Rainer Weiss

Kohteesta Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Rainer Weiss
Rainer Weiss
Rainer Weiss
Syntynyt 29. syyskuuta 1932 (ikä 85)
Berliini, Saksa
Asuinpaikka Berliini, Praha, New York, Cambridge (Massachusetts),
Kansallisuus Yhdysvallat
Sukujuuret saksalainen, juutalainen
Tutkimusala gravitaatiofysiikka ja astrofysiikka
Instituutti Massachusetts Institute of Technology (MIT),
Louisiana State University (LSU)
Tutkinnot Massachusetts Institute of Technology
Väitöstyön ohjaaja Jerrold R. Zacharias
Oppilaat Nergis Mavalvala, Bruce Allen
Tunnetuimmat työt LIGOn laserinterferometritekniikka
Tunnustukset Einsteinin palkinto (APS) (2007),
Breakthrough Prize in fundamental Physics (2016),
Gruberin kosmologian palkinto (2016),
Shawin palkinto (2016),
Kavlin palkinto (2016),
Harveyn palkinto (2016),
Asturian ruhtinattaren palkinto (2017),
Nobel-palkinto Nobelin fysiikanpalkinto (2017)

Rainer "Rai" Weiss (s. 29. syyskuuta 1932) on yhdys­valta­lainen fyysikko, joka tunnetaan saavutuksistaan gravitaatiofysiikan ja astrofysiikan aloilla. Hän on Massachusetts Institute of Technologyn (MIT:n) fysiikan emeritusprofessori ja Louisianan valtionyliopiston (LSU) apulaisprofessori.[1] Hänet tunnetaan parhaiten sen laser­interfero­metrisen tekniikan keksijänä, johon LIGO perustuu. Hän johti työryhmää, joka suunnitteli avaruuteen lähetetyn kosmista taustasäteilyä tutkivan satelliitin, COBEn.[2][3][4]

Weiss oli mukana suorittamassa kokeita Fermilabin holometrilla, joka käyttää 40-metristä Michelsonin interferometriä avaruuden ja ajan ominaisuuksien mittaamiseen kvanttitasolla ja joka tarjoaa mahdollisuuden tutkia holografisia fluktuaatioita.[5][6]

Vuonna 2017 Weissille yhdessä Kip Thornen ja Barry Barishin kanssa myönnettiin Nobelin fysiikanpalkinto "ratkaisevasta osuudesta LIGO-ilmaisemeen ja gravitaatioaaltojen havaitsemisesta".[7][8]

Varhaisvuodet ja opinnot[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Rainer Weiss syntyi 29. syyskuuta 1932 Berliinissä, Saksassa.[9] Hänen vanhempansa olivat neurologi Frederick A. Weiss sekä näyttelijä Gertrude Loesner.[8][10] Koska hänen isänsä oli syntyperältään juutalainen ja lisäksi idealistinen kommunisti, natsit olivat ottaneet hänet vangiksi, sillä he pitivät jo tuolloin, ennen Hitlerin valtaantuloa, hallinnassaan eräitä Berliinin kaupunginosia.[10] Gertrude Loesner onnistui kuitenkin saamaan miehensä vapautetuksi ja järjesti tälle mahdollisuuden paeta maasta Prahaan, johon hän itsekin muutti poikansa syntymän jälkeen.[10] Kun Saksa syksyllä 1938 sai Münchenin sopimuksen mukaisesti haltuunsa osan Tsekkoslovakian alueesta, perhe katsoi parhaaksi paeta sieltäkin. Saintlouisilainen Stixin suku järjestikin tähän mahdollisuuden, niin että he saivat Yhdysvaltojen viisumin ja saattoivat muuttaa New Yorkiin, jonne he saapuivat tammikuussa 1939.[10]

Hän opiskeli ensin MIT:ssä, mutta suoritettuaan ensimmäiset vuosikurssinsa[11] hän suoritti vuonna 1955 Bachelor of Science-tutkinnon ja väitteli vuonna 1962 tohtoriksi Jerrold Zachariaksen johdolla. Vuosina 1960–1962 hän toimi opettajana Tuftsin yliopistossa, mutta vielä sen jälkeen jatkoi opintojaan Princeton Universityssä vuosina 1962–1964, minkä jälkeen hänet vuonna 1964 hyväksyttiin MIT:N tiedekunnan jäseneksi.[9]

Saavutukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Weissin johdolla kehitettiin kypsiksi tieteenhaaroiksi kaksi perustavaa tutkimusalaa, jotka ennen häntä olivat vain juuri päässeet aluilleen: kosmisen taustasäteilyn luonteen tutkimus[4] ja interferometristen gravitaatioaaltojen havainnointi.

