Joseph Weber - Joseph Weber

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Joe Weber
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Weber représenté en uniforme de l'US Naval Academy en 1940.
Née ( 1919-05-17 )17 mai 1919
Paterson, New Jersey , États-Unis
Décédés 30 septembre 2000 (2000-09-30)(81 ans)
Pittsburgh , Pennsylvanie
Lieu de repos Académie navale des États-Unis , Annapolis , Maryland
Nationalité américain
mère nourricière United States Naval Academy
Naval Postgraduate School
The Catholic University of America
Connu pour Barres Weber
Electronique quantique
Détection d'ondes gravitationnelles Laser
Maser
Conjoint(s) Anita Straus (1942 - 1971 ; sa mort)
Virginia Trimble (1972 - 2000 ; sa mort)
Récompenses Bourse Guggenheim (1955, 1962)
Bourse du Conseil national de recherches (1955)
Prix ​​d'excellence scientifique de l'Académie des sciences de Washington (1958)
Prix ​​Babson de la Gravity Research Foundation (1959)
Boursier de l' American Physical Society
Fulbright Scholarship (1963)
Sigma Xi ( 1970)
Prix ​​Boris Pregel de l' Académie des sciences de New York (1973)
Temple de la renommée de l'ingénierie du Maryland (1988)
Carrière scientifique
Des champs Physicien
Établissements University of Maryland College Park
Institute for Advanced Study, Princeton
US Navy Bureau of Ships
Thèse Technique des micro-ondes en cinétique chimique  (1951)
Conseiller de doctorat Keith J. Laidler
Doctorants Robert L. Avant
Influences Karl Herzfeld
John Archibald Wheeler

Joseph Weber (17 mai 1919 - 30 septembre 2000) était un physicien américain . Il a donné la première conférence publique sur les principes du laser et du maser et a développé les premiers détecteurs d' ondes gravitationnelles ( barres de Weber ).

Éducation précoce

Weber est né à Paterson, New Jersey et a fréquenté les écoles publiques de Paterson (et le Paterson Talmud Torah ), diplômé du "Mechanic Arts Course" de Paterson Eastside High School en juin 1935, juste après son seizième anniversaire. Il a commencé ses études de premier cycle à la Cooper Union , mais pour épargner à sa famille les frais de sa chambre et de sa pension, il a été admis à l' Académie navale des États-Unis par le biais d'un concours. Il est diplômé de l'Académie en 1940.

Carrière navale

Il a servi à bord de navires de l'US Navy pendant la Seconde Guerre mondiale, atteignant le grade de lieutenant-commandant . Une expérience mémorable a été son service sur le "Lady Lex" USS Lexington (CV-2) . Weber était l' officier de pont du Lexington lorsque le navire a été informé de l'attaque de Pearl Harbor . Lors de la bataille de la mer de Corail, son porte-avions coula le porte-avions japonais Shōhō et fut à son tour mortellement endommagé le 8 mai 1942. Weber régalait souvent ses étudiants avec l'histoire de la façon dont LEXINGTON brillait d'une incandescence alors qu'elle glissait sous les vagues.

Plus tard, il commanda le sous-chasseur SC-690, d'abord dans les Caraïbes, puis en Méditerranée. Dans ce rôle, il a participé à l' invasion de la Sicile à Gela Beach, en juillet 1943.

Il a étudié l'électronique à la Naval Postgraduate School en 1943-45, et de 1945 à 1948, il a dirigé la conception de contre-mesures électroniques pour le Bureau des navires de la Marine , à Washington, DC . Il a démissionné de la marine en tant que lieutenant-commandant en 1948 pour devenir professeur d'ingénierie.

Début de carrière post-marine ; développement du MASER

En 1948, il rejoint la faculté d'ingénierie de l' Université du Maryland, College Park . Une condition de sa nomination était qu'il obtienne rapidement un doctorat. Ainsi, il a fait ses études de doctorat, sur la spectroscopie micro-ondes , de nuit, alors qu'il était déjà membre du corps professoral. Il a terminé son doctorat, avec une thèse intitulée Microwave Technique in Chemical Kinetics , de l'Université catholique d'Amérique en 1951. S'appuyant sur son expertise navale en ingénierie des micro-ondes à tubes, au cours de sa recherche doctorale, il a développé l'idée d'émissions micro-ondes cohérentes. . Il a présenté un article en 1951 pour la Conférence de recherche sur les tubes électroniques de juin 1952 tenue à Ottawa , qui était la première conférence publique sur les principes du laser et du maser . Après cette présentation, RCA a demandé à Weber de donner un séminaire sur cette idée, et Charles Hard Townes lui a demandé une copie de l'article. Townes travaillait dans le même sens, tout comme Nikolay Basov et Aleksandr Prokhorov . Bien que Weber ait été conjointement nominé pour le prix Nobel de physique en 1962 et 1963 pour ses contributions au développement du laser, ce sont Townes, Basov et Prokhorov, les premiers à construire des prototypes fonctionnels de ces appareils, qui ont reçu le prix 1964, "pour des travaux fondamentaux dans le domaine de l'électronique quantique, qui ont conduit à la construction d'oscillateurs et d'amplificateurs basés sur le principe maser-laser."

