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Joseph Weber

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Joe Weber in uniforme della Marina (1940)

Joseph Weber, detto Joe (Paterson, 17 maggio 1919 – Pittsburgh, 30 settembre 2000), è stato un fisico e docente statunitense.

Ha tenuto la prima lezione pubblica sui principi alla base del laser e del maser e ha sviluppato i primi rilevatori di onde gravitazionali, che prendono il nome di barre di Weber.

Biografia

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Joseph Weber nacque a Paterson (New Jersey) il 17 maggio 1919, ultimo di quattro figli nati da genitori immigrati ebrei di lingua yiddish[1]. Il suo nome era "Yonah" fino a quando non entrò alla scuola elementare[2]. Non aveva un certificato di nascita e suo padre aveva preso il cognome "Weber" per abbinarlo a un passaporto disponibile per emigrare negli Stati Uniti. Quindi, Joe Weber aveva poche prove sia della sua famiglia che del suo nome di battesimo, il che gli diede qualche problema nell'ottenere un passaporto al culmine del periodo della paura rossa.

Frequentò le scuole pubbliche di Paterson[2], diplomandosi a sedici anni al "Mechanic Arts Course" della Paterson Eastside High School nel giugno 1935[3][4]. Iniziò l'università alla Cooper Union, ma per risparmiare alla sua famiglia le spese di vitto e alloggio vinse l'ammissione alla United States Naval Academy attraverso un esame competitivo. Si diplomò all'Accademia nel 1940[5].

Carriera navale

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Prestò servizio a bordo delle navi della Marina degli Stati Uniti durante la seconda guerra mondiale, raggiungendo il grado di tenente comandante. Era l'ufficiale di coperta sulla USS Lexington quando la nave ricevette la notizia dell'attacco di Pearl Harbor. Nella battaglia del Mar dei Coralli la sua portaerei affondò la portaerei giapponese Shōhō e fu a sua volta mortalmente danneggiata l'8 maggio 1942[5]. Weber spesso intratteneva i suoi studenti con la storia di come la Lexington brillasse incandescente mentre scivolava sotto le onde.

Successivamente, fu comandante del cacciatorpediniere SC-690, prima nei Caraibi e poi nel Mar Mediterraneo. In quel ruolo, prese parte allo sbarco in Sicilia a Gela, nel luglio 1943[5].

Studiò elettronica alla Naval Postgraduate School nel 1943-45 e, dal 1945 al 1948, diresse la progettazione delle contromisure elettroniche per il Bureau of Ships della Marina, a Washington. Si dimise dalla Marina come tenente comandante nel 1948 per diventare professore di ingegneria[5].

Dottorato e sviluppo del MASER

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Entrò a far parte della facoltà di ingegneria dell'Università del Maryland - College Park nel 1948. Una condizione per la sua nomina era che avrebbe dovuto conseguire rapidamente un dottorato di ricerca. Fece gli studi di dottorato sulla spettroscopia a microonde. Completò il dottorato con una tesi intitolata Microwave Technique in Chemical Kinetics , presso l'Università Cattolica d'America nel 1951.

Basandosi sulla sua competenza navale nell'ingegneria delle microonde a tubo, elaborò l'idea delle emissioni di microonde coerenti[6]. Presentò un documento nel 1951 per la Electron Tube Research Conference del giugno 1952 tenutasi a Ottawa, che fu la prima conferenza pubblica sui principi alla base del laser e del maser[7]. Dopo questa presentazione, la RCA chiese a Weber di tenere un seminario su questa idea e Charles Hard Townes gli chiese una copia del documento[8]. Townes stava lavorando lungo linee simili, così come Nikolay Basov e Aleksandr Prokhorov. Sebbene Weber fosse stato nominato congiuntamente per il Premio Nobel per la fisica nel 1962 e nel 1963 per i suoi contributi allo sviluppo del laser[9], furono Townes, Basov e Prokhorov a ricevere il Premio Nobel del 1964, "per il lavoro fondamentale nel campo dell'elettronica quantistica, che ha portato alla costruzione di oscillatori e amplificatori basati sul principio maser-laser"[10].