Weiss mittasi uraauurtavalla tavalla kosmisen mikroaaltosäteilyn spektriä, ja täten hän teki omalta osaltaan mahdolliseksi sen, että NASA saattoi tehdä siitä tarkempia mittauksia COBE-satelliisin avulla.[2] Weiss keksi myös interferometrisen gravitaatioaaltoilmaisimen ja oli yksi Yhdysvaltain kansallisen tiedesäätiön (NSF) LIGO-projektin alkuunpanijoista. Nämä molemmat hänen saavutuksensa asettivat haasteen niille fysiikan tutkimusmenetelmille, joilla aikaisemmin oli yritetty ymmärtää maailmankaikkeuden luonnetta.[12]

Helmikuussa 2016 Weiss oli yksi niistä LIGO:n ja Virgon tutkijoista, jotka saattoivat lehdistötilaisuudessa ensimmäisinä ilmoittaa, että gravitaatioaallot oli jo syyskuussa 2015 kyetty havaitsemaan.[13][14][15][16] Muut samaan lehdistötilaisuuteen osallistuneet tutkijat olivat Gabriela González, David Reitze, Kip Thorne ja France A. Córdova.

Kunnianosoituiset ja palkinnot[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Rainer Weissille on myönnetty runsasti palkintoja

Julkaisuja[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Yhdessä muiden kanssa laadittuja[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • R. Weiss, H.H. Stroke, V. Jaccarino and D.S. Edmonds: Otsikko=Magnetic Moments and Hyperfine Structure Anomalies of Cs133, Cs135 and Cs137. Phys. Rev., 1957, 105. vsk, nro 2, s. 590. doi:10.1103/PhysRev.105.590.
  • R. Weiss, L. Grodzins: A Search for a Frequency Shift of 14.4 keV Photons on Traversing. Physics Letters, 1962, 1. vsk, nro 8, s. 342. doi:10.1016/0031-9163(62)90420-1. Bibcode:1962PhL.....1..342W.
  • Rainer Weiss: Stark Effect and Hyperfine Structure of Hydrogen Fluoride. Phys. Rev., 1963, 131. vsk, nro 2. doi:10.1103/PhysRev.131.659. Bibcode:1963PhRv..131..659W.
  • R. Weiss, B. Block: A Gravimeter to Monitor the OSO Dilational Model of the Earth. J. Geophys. Res., 1965, 70. vsk, nro 22. doi:10.1029/JZ070i022p05615. Bibcode:1965JGR....70.5615W.
  • R. Weiss, G. Blum: Experimental Test of the Freundlich Red-Shift Hypothesis. Phys. Rev., 1967, 155. vsk, nro 5. doi:10.1103/PhysRev.155.1412. Bibcode:1967PhRv..155.1412B.
  • R.Weiss, S. Ezekiel: Laser-Induced Fluorescence in a Molecular Beam of Iodine. Phys. Rev. Lett., 1968, 20. vsk, nro 3, s. 91. doi:10.1103/PhysRevLett.20.91. Bibcode:1968PhRvL..20...91E.
  • R. Weiss, D. Muehlner: A Measurement of the Isotropic Background Radiation in the Far Infrared. Phys. Rev. Lett., 1970, 24. vsk, nro 13, s. 742. doi:10.1103/PhysRevLett.24.742. Bibcode:1970PhRvL..24..742M.
  • R. Weiss, D. Muehlner: Balloon Measurements of the Far Infrared Background Radiation. Phys. Rev. D, 1973, 7. vsk, nro 2. doi:10.1103/PhysRevD.7.326. Bibcode:1973PhRvD...7..326M.
  • R. Weiss, D. Muehlner: Further Measurements of the Submillimeter Background at Balloon Altitude. Phys. Rev. Lett., 1973, 30. vsk. doi:10.1103/PhysRevLett.30.757. Bibcode:1973PhRvL..30..757.
  • R. Weiss, D. K. Owens: Measurements of the Phase Fluctuations on a He-Ne Zeeman Laser. Rev. Sci. Inst., 1974, 45. vsk, nro 9, s. 1060. doi:10.1063/1.1686809.
  • R. Weiss, D. K. Owens, D. Muehlner: A Large Beam Sky Survey at Millimeter and Submillimeter Wavelengths Made from Balloon Altitudes. Astrophysical Journal, 1979, 231. vsk, s. 702. doi:10.1086/157235. Bibcode:1979ApJ...231..702O.
  • R. Weiss, P.M. Downey, F.J. Bachner, J.P. Donnelly, W.T. Lindley, R.W. Mountain, D.J. Silversmith: Monolithic Silicon Bolometers. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 1980, 1. vsk.
  • R. Weiss: Measurements of the Cosmic Background Radiation. Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 1980, 18. vsk, s. 489. doi:10.1146/annurev.aa.18.090180.002421. Bibcode:1980ARA&A..18..489W.
  • R. Weiss, S.S. Meyer, A.D. Jeffries: A Search for the Sunyaev-Zel'dovich Effect at Millimeter Wavelengths. Astrophys. J. Lett., 1983, 271. vsk, s. L1. doi:10.1086/184080. Bibcode:1983ApJ...271L...1M.
  • R. Weiss, M. Halpern, R. Benford, S. Meyer, D. Muehlner: Measurements of the Anisotropy of the Cosmic Background Radiation and Diffuse Galactic Emission at Millimeter and Submillimeter Wavelengths. Astrophys. J., 1988, 332. vsk, s. 596. doi:10.1086/166679. Bibcode:1988ApJ...332..596H.
  • 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, S.H. Moseley Jr., T.L. Murdock, R.F. Silverberg, G.F. Smoot, D.T. Wilkinson: A Preliminary Measurement of the Cosmic Microwave Background Spectrum by the Cosmic Background Explorer (COBE) Satellite. Astrophys. J., 1990, 354. vsk, s. L37. doi:10.1086/185717. Bibcode:1990ApJ...354L..37M.
  • 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. Gulkis, N. Boggess, E. Cheng, T. Kelsall, P. Lubin, S. Meyer, H. Moseley, T. Murdock, R. Shafer, R. Silverberg, E. Wright: COBE Differential Microwave Radiometers: Instrument Design and Implementation. Astrophys. J., 1990, 360. vsk, s. 685. doi:10.1086/169154. Bibcode:1990ApJ...360..685S.
  • N. Ashby, D Bartlett, W. Wyss (toim.); R. Weiss: Proceedings of the Twelfth International Conference on General Relativity and Gravitation, s. 331. Cambridge University Press, 331.
  • R. Weiss, D. Shoemaker, P. Fritschel, J. Glaime, N. Christensen: Prototype Michelson Interferometer with Fabry-Perot Cavities. Applied Optics, 1991, 30. vsk, nro 22, s. 3133–8. doi:10.1364/AO.30.003133.