Travail sur la détection des ondes gravitationnelles

Son intérêt pour la relativité générale a conduit Weber à utiliser un congé sabbatique 1955-1956, financé par une bourse Guggenheim , pour étudier le rayonnement gravitationnel avec John Archibald Wheeler à l' Institute for Advanced Study à Princeton, NJ et à l' Institut Lorentz de physique théorique de l' Université de Leyde aux Pays-Bas. À l'époque, l'existence d'ondes gravitationnelles n'était pas largement acceptée en raison de l'incapacité de reproduire les résultats positifs détectés par Weber. Weber a été le premier à faire une véritable tentative pour détecter ces ondes. Après avoir commencé à publier des articles sur la détection des ondes gravitationnelles , il est passé du département d'ingénierie au département de physique du Maryland.

Il a développé les premiers détecteurs d'ondes gravitationnelles ( barres de Weber ) dans les années 1960 et a commencé à publier des articles démontrant qu'il avait détecté ces ondes. En 1972, il a envoyé un appareil de détection d'ondes gravitationnelles sur la lune (le « Lunar Surface Gravimeter », qui fait partie de l' Apollo Lunar Surface Experiments Package ) lors de la mission lunaire Apollo 17 .

Les allégations de détection des ondes gravitationnelles discréditées

Dans les années 1970, les résultats de ces expériences sur les ondes gravitationnelles ont été largement discrédités, bien que Weber ait continué à affirmer qu'il avait détecté des ondes gravitationnelles. Afin de tester les résultats de Weber, le physicien d' IBM Richard Garwin a construit un détecteur similaire à celui de Joseph Weber. En six mois, il n'a détecté qu'une seule impulsion, qui était très probablement du bruit. David Douglass , un autre physicien, avait découvert une erreur dans le programme informatique de Weber qui, selon lui, produisait les signaux d'ondes gravitationnelles quotidiens que Weber prétendait avoir détectés. En raison de l'erreur, un signal a semblé apparaître hors du bruit. Garwin a agressivement confronté Weber à cette information lors de la cinquième conférence de Cambridge sur la relativité au MIT en juin 1974. Une série de lettres a ensuite été échangée dans Physics Today . Garwin a affirmé que le modèle de Weber était "insensé, car l'univers convertirait toute son énergie en rayonnement gravitationnel dans 50 millions d'années environ, si l'on détectait vraiment ce que Joe Weber détectait". "Weber", a déclaré Garwin, "est un personnage tel qu'il n'a pas dit:" Non, je n'ai jamais vu d'onde de gravité. " Et la National Science Foundation , malheureusement, qui a financé ce travail, n'est pas assez humaine pour nettoyer le dossier, ce qu'elle devrait faire." En 1972, Heinz Billing et ses collègues de l' Institut Max Planck de physique ont construit un détecteur similaire à celui de Joseph Weber pour vérifier son affirmation, mais n'ont trouvé aucun résultat.

Le processus par lequel les physiciens et le grand public en sont venus à rejeter les affirmations de Weber selon lesquelles il avait trouvé des ondes gravitationnelles est décrit dans plusieurs livres et articles, dont Gravitational Wave Blues, extrait de Black Hole Blues and Other Songs from Outer Space, de Janna Levin ; plusieurs articles et les livres Gravity's Shadow et Gravity's Ghost : Scientific Discovery in the 21st Century du sociologue Harry Collins ; et la Symphonie inachevée d'Einstein par Marcia Bartusiak .

Weber lui-même a continué à entretenir son équipement de détection d'ondes gravitationnelles jusqu'à sa mort.

Découverte des ondes gravitationnelles par LIGO

Le 11 février 2016, les équipes LIGO Scientific Collaboration et Virgo Collaboration ont tenu une conférence de presse pour annoncer qu'elles avaient détecté directement des ondes gravitationnelles provenant d'une paire de trous noirs fusionnant , à Rosh Hashanah 2015, (Weber's yahrtzeit ), à l'aide des détecteurs Advanced LIGO. . Lors de l'annonce, Weber a été crédité par de nombreux orateurs en tant que fondateur du domaine, notamment par Kip Thorne , qui a cofondé LIGO et a également consacré une grande partie de sa carrière à la recherche d'ondes gravitationnelles. Plus tard, Thorne a déclaré au Washington Post : « Il est vraiment le père fondateur de ce domaine. La seconde épouse de Weber, l'astronome Virginia Trimble , était assise au premier rang du public lors de la conférence de presse de LIGO. Dans une interview avec Science par la suite, on a demandé à Trimble si Weber avait vraiment vu des ondes gravitationnelles, ce à quoi elle a répondu: "Je ne sais pas. Mais je pense que s'il y avait eu deux technologies à l'avenir, elles se seraient poussées, en tant que collaborateurs non en tant que concurrents, et cela aurait pu conduire à une observation plus tôt."

