eta diru militarra erabiltzea txartzat hartzen hasi zirenez, RLE-ren diru laguntzak izateari utzi zioten kosmologiako eta grabitazio arloan eta proiektuan hasi baiono lehen proposamenak idatzi izan behar zituen dirua lortzeko esperimentuekin jarraitzeko. Garching-eko astrofiikako Max Planck institutuak gustoko izan zuen bere interferometroa eraikitzeko ideia eta eskalatu egin zuten 30m eduki arte eta MIT-ko laborategiak dirua lortu zuenean haien prototipoa garatu egin zuten ere. 

1975-an NASA-ko komitean parte hartzeko eskatu zioten programa espazialak grabitazio eta kosmologian izango zuen garrantzia ikasteko, bera Kip Thorne-ri eskatu zion bere ideiak batzordeari aurkezteko eta aurreko gaua honen inguruan hitzegiten eman zuten eta Caltech-i iradoki zion laser interferometriaren bitartez uhin grabitazionalak detektatzeko taldea sortzeko. NASA-k gustukoa izan zuen eta LISA proiektua eragin zuen honek.  

3 urte eman zitutzten ikerketeta egiten onargarriak zen teknologia sortzen. Hori ematen zen bitartean, Kip eta Rainer LIGO proiektuan MIT eta Caltech batera lan egin behar zutela pentsatu izan zuten eta NSF-ari proiektua aurkeztu zioten 1983. urtean. Hasiera batean, 2 lantalde independente moduan funtzionatzen zuten eta 1987 urtean Rochus Vogt jarri zuten direktore bateratzeko eta koordinatzeko. 1990-n baiezkoa lortu zuten eta Hanford eta Livingston aukeratu zituzten 1992-an detektagailuak eraikitzeko. 1994-an Barry Barish aukeratu zuten direktore, laborategien eraikuntza gainbegiratu eta lehenego bilaketak egin zituen eta 1997-an LIGO Kolaborazio Zientifikoa sortu zuen, eta Rainer izan zen lehenengo bozeramailea. Gainera, diseinua egiten zuten ingeniarien arduraduna zen, eta ondoren Livinstongeko detektagailuan lanetan egon zen interpretazioan laguntzeko. 

 Familia 
Bere emaztearekin, Rebeca, 1959. urtean ezkondu zen eta 1962an bere alaba Sarah eta 1967an bere semea Benjamin jaio ziren. Rebeca landare fisiologoa zen hasiera batean baina ama bihurtu ostean umeen liburutegi batean lan egiten hasi zen eta hor eman zuen duela urte gutxi batzuk erretiratu zen arte. Sarah etnomusikologoa da eta Indonesiako musika Gamelan-rra du gustukoen. Yale-NUS Singapurren dagoen unibertsitatean lan egiten du. Benjamin arte historialaria da eta Leonard A. Lauderko kultura bisualen kontserbadorea da eta Bostoneko arte ederren museoko bldumako nausia da. 

 Ekinbide zientifikoa 
Fisikaren bi arlo sortu eta garatu zituen: hondoko mikrouhin erradiazioaren karakterizazioarena eta uhin grabitatiorioen behaketa interferometrikoa.

1973. urtean hondoko mikrouhin erradiazioaren espektroaren neurketa bat egin zuen, zunda-golobo bat erabili zuen delako erradiazio hondarra Big Bang-aren berezko tenperatura-espektroarena zela frogatzeko. Bide honetik jarraitu zuen eta COBE (Cosmic Background Explorer) satelitea operatzen zuen NASA-ko taldearen ko-fundatzailea eta aholkulari zientifikoa izan zen. Satelite honekin hasiera batean lortu zen hondoko mikrouhin erradiazioaren irudi askoz zehatzagoa lortu zuten.

Gainera, uhin grabitazionalak detektatzeko laser interferometria proposatu zuen; helburu honetarako planteatu zuen tramankuluaren besoak kilometroetako luzeera izan behar zutela esanda. 1970. urtean prototipo bat aurkeztu zuen Robert L Forward-ek aurretik egindako lana erabilita. NSF-ko LIGO uhin grabitazionalak detektatzeko proiektuaren ko-fundatzailea izan zen, "A study of a long Baseline Gravitational Wave Antenna System" bere artikulua egia bihurtzeko asmoz.

2015ko iraileanean egindako uhin grabitazional baten lehenengo behaketan egon zen lau zientzialarietako bat izan zen; LIGO/Virgo lankidetzan.

 Ohore eta sariak 
Rainer Wells sari asko jaso egin ditu:

 2006ean, John C Mather-ekin batera, bera eta COBE taldea Kosmologian Gruber saria jaso zuten.
 2007an, Ronald Drever-ekin batera, Amerikako fisikari sozietateak Einstein Saria eman zion bere lanarengatik.
 2016 eta 2017 urteetan, uhin grabitazionalen detekzioagatik:
 Special Breakthough Price in Fundamental Physics
 Kosmologian Gruber Saria
 Shaw Saria
 Astrofisikan Kavli Saria
 Harvey Saria, Kip Throne eta Ronald Drever-ekin batera
 Smithsonian aldizkariko American Ingenuity saria, zientzia fisikoaren mailan, Kip Thorne eta Barry Barish-ekin
 Willis E. Lamb saria Laserren zientzia eta optika kuantikoagatik
 Asturiasko Printzesa saria, Kip Thorne eta Barry Barish-ekin
 Fisikako Nobel Saria, Kip Thorne eta Barry Barish-ekin
 Norvergiako zientzia eta letretako akedemiako partaidetza
 2018an Amerikako Sozietate Astronomikoaren Instrumentazio Astronomikoko Joseph Weber Saria.
 2020an Amerikako Sozietate Astronomikoak "Legacy Fellow" onartu zuen bere kontribuzioengatik

 Erreferentziak 

 Kanpo estekak 

Kategoria:Berlindarrak
Kategoria:Alemaniako juduak
Kategoria:Estatubatuar juduak
Kategoria:Alemaniar estatubatuarrak
Kategoria:Fisikako Nobel Saridunak
Kategoria:Astrofisikariak
Kategoria:Ameriketako Estatu Batuetako fisikariak
Kategoria:Ameriketako Estatu Batuetako astronomoak
Kategoria:Fisika teorialariak