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. MIT Department of Physics: Rainer Weiss (Osio Biographical Sketch) Massachusetts University of Technology. Viitattu 6.11.2017.
  2. a b Lars Brink: Nobel Lectures in Physics (2006–2010), s. 25–. World Scientific, 2014. ISBN 978-981-4612-70-8. Teoksen verkkoversio.
  3. a b NASA and COBE Scientists Win Top Cosmology Prize 2006. NASA. Viitattu 6.11.2017.
  4. a b Measurements of the Cosmic Background Radiation. Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 1980, 18. vsk, s. 489–535. doi:10.1146/annurev.aa.18.090180.002421. Bibcode:1980ARA&A..18..489W. Artikkelin verkkoversio.
  5. Why we built the Holometer. IOP; Classical and Quantum Gravity journal, 6.10.2017. Artikkelin verkkoversio.
  6. Aaron Chou: Otsikko=The Holometer: an instrument to probe Planckian quantum geometry. Classical and Quantum Gravity, 2017, 34. vsk, nro 6. doi:10.1088/1361-6382/aa5e5c.
  7. a b The Nobel Prize in Physics 2017 3.10.2017. Viitattu 6.11.2017.
  8. a b MIT physicist Rainer Weiss shares Nobel Prize in physics MIT News. 3.10.2017. Massachusetts University of Technology. Viitattu 6.11.2017.
  9. a b Rainer Weiss (CV) MIT. Viitattu 6.11.2017.
  10. a b c d Rainer Weiss Biography (Omaelämäkerta) Viitattu 6.11.2017.
  11. Adrian Cho: Meet the College Dropout who Invented the Gravitational Wave Detector. Science, 4.8.2016. Artikkelin verkkoversio.
  12. David Shoemaker: The Evolution of Advanced LIGO. LIGO magazine, 2012, nro 1. Artikkelin verkkoversio.
  13. Nicola Twilley: Gravitational Waves Exist: The Inside Story of How Scientists Finally Found Them. The New Yorker, . Artikkelin verkkoversio.
  14. B. P. Abbott: Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger. Phys. Rev. Lett, 2016, 116. vsk, s. 061–102. PubMed:26918975. doi:10.1103/PhysRevLett.116.061102.
  15. Gravitational Wave Detection Heralds New Era of Science 11.2.2016. Viitattu 6.11.2017.
  16. Davide Castelvecchi, Alexandra Witze: Einstein's gravitational waves found at last. Nature News, 11.2.2016. doi:10.1038/nature.2016.19361. Artikkelin verkkoversio.
  17. `2007 Einstein Prize Recipient American Physical Society. Viitattu 6.11.2017.
  18. Special Breakthrough Prize in Fundamental Physics Awarded For Detection of Gravitational Waves 100 Years After Albert Einstein Predicted Their Existence 2.5.2017. Viitattu 6.11.2017.
  19. 2016 Gruber Cosmology Prize Press Release 4.5.2017. Gruber Foundation. Viitattu 6.11.2017.
  20. Donald W. P. Drever: The Shaw Prize in Astronomy 2016 31.5.2016. Viitattu 6.11.2017.
  21. The 2016 Kavli Prize 2.6.2016. Viitattu 6.11.2017.
  22. Prize Winners Technion: Israel Institue of Technology. Viitattu 6.11.2017.
  23. Meet the Team of Scientists Who Discovered Gravitational Waves Smithsonian. Viitattu 6.11.2017.
  24. Award for Laser Science and Quantum Optics 11.1.2017. Viitattu 6.11.2017.
  25. Princess of Asturias Award Laureates Viitattu 6.11.2017.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]