Travail sur la détection des neutrinos

Au cours de la défense de ses travaux sur la détection des ondes gravitationnelles, Weber a commencé des travaux connexes sur la détection des neutrinos . En supposant une rigidité cristalline infinie, Weber a calculé qu'il pourrait être possible de détecter les neutrinos à l'aide de cristaux de saphir et a publié des résultats expérimentaux sur la diffusion des neutrinos avec ces cristaux. Weber a également breveté l'idée d'utiliser des cristaux vibrants pour générer des neutrinos. Ses résultats expérimentaux contredisaient les découvertes antérieures et ultérieures d'autres expériences, mais les théories des neutrinos de Weber continuent d'être testées.

Héritage

Bien que ses tentatives pour trouver des ondes gravitationnelles avec des détecteurs à barres soient considérées comme ayant échoué, Weber est largement considéré comme le père des efforts de détection des ondes gravitationnelles, notamment LIGO , MiniGrail et plusieurs programmes de recherche HFGW dans le monde. Ses cahiers contenaient des idées pour les interféromètres laser ; plus tard, un tel détecteur a été construit pour la première fois par son ancien étudiant Robert Forward aux laboratoires de recherche Hughes.

Joe Weber a été le premier... Suite à notre collaboration à Leyde, il a embrassé les ondes gravitationnelles avec ferveur religieuse et les a poursuivies jusqu'à la fin de sa carrière professionnelle. Je me demande parfois si je n'ai pas donné à Weber un trop grand enthousiasme pour une tâche si monumentale. Qu'il soit finalement le premier à détecter les ondes gravitationnelles ou que quelqu'un d'autre ou un autre groupe le fasse, peu importe. En fait, il méritera le mérite d'avoir ouvert la voie. Personne d'autre n'a eu le courage de chercher des ondes gravitationnelles jusqu'à ce que Weber montre que c'était dans le domaine du possible.

—  John Archibald Wheeler , "Geons, Black Holes, and Quantum Foam: A Life in Physics", pp. 257-258.

Toute la communauté des ondes gravitationnelles se rend compte qu'il est vraiment le père de la recherche sur les ondes gravitationnelles. Et je pense que le sentiment général est qu'ils regrettent de ne pas lui avoir accordé plus d'honneurs vers la fin de sa vie, parce qu'il était tellement convaincu qu'il avait déjà vu des ondes gravitationnelles que chaque occasion de l'honorer serait transformée en une sorte de tremplin à partir duquel il prêcherait cet évangile du « nous l'avons déjà vu », qui fut largement rejeté. Même les gens qui savaient qu'ils ne pourraient pas produire LIGO et d'autres choses s'il avait une trop grande plate-forme pour dire "ce n'est pas nécessaire parce que c'est déjà fait" reconnaissent que tout l'effort n'aurait jamais été commencé s'il ne l'avait pas fait. montré au monde que vous pouviez prendre les ondes gravitationnelles au sérieux. Avant lui, personne ne le faisait. Einstein les regarda et les congédia. Les autres aussi. J'ai dit oui, ils devraient être là mais ils ne peuvent pas être mesurés, alors arrêtez d'y penser.

—  Charles W. Misner , "Interview de Charles Misner par Christopher Smee,"

Avant Weber, je pense que personne n'avait jamais passé plus de 10 minutes à essayer de comprendre comment détecter les ondes gravitationnelles en laboratoire... (LIGO) était une chose si difficile à construire, que si cela avait commencé 10 ans plus tard , cela aurait heurté un mur politique... Il aurait peut-être fallu un autre siècle avant que quiconque ne découvre les ondes gravitationnelles.

—  Charles W. Misner , "Remarques à l'occasion de l'inauguration du jardin commémoratif Weber à l'extérieur du complexe des sciences physiques de l'Université du Maryland, le 12 mars 2019"

Le prix Joseph Weber pour l'instrumentation astronomique a été nommé en son honneur.

Vie privée

Joseph Weber est né à Paterson, New Jersey , le 17 mai 1919, le dernier de quatre enfants nés de parents immigrés parlant le yiddish. Son nom était "Yonah" jusqu'à ce qu'il entre au lycée. Il n'avait pas d'acte de naissance et son père avait pris le nom de famille de « Weber » pour correspondre à un passeport disponible afin d'émigrer aux États-Unis. Ainsi, Joe Weber avait peu de preuves ni de sa famille ni de son prénom, ce qui lui a donné quelques difficultés à obtenir un passeport au plus fort de la peur rouge .

Son premier mariage, avec sa camarade de classe Anita Straus, s'est terminé par sa mort en 1971. Son second mariage était avec l'astronome Virginia Trimble . Il avait 4 fils (de son premier mariage) et six petits-enfants.

Joseph Weber est décédé le 30 septembre 2000 à Pittsburgh, en Pennsylvanie , au cours d'un traitement pour un lymphome diagnostiqué environ trois ans plus tôt.

Les références

Liens externes