Rainer Weiss: 50 ปีของ LIGO และคลื่นความโน้มถ่วง

Rainer Weiss: 50 ปีของ LIGO และคลื่นความโน้มถ่วง

แม้จะบอกเป็นนัยถึงการมีอยู่ของคลื่นเหล่านี้ แต่ไอน์สไตน์เองก็สงสัยว่าคลื่นเหล่านี้จะสามารถสังเกตได้เสมอเพราะคลื่นเหล่านี้อ่อนแอมาก แนวคิดที่ก้าวล้ำของไวสส์ในการใช้เลเซอร์อินเตอร์เฟอโรเมทรีทำให้การสังเกตครั้งแรก  คลื่นความโน้มถ่วงที่ปล่อยออกมาจากการรวมตัวของหลุมดำสองหลุม ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 1.3 พันล้านปีแสงและอื่น ๆ อีกมากมายที่ LIGO ตรวจพบ ไวสส์ เพื่อนร่วมงาน

รางวัลโนเบล

ของเขา และคนอื่นๆ อีกหลายสิบปีใช้ความพยายามหลายสิบปี การค้นพบนี้แสดงถึงจุดสุดยอดทางฟิสิกส์ที่นำเข้าสู่ยุคใหม่ของวงการดาราศาสตร์ นับตั้งแต่การกำเนิดของดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ เราได้สแกนเอกภพเป็นส่วนใหญ่โดยการสังเกตแสงแรกที่มองเห็นได้ จากนั้นตามด้วยสเปกตรัมกว้าง

ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ตอนนี้คลื่นความโน้มถ่วงสามารถให้วิธีการใหม่ในการสำรวจปรากฏการณ์จักรวาลมากมาย เพียงเจ็ดปีหลังจากการถือกำเนิดของดาราศาสตร์ความโน้มถ่วง มันได้สร้างความรู้ใหม่ที่มีค่ามากมายแล้ว จากนาซีเยอรมนีไปยังสหรัฐอเมริกา ผ่านกรุงปราก

ผู้ได้รับรางวัลโนเบลทั้งสามแต่ละคนต่างเดินตามแนวทางของตัวเองไปสู่ความสำเร็จเหล่านี้ เส้นทางของไวสส์แสดงให้เห็นว่านักฟิสิกส์เชิงทดลองที่มีพรสวรรค์ก่อตัวขึ้นได้อย่างไร แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ใหม่ๆ สามารถมาจากทิศทางที่คาดไม่ถึงได้อย่างไร และความอุตสาหะอย่างยิ่งยวดที่จำเป็น

ในการทำให้การทดลองฟิสิกส์ขนาดใหญ่บรรลุผลไวส์เกิดที่กรุงเบอร์ลิน ประเทศเยอรมนี เมื่อวันที่ 29 กันยายน พ.ศ. 2475 ในช่วงที่นาซีเรืองอำนาจ พ่อของ ซึ่ง อธิบายว่าเป็น “คอมมิวนิสต์ที่กระตือรือร้นและมีอุดมคติ” ตั้งแต่อายุยังน้อยเป็นแพทย์ ในฐานะที่เป็นชาวยิวและต่อต้านนาซีคอมมิวนิสต์ 

ผู้เคยเบิกความปรักปรำแพทย์นาซีที่ถูกกล่าวหาว่าทุจริตต่อหน้าที่ เฟรดเดอริกถูกพวกนาซีควบคุมตัวเมื่อเกอร์ทรูดแม่ของเรนเนอร์ตั้งท้องกับเขา ตามคำสั่งของภรรยาคริสเตียนของเขา ซึ่งครอบครัวของเขามีการติดต่อในท้องถิ่นบ้าง เฟรดเดอริกได้รับการปล่อยตัวและส่งตัวไปยังกรุงปราก เมื่อเรนเนอร์เกิด 

เกอร์ทรูด

เดินทางไปกับลูกคนใหม่ของเธอเพื่อไปอยู่กับเฟรดเดอริกในเชโกสโลวาเกีย ซึ่งทั้งคู่มีลูกด้วยกันสองคนชื่อซีบิลล์ในปี 2480แต่เมื่อข้อตกลงมิวนิกในปี 1938 อนุญาตให้กองทหารเยอรมันเข้าสู่เชคโกสโลวาเกีย ครอบครัวต้องหลบหนีอีกครั้ง “เราได้ยินการตัดสินใจทางวิทยุขณะไปพักผ่อนในสโลวาเกีย 

และเข้าร่วมกับกลุ่มคนจำนวนมากที่มุ่งหน้าสู่กรุงปรากเพื่อพยายามขอวีซ่าเพื่ออพยพไปเกือบทุกแห่งในโลกที่ยอมรับชาวยิว” เรนเนอร์เล่าในชีวประวัติโนเบลของเขา . ครอบครัวย้ายไปอยู่ที่สหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2482 ภายใต้กฎหมายตรวจคนเข้าเมืองในเวลานั้น สิ่งนี้เป็นไปได้เพียงเพราะอาชีพของเฟรดเดอริก 

