Joseph Weber (17 de mayo de 1919 – 30 de septiembre de 2000) fue un físico estadounidense . Dio la primera conferencia pública sobre los principios del láser y el máser y desarrolló los primeros detectores de ondas gravitacionales ( barras de Weber ).
Joseph Weber nació en Paterson, Nueva Jersey , el 17 de mayo de 1919, el último de cuatro hijos de padres inmigrantes judíos de habla yiddish. [4] Su nombre era "Yonah" hasta que ingresó a la escuela secundaria. [5] No tenía certificado de nacimiento y su padre había tomado el apellido "Weber" para que coincidiera con un pasaporte disponible para emigrar a los EE. UU. Por lo tanto, Joe Weber tenía pocas pruebas tanto de su familia como de su nombre de pila, lo que le dio algunos problemas para obtener un pasaporte en el apogeo del miedo rojo .
Weber asistió a las escuelas públicas de Paterson (y al Talmud Torá de Paterson ), [5] graduándose a los dieciséis años del "Curso de Artes Mecánicas" de la Escuela Secundaria Eastside de Paterson en junio de 1935. [6] [7] Comenzó su educación universitaria en Cooper Union , pero para ahorrarle a su familia el gasto de alojamiento y comida, ganó la admisión a la Academia Naval de los Estados Unidos a través de un examen competitivo. Se graduó de la Academia en 1940. [8]
Sirvió a bordo de los buques 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 de Coral, su portaaviones hundió al portaaviones japonés Shōhō y, a su vez, resultó mortalmente dañado el 8 de mayo de 1942. Weber a menudo deleitaba a sus estudiantes con la historia de cómo el Lexington brillaba incandescente mientras se deslizaba bajo las olas.
Posteriormente comandó el cazasubmarinos SC-690, primero en el Caribe y después en el Mediterráneo. En esa función participó en la invasión de Sicilia en la playa de Gela, en julio de 1943. [8]
Estudió electrónica en la Escuela Naval de Postgrado entre 1943 y 1945, y de 1945 a 1948 dirigió el diseño de contramedidas electrónicas para la Oficina de Buques de la Armada , en Washington, DC . [8] Renunció a la marina como teniente comandante en 1948 para convertirse en profesor de ingeniería.
En 1948, se unió a la facultad de ingeniería de la Universidad de Maryland, College Park . Una condición de su nombramiento fue que debería obtener rápidamente un doctorado. Por lo tanto, realizó sus estudios de doctorado, sobre espectroscopia de microondas , por la noche, mientras ya era miembro de la facultad. Completó su doctorado, con una tesis titulada Microwave Technique in Chemical Kinetics , de la Universidad Católica de América en 1951. Basándose en su experiencia naval en ingeniería de microondas de tubo, elaboró la idea de emisiones de microondas coherentes. [9] Presentó un artículo en 1951 para la Conferencia de Investigación de Tubos Electrónicos de junio de 1952 celebrada en Ottawa , [10] que fue la primera conferencia pública sobre los principios detrás del láser y el máser . Después de esta presentación, la RCA le pidió a Weber que diera un seminario sobre esta idea, y Charles Hard Townes le pidió una copia del artículo. [11] Townes estaba trabajando en líneas similares, al igual que Nikolay Basov y Aleksandr Prokhorov . [12] Aunque Weber fue nominado conjuntamente para el Premio Nobel de Física en 1962 y 1963 por sus contribuciones al desarrollo del láser, [13] fueron Townes, Basov y Prokhorov quienes recibieron el Premio Nobel de 1964, "por el trabajo fundamental en el campo de la electrónica cuántica, que ha llevado a la construcción de osciladores y amplificadores basados en el principio máser-láser". [14]
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. [8] En ese momento, la existencia de ondas gravitacionales no era ampliamente aceptada. Después de que comenzó a publicar artículos sobre la detección de ondas gravitacionales , se trasladó del departamento de ingeniería al departamento de física en Maryland.