Lavoro sulle onde gravitazionali

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Interessato alla relatività generale, nel 1955 chiese un anno sabbatico finanziato da una borsa di studio Guggenheim, per studiare la radiazione gravitazionale con John Archibald Wheeler presso l'Institute for Advanced Study di Princeton, e il Lorentz Institute for Theoretical Physics presso l' Università di Leida nei Paesi Bassi[5]. Al tempo, l'esistenza delle onde gravitazionali non era ampiamente accettata. Dopo aver iniziato a pubblicare articoli sulla rilevazione delle onde gravitazionali, passò dal dipartimento di ingegneria al dipartimento di fisica del Maryland.

Negli anni 60 sviluppò i primi rilevatori di onde gravitazionali, denominati barre di Weber, e iniziò a pubblicare articoli a riguardo. Nel 1972 inviò un apparato di rilevamento delle onde gravitazionali sulla Luna (il "Lunar Surface Gravimeter", parte dell'ALSEP) durante la missione Apollo 17[11].

Negli anni 70, i risultati di questi esperimenti sulle onde gravitazionali furono ampiamente screditati. Vari fisici e tecnici, tra cui Richard Garwin e David Douglass rilevarono alcuni errori nel programma per computer elaborato da Weber, che tra gli impulsi rilevava rumore di fondo[12][13]. Nel 1972, Heinz Billing e i colleghi del Max Planck Institute for Physics costruirono un rilevatore simile a quello di Weber nel tentativo di verificare il suo lavoro, ma non trovarono risultati[14]. Joseph tenne l'attrezzatura fino alla sua morte[13].

L'11 febbraio 2016, i team della LIGO Scientific Collaboration e della Virgo Collaboration hanno tenuto una conferenza stampa per annunciare di aver rilevato direttamente onde gravitazionali da una coppia di buchi neri in fusione[15], il giorno di Rosh Hashanah 2015 (Yahrtzeit di Weber), utilizzando i rilevatori Advanced LIGO[16][17]. Durante l'annuncio, Weber è stato accreditato da numerosi oratori come il fondatore del campo, tra cui Kip Thorne, co-fondatore di LIGO. La ​​seconda moglie di Weber, l'astronoma Virginia Trimble, era seduta in prima fila tra il pubblico durante la conferenza stampa[18].

Lavoro sulla rilevazione dei neutrini

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Durante la difesa del suo lavoro dalla critica, Weber iniziò un lavoro correlato sulla rilevazione dei neutrini. Supponendo una rigidità cristallina infinita, Weber calcolò che sarebbe stato possibile rilevare i neutrini utilizzando cristalli di zaffiro e pubblicò risultati sperimentali sulla diffusione dei neutrini con questi cristalli[19]. Brevettò anche l'idea di utilizzare cristalli vibranti per generare neutrini. I suoi risultati sperimentali contraddicevano i risultati precedenti e successivi di altri esperimenti, ma le teorie sui neutrini di Weber continuano tuttora ad essere testate[19].

Vita privata

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Si sposò con la compagna di liceo Anita Straus, da cui ebbe 4 figli, fino alla sua morte nel 1971. Il suo secondo matrimonio fu con l'astronoma Virginia Trimble[5].

Joseph Weber morì il 30 settembre 2000 a Pittsburgh, in Pennsylvania , durante il trattamento per un linfoma che gli era stato diagnosticato circa tre anni prima[2].

Eredità spiriturale

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Weber Memorial Garden presso l'Università del Maryland

Nonostante i suoi tentativi di trovare onde gravitazionali con i rivelatori a barre siano considerati dei fallimenti, Weber è ampiamente considerato il padre del rilevamento delle onde gravitazionali, tra cui LIGO, MiniGrail e diversi programmi di ricerca HFGW in tutto il mondo. I suoi quaderni contenevano idee per interferometri laser; in seguito un tale rivelatore fu costruito per la prima volta dal suo ex studente Robert Forward presso gli Hughes Research Laboratories.

In suo onore l'American Astronomical Society ha stato istituito il premio Joseph Weber per la strumentazione astronomica[20].