และเพราะ “ผู้หญิงที่วิเศษมาก” ตามที่ไวส์เรียกเธอ จากครอบครัว Stix ผู้ใจบุญแห่งเซนต์หลุยส์ ได้โพสต์พันธบัตร เพื่อเป็นหลักประกันว่าไวส์จะไม่เป็นภาระของชุมชนไวสส์เติบโตในนิวยอร์กซิตี้ โดยเริ่มแรกเขาเข้าเรียนในโรงเรียนของรัฐ ในชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 เขาได้รับทุนการศึกษาผ่านองค์กรบรรเทา

ทุกข์ผู้ลี้ภัยในท้องถิ่นเพื่อเข้าร่วมซึ่งเป็นโรงเรียนเอกชนในแมนฮัตตันตอนกลาง ซึ่งครั้งหนึ่งเกี่ยวข้องกับการเตรียมนักเรียนสำหรับมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย ดนตรี วิทยาศาสตร์ และประวัติศาสตร์เป็นวิชาโปรดของเขา และในฐานะวัยรุ่น เขาได้สร้างระบบเสียงไฮไฟหรือ “ไฮไฟ” แบบกำหนดเองสำหรับผู้รักดนตรี

คลาสสิกความสนใจและความอยากรู้อยากเห็นของเขาเองทำให้เขาสนใจฟิสิกส์ในที่สุด ในการแสวงหาการสร้างเสียงที่สมบูรณ์แบบ Weiss พยายามกำจัดเสียงรบกวนรอบข้างด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่เข็มแผ่นเสียงสร้างขึ้นขณะที่มันเคลื่อนไปตามร่องในแผ่นเสียงสมัยเก่า ซึ่งทำให้ดนตรีเสียไป 

อิเล็กทรอนิกส์

สู่ฟิสิกส์โดยทางอ้อมในฐานะเอกวิศวกรรมไฟฟ้าที่ MIT ไวส์ถูกคาดหวังให้เรียนรู้เกี่ยวกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและสายส่งไฟฟ้า ก่อนที่เขาจะสามารถศึกษาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เขาสนใจจริงๆ แผนตายตัวนี้ไม่ถูกใจเขา ดังนั้นในปีที่สองเขาจึงเปลี่ยนมาเรียนวิชาฟิสิกส์เพราะ “มีข้อกำหนดน้อยกว่า” 

และหลักสูตรที่ยืดหยุ่นกว่า แต่นั่นก็ไม่ได้ผลในทันทีเช่นกัน ในปี 1952 ไวส์ตกหลุมรักหญิงสาวนักเปียโน ความสัมพันธ์ไม่ได้จบลงด้วยดี และด้วยความอกหัก Weiss สอบตกทุกวิชาและต้องออกจาก MIT

แต่ทั้งหมดไม่ได้หายไป ในฤดูใบไม้ผลิปี 1953 เขากลับมาที่ MIT ในตำแหน่งช่างเทคนิค

ที่ทำงาน ของนักฟิสิกส์ ผู้พัฒนานาฬิกาอะตอมเครื่องแรก “วิทยาศาสตร์ที่ทำในห้องทดลองนั้นยอดเยี่ยมมาก” ไวส์เล่า “การทดลองที่นั่นเป็นการดูคุณสมบัติของอะตอมและโมเลกุลเดี่ยวที่แยกได้ซึ่งไม่ถูกรบกวนจากระบบข้างเคียง อะตอมแต่ละอะตอมจะเหมือนกันและเป็นไปได้ที่จะถามคำถามพื้นฐาน

เกี่ยวกับโครงสร้างและปฏิสัมพันธ์ที่ยึดพวกมันไว้ด้วยกัน” สิ่งที่เริ่มต้นจากบทบาทในการช่วยเหลือนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาในการทำโครงงานวิทยานิพนธ์ ในที่สุดไวสส์ก็ได้ทำงานโดยตรงกับ ในการพัฒนานาฬิกาลำแสงอะตอมซีเซียมซึ่งในที่สุดก็จะดำเนินต่อไปนำมาเป็นมาตรฐาน

ของเวลาสำหรับสำนักมาตรฐาน (ปัจจุบันคือสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ) และกองทัพเรือสหรัฐฯ ภายใต้การให้คำปรึกษา ไวส์สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีสาขาฟิสิกส์ จากนั้นได้รับปริญญาเอกในปี 2505และเรียนรู้เกี่ยวกับการทดลองที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งเป็นหัวข้อสำคัญที่นำไปสู่ ​​LIGO 

ประเด็นสำคัญเพิ่มเติมเกิดขึ้นเมื่อไวสส์ทำงานเป็นผู้ร่วมวิจัยภายใต้นักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์โรเบิร์ต ดิกเก ที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตันซึ่งไวสส์เรียกว่า “หนึ่งในวีรบุรุษในชีวิตของฉัน” ร่วมกันพัฒนาการทดลอง Eötvös เวอร์ชันใหม่เพื่อทำความเข้าใจหลักการสมมูลของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปโดยการพิสูจน์ความสมมูลของมวลเฉื่อยและความโน้มถ่วง เนื่องจากทฤษฎีความโน้มถ่วงแบบใหม่ 

Credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100