ライナー・ヴァイス

ライナー・ヴァイス（/ waɪs / WYSSE、ドイツ語: [ vaɪs ] 、1932年9月29日 - 2025年8月25日）は、重力物理学と天体物理学への貢献で知られるドイツ系アメリカ人の物理学者。マサチューセッツ工科大学の物理学教授であり、ルイジアナ州立大学の非常勤教授でもあった。LIGOの基本動作であるレーザー干渉計技術の発明者として最もよく知られている。COBE科学ワーキンググループの議長を務めた。^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

2017年、ワイスはキップ・ソーン、バリー・バリッシュとともに「LIGO検出器と重力波の観測への決定的な貢献」によりノーベル物理学賞を受賞した。 ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

ワイスは、基礎物理学の数々の困難な実験的検証の実現に貢献した。彼はフェルミラボのホロメーター実験のメンバーであり、40mレーザー干渉計を用いて量子スケールでの空間と時間の特性を測定し、量子ホログラフィックゆらぎのプランク精度での検証を行った。^{[ 8 ] [ 9 ]}

ライナー・ヴァイスは、1932年9月29日、ドイツ、プロイセン、ブランデンブルク州ベルリンで、ゲルトルート・レスナーとフレデリック・A・ヴァイスの息子として生まれた。 ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}彼の父は医師、神経学者、精神分析医であったが、ユダヤ人であり共産党の活動的な党員であったため、ナチスによってドイツから追放された。彼の母は女優で、キリスト教徒であった。^{[ 13 ]}彼の叔母は社会学者のヒルダ・ヴァイスである。彼の妹は劇作家のシビル・ピアソンである。^{[ 10 ]}

一家はまずプラハに逃れたが、 1938年のミュンヘン協定後のドイツによるチェコスロバキア占領により、再び逃亡を余儀なくされた。セントルイスの慈善家スティックス一家が、一家が米国に入国するためのビザを取得するのを手助けした。^{[ 14 ]}ワイスはニューヨーク市で青春時代を過ごし、コロンビア・グラマー・スクールに通った。^{[ 10 ]}

彼はMITで学んだが、3年生の初めに中退した^{[ 15 ]。}その理由は、シカゴ出身の音楽学生との恋愛関係を追求するために授業を放棄したというものだった^{[ 16 ]} 。この恋愛関係も一因ではあったが、ワイスがMITの工学と物理学のコースの間で迷っていたことも大きな役割を果たした可能性がある。当時影響力のある物理学者でMIT教授だったジェロルド・ザカリアスが介入し、ワイスはザカリアスの研究室で技術者として働いた後、最終的に1955年に理学士号を取得するために復学した。彼は1962年に博士号を取得し、引き続きザカリアスを指導教官/メンターとして研究を続けた^{[ 17 ] [ 16 ] 。}

ワイスは1960年から1962年までタフツ大学で教鞭を執り、1962年から1964年までプリンストン大学で博士研究員を務め、その後1964年にMITの教員となり、宇宙論と重力の研究を専門とする電子工学研究所に新しい研究グループを立ち上げた。^{[ 18 ] [ 11 ]}

ワイスがMITで最初に行った仕事では、宇宙論と重力を研究するグループを立ち上げた。特に微細な変動を測定するために設置された装置の安定化に関して新しい技術を開発する必要があったため、彼の研究室には機械と電子機器の工房があり、学生には製作と設計を実践的に行うことを期待していた。^{[ 16 ]}

1966年までに、ワイスのMITでの在職期間は、彼の研究グループが論文を発表できなかったために危うくなっていた。当時物理学科の天体物理学部門の責任者であったバーナード・バークの助言を受けて、ワイスは論文投稿の基準を見直し、最終的に科学的に価値があり出版に値するという彼自身の基準を満たす論文を見つけた。こうして彼は終身在職権を得ることができ、MITに留まることができた。^{[ 16 ]}

同年、ジョセフ・ウェーバーは重力波を検出する方法を発明したと主張した。^{[ 19 ]}ワイスの学生がウェーバーの研究について尋ねたとき、彼はそれを説明することができなかった。なぜなら、それは彼の一般相対性理論の理解と矛盾するように思えたからである。1967年、重力波検出の原理をより簡単に説明するために、ワイスは宇宙空間の自由質量間の光の飛行時間測定を含む思考実験を考案した。これは原理的には「不可能なほど精密な時計」を必要とするものであった。約1年後、ウェーバーの主張が確認されないままであったため、ワイスはウェーバーが間違っているかもしれないと気づき始めた。彼は最終的に自分のアイデアを再検討し、時計をレーザー干渉計に置き換え、そのようなアプローチはウェーバーの共鳴棒が達成できる感度を超える感度で重力波を現実的に検出できると結論付けた。^{[ 20 ]}

ワイスは、宇宙背景放射の特性評価^{[ 3 ]}と干渉計による重力波観測という、基礎物理学研究の2つの分野を誕生から成熟へと導きました。

1973年、彼は気球から宇宙マイクロ波背景放射のスペクトルを先駆的に測定し、マイクロ波背景放射がビッグバンからの残存放射に特徴的な熱スペクトルを示すことを明らかにした。^{[ 15 ]}その後、彼はNASAの宇宙背景放射探査衛星（COBE） の共同創設者および科学顧問となり、放射の詳細なマッピングを行った。^{[ 1 ]}