Desarrolló los primeros detectores de ondas gravitacionales ( barras de Weber ) en la década de 1960 y comenzó a publicar artículos con evidencia de que había detectado estas ondas. [15] En 1972, envió un aparato de detección de ondas gravitacionales a la Luna (el "Gravímetro de superficie lunar", parte del Paquete de experimentos de superficie lunar Apolo ) en la misión lunar Apolo 17. [16] [17]
En la década de 1970, los resultados de estos experimentos de ondas gravitacionales fueron ampliamente desacreditados, aunque Weber continuó argumentando que había detectado ondas gravitacionales. [18] Para probar los resultados de Weber, el físico de IBM Richard Garwin construyó un detector que era similar al de Joseph Weber. En seis meses, detectó solo un pulso, que probablemente era ruido. [19] 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, una señal parecía surgir 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 intercambiaron 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 gravitatoria en 50 millones de años aproximadamente, si uno realmente estuviera detectando lo que Joe Weber estaba detectando". "Weber", declaró Garwin, "es un personaje tal que no ha dicho: 'No, nunca vi una onda gravitatoria'. Y la Fundación Nacional de la Ciencia , desafortunadamente, que financió ese trabajo, no es lo suficientemente hombre como para limpiar el registro, que es lo que deberían". [20] 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. [21]
El propio Weber continuó manteniendo su equipo de detección de ondas gravitacionales hasta su muerte. [22] [23]
El 11 de febrero de 2016, los equipos de la Colaboración Científica LIGO y la 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. [24] [25] [26] Durante el anuncio, Weber fue reconocido por numerosos oradores 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 le dijo al Washington Post : "Realmente es el padre fundador de este campo". [27] La segunda esposa de Weber, la astrónoma Virginia Trimble , estaba sentada en la primera fila de la audiencia durante la conferencia de prensa de LIGO. En una entrevista concedida posteriormente a Science , se le preguntó a Trimble si Weber realmente vio ondas gravitacionales, a lo que ella respondió: "No lo sé. Pero creo que si hubieran existido dos tecnologías en marcha, se habrían impulsado mutuamente, como colaboradoras y no como competidoras, y eso podría haber llevado a una observación antes". [28]
Mientras defendía su trabajo sobre la detección de ondas gravitacionales, Weber comenzó a trabajar en la detección de neutrinos . Suponiendo una rigidez infinita de los cristales, Weber calculó que sería posible detectar neutrinos utilizando cristales de zafiro y publicó resultados experimentales sobre la dispersión de neutrinos con estos cristales. [29] Weber también patentó la idea de utilizar cristales vibrantes para generar neutrinos. Sus resultados experimentales contradecían los hallazgos previos y posteriores de otros experimentos, pero las teorías de neutrinos de Weber continúan siendo puestas a prueba. [29]
Aunque se considera que sus intentos de encontrar ondas gravitacionales con detectores de barras fracasaron, Weber es considerado el padre de los esfuerzos de detección de ondas gravitacionales, incluidos LIGO , MiniGrail y varios programas de investigación de HFGW en todo el mundo. Sus cuadernos contenían ideas para interferómetros láser; más tarde, un detector de este tipo fue construido por primera vez por su ex alumno Robert Forward en los Laboratorios de Investigación Hughes.
Joe Weber fue el primero... Después de nuestro trabajo conjunto en Leiden, abrazó las ondas gravitacionales con fervor religioso y las ha perseguido durante el resto de su carrera profesional. A veces me pregunto si le infundí demasiado entusiasmo a Weber por una tarea tan monumentalmente difícil. No importa si, al final, él es el primero en detectar las ondas gravitacionales o si alguien más, o algún otro grupo, lo hace. De hecho, él merecerá el crédito por haber abierto el camino. Nadie más tuvo el coraje de buscar ondas gravitacionales hasta que Weber demostró que estaba dentro del ámbito de lo posible.
— John Archibald Wheeler , Geones, agujeros negros y espuma cuántica: una vida en física , [30] págs. 257-258.
Toda la comunidad de las ondas gravitacionales se da cuenta de que él es realmente el padre de la investigación de las ondas gravitacionales. Y creo que el sentimiento general es que lamentan no haberle dado más honores hacia el final de su vida, porque estaba tan convencido de que ya había visto las ondas gravitacionales que cada oportunidad de homenajearlo se convertiría en una especie de trampolín desde el que predicaría este evangelio de "ya lo hemos visto", que fue ampliamente rechazado. Incluso las personas que sabían que no podrían 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 se habría iniciado si no hubiera demostrado al mundo que se podían tomar en serio las ondas gravitacionales. Antes de él, nadie lo hizo. Einstein las miró y las descartó. Lo mismo hicieron otras personas. Dijeron que sí, que deberían estar allí, pero que no se pueden medir, así que dejen de pensar en ello.
— Charles W. Misner , "Entrevista de Charles Misner por Christopher Smee", [31]
Antes de Weber, no creo que nadie hubiera pasado más de 10 minutos intentando entender cómo detectar ondas gravitacionales en el laboratorio... (LIGO) era algo tan difícil de construir, que si hubiera comenzado 10 años después, se habría topado con un muro político... Podría haber pasado otro siglo antes de que alguien descubriera las ondas gravitacionales.
— Charles W. Misner , "Comentarios en la inauguración del Jardín Conmemorativo Weber en el exterior del Complejo de Ciencias Físicas de la Universidad de Maryland, 12 de marzo de 2019", [32]
El Premio Joseph Weber de Instrumentación Astronómica lleva su nombre.
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 . [8] 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 de un linfoma que le había sido diagnosticado unos tres años antes. [5]
Sinfonía inacabada de Einstein.