Note

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  1. ^ A COMMUNITY OF SCHOLARS: The Institute for Advanced Study Faculty and Members 1930-1980, 1980, p. 429.
    «"Weber, Joseph 55f, 62-63, 69-70 M(NS), Physics Born 1919 Paterson, NJ."»
  2. ^ a b c Joseph Weber (1919 - 2000), su baas.aas.org (archiviato dall'url originale il 20 ottobre 2019).
  3. ^ (EN) The News from Paterson, New Jersey, su Newspapers.com, 3 ottobre 1963. URL consultato l'11 ottobre 2024.
  4. ^ Paterson Eastside High School Senior Mirror 1935. Jewish Historical Society of North Jersey, High School Yearbook Collection. Paterson, NJ. p. 67.
  5. ^ a b c d e f (EN) U. S. Naval Academy Class of 1940 Archive, su usna.com. URL consultato il 24 febbraio 2015 (archiviato dall'url originale il 24 maggio 2011).
  6. ^ (EN) American Institute of Physics, Joseph Weber, su www.aip.org, 24 settembre 2021. URL consultato l'11 ottobre 2024.
  7. ^ (EN) Joseph Weber | A. James Clark School of Engineering, University of Maryland, su eng.umd.edu. URL consultato l'11 ottobre 2024.
  8. ^ (EN) Mario Bertolotti, Masers and Lasers: An Historical Approach, CRC Press, 13 marzo 2015, ISBN 978-1-4822-1780-3. URL consultato l'11 ottobre 2024.
  9. ^ (EN) Hans Mehlin, Nobel Prize Nomination Archive, su NobelPrize.org, 21 maggio 2024. URL consultato l'11 ottobre 2024.
  10. ^ (EN) The Nobel Prize in Physics 1964, su NobelPrize.org. URL consultato l'11 ottobre 2024.
  11. ^ (EN) J. J. Giganti, J. V. Larson e J. P. Richard, Lunar Surface Gravimeter Experiment, in NASA. Johnson Space Center Apollo 17 Prelim. Sci. Rept., 1º gennaio 1973. URL consultato l'11 ottobre 2024.
  12. ^ Marcia Bartusiak, Einstein's Unfinished Symphony, Joseph Henry Press, 3 ottobre 2000, ISBN 978-0-309-06987-8. URL consultato l'11 ottobre 2024.
  13. ^ a b (EN) How Joe Weber’s gravity ripples turned out to be all noise | Aeon Essays, su Aeon. URL consultato l'11 ottobre 2024.
  14. ^ Benjamin Knispel, "Il pioniere dell'astronomia delle onde gravitazionali e dei computer Heinz Billing celebra il suo 100° compleanno", su geo600.org, 7 aprile 2014 (archiviato dall'url originale il 21 aprile 2016).
  15. ^ (EN) B. P. Abbott, R. Abbott e T. D. Abbott, Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger, in Physical Review Letters, vol. 116, n. 6, 11 febbraio 2016, DOI:10.1103/PhysRevLett.116.061102. URL consultato l'11 ottobre 2024.
  16. ^ (EN) Davide Castelvecchi e Alexandra Witze, Einstein's gravitational waves found at last, in Nature, 11 febbraio 2016, DOI:10.1038/nature.2016.19361. URL consultato l'11 ottobre 2024.
  17. ^ (EN) Gravitational waves detected 100 years after Einstein's prediction, su www.nsf.gov. URL consultato l'11 ottobre 2024.
  18. ^ (EN) Remembering Joseph Weber, the controversial pioneer of gravitational waves, su science.org.
  19. ^ a b (EN) Allan Franklin, Gravity Waves and Neutrinos: The Later Work of Joseph Weber, in Perspectives on Science, vol. 18, n. 2, 2010-06, pp. 119–151, DOI:10.1162/posc.2010.18.2.119. URL consultato l'11 ottobre 2024.
  20. ^ Joseph Weber Award for Astronomical Instrumentation, su aas.org.

Altri progetti

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Collegamenti esterni

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Controllo di autoritàVIAF (EN) 63141782 · ISNI (EN) 0000 0000 2951 9245 · LCCN (EN) n83827766 · GND (DE) 141914238 · BNF (FR) cb123917391 (data) · J9U (EN, HE) 987007326933105171 · NDL (EN, JA) 00460375 · CONOR.SI (SL) 276573795
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