ワイスはまた、干渉計式重力波検出器にレーザーを使用するという概念を先駆的に提唱し、そのような検出器に必要な経路長はキロメートル規模のアームを必要とするだろうと示唆した。彼は、ロバート・L・フォワードによる以前の研究に倣い、1970年代にプロトタイプを製作した。^{[ 24 ] [ 25 ]}彼は、自身の報告書「長基線重力波アンテナシステムの研究」に基づいて、NSF LIGO（重力波検出）プロジェクトを共同設立した。 ^{[ 26 ] [ 27 ]}

これらの取り組みはいずれも、計測機器科学における課題と、宇宙の理解に重要な物理学を結びつけている。^{[ 28 ]}

2016年2月、彼はLIGO / Virgoコラボレーションの4人の科学者のうちの1人として、 2015年9月に最初の直接重力波観測が行われたことを発表する記者会見で発表を行った^{。[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ a ]}

キップ・ソーンはワイスを「この分野（重力波の研究）において、圧倒的に最も影響力のある人物」と評した。^{[ 33 ]}

ノーベル賞のウェブサイトによると、ワイスは2017年のノーベル物理学賞の賞金の半分を受け取ったが、LIGOの同僚で共同受賞者のバリー・バリッシュとキップ・ソーンは4分の1しか受け取らなかった。^{[ 34 ]}

伝えられるところによると、クラシック音楽はワイスの人生に影響を与え、形成する力となった。移民家庭で育った幼少期から、ベートーヴェンの春のソナタへの共通の愛を通して、師であるジェロルド・ザカリアスとの深い個人的な関係を確固たるものにした。^{[ 16 ]}

彼は大学院生のうちに結婚し、第一子を授かった。「人生で最高の時期だった」と彼は語っている。彼は1959年から亡くなるまでレベッカ・ヤングと結婚しており、二人の間には二人の子供がいた。^{[ 10 ]}

ワイスは2025年8月25日、マサチューセッツ州ケンブリッジの病院で92歳で亡くなった。 ^{[ 10 ]}

ワイスは、以下のような数々の賞を受賞しています。

• 2006年、ジョン・C・マザーと共に、彼とCOBEチームは宇宙論部門のグルーバー賞を受賞した。^{[ 2 ]}
• 2007年、彼はロナルド・ドレバーと共に、その業績によりAPSアインシュタイン賞を受賞した。^{[ 35 ]}
• 2016年と2017年には、重力波検出の成果に対して、以下の賞を受賞しました。

• 基礎物理学特別ブレークスルー賞、^{[ 36 ]}
• グルーバー宇宙論賞、^{[ 37 ]}
• ショー賞、^{[ 38 ]}
• カブリ賞（天体物理学部門） ^{[ 39 ]}
• ハーベイ賞はキップ・ソーン、ロナルド・ドレバーと共に受賞した。^{[ 40 ]}
• スミソニアン誌のアメリカン・インジェニュイティ賞の物理科学部門で、キップ・ソーンとバリー・バリッシュと共に受賞。^{[ 41 ]}
• 2017年ウィリス・E・ラム賞（レーザー科学および量子光学部門）^{[ 42 ]}
• 欧州物理学会のコッコーニ賞（2017年） （キップ・ソーン、バリー・バリッシュと共同受賞）。^{[ 43 ]}
• アストゥリアス皇太子賞（2017年）（キップ・ソーン、バリー・バリッシュと共同受賞）。^{[ 44 ]}
• ノーベル物理学賞（2017年）（キップ・ソーン、バリー・バリッシュと共同受賞）^{[ 4 ]}
• ノルウェー科学文学アカデミーのフェローシップ^{[ 45 ]}

• 2018年、彼は「長年予測されていた重力波の初検出につながった干渉計重力波検出器の発明」により、アメリカ天文学会のジョセフ・ウェーバー天文機器賞を受賞しました。 ^{[ 46 ]}
• 2020年に彼はアメリカ天文学会のレガシーフェローに選出された。^{[ 47 ]}

• ユダヤ人ノーベル賞受賞者一覧

• Cho, A. (2016年8月5日). 「ストーリーテラー」. Science . 353 (6299): 532–537 . doi : 10.1126/science.353.6299.532 . PMID 27493164 . 
• マザー、J.、ボスロー、J. (2008)。『最初の光：宇宙の夜明けへの科学的旅の真実の物語』ベーシックブックス。ISBN 978-0-465-01576-4。
• バルトゥシアク、M. (2000).アインシュタインの未完の交響曲：時空の音に耳を傾ける. ジョセフ・ヘンリー・プレス. ISBN 978-0-425-18620-6。

• ウィキメディア・コモンズにあるライナー・ヴァイス関連のメディア
• IMDbのライナー・ヴァイス
• ライナー・ヴァイスのMITウェブサイト
• マサチューセッツ工科大学カブリ宇宙物理学研究所のLIGOグループ
• 数学系譜プロジェクトのライナー・ヴァイス
• Q&A：ライナー・ワイス氏が語るLIGOの起源（news.mit.edu）
• Ghostarchiveにアーカイブされていますそしてウェイバックマシン「UW物理学の最前線講演：ライナー・ワイス博士、2016年秋、10月25日録画、ワシントン大学芸術科学部」。YouTube 。 2016年11月10日。
• ライナー・ワイス氏に関するNobelprize.orgの記事（2017年12月8日のノーベル賞受賞講演「LIGOと重力波I」を含む）