Вебер, Джозеф

В 1940 году окончил Военно-морскую академию США со степенью бакалавра^[3][4].

Во время Второй мировой войны служил на различных кораблях ВМФ США, в том числе на авианосце «Леди Лекс» USS Lexington (CV-2). В 1940—1942 годах был вахтенным офицером на «Лексингтоне», когда произошла атака на Перл-Харбор^[5].

В 1942—1943 годах был командиром охотника за подводными лодками SC-690, сначала в Карибском море, затем в Средиземном. В этой роли принимал участие в сицилийской операции в заливе Джела в июле 1943 года^[5].

В 1943—1945 годах изучал электронику в Школе повышения квалификации офицерских кадров ВМС, в 1945—1948 годах руководил разработкой средств радиоэлектронного подавления в Bureau of Ships (Вашингтон).

Вышел в отставку в 1948 году в звании лейтенант-коммандер.

С 1948 года стал профессором электротехники на техническом факультете Мэрилендского университета^[6][7][8]. Ночами занимался исследованиями по микроволновой спектроскопии.

В 1951 году получил степень PhD по физике^[8], защитив в Католическом университете Америки диссертацию «Микроволновые методы в химической кинетике». Во время своих диссертационных исследований выдвинул идею о возможности получения когерентного стимулированного микроволнового излучения, был автором первой широкой презентации этого принципа во время публичной лекции во время Electron Tube Research Conference в Оттаве в 1952 году^[9]. Эти идеи были разработаны одновременно Ч. Таунсом и Н. Басовым с А. Прохоровым, которые на несколько другом принципе построили первые действующие прототипы мазеров и лазеров и получили Нобелевскую премию по физике 1964 года^[10][11].

Прямым продолжением его исследований стала гравитационно-волновая обсерватория Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory. В конце 1980-х годов Национальный научный фонд прекратил финансирование исследований Вебера в пользу проекта LIGO^[12][13].

Работал и преподавал по полгода в Университете Мэриленда и в Университете Южной Калифорнии.

Скончался 30 сентября 2000 года в Питтсбурге от лимфомы^[14].

Интерес Вебера к общей теории относительности вылился в то, что на 1955—1956 учебный год Вебер взял творческий отпуск, финансируемый стипендией Гуггенхайма, и провёл это время, изучая гравитационные волны с Дж. Уилером в Институте перспективных исследований и Институте теоретической физики имени Лоренца (Лейденский университет)^[15]. Результатом их совместной работы стала статья 1957 года. В то время вызывало вопросы само существование гравитационных волн в рамках общей теории относительности. Теоретические сомнения в основном развеялись к 1960-м годам, а Вебер стал первым, кто попытался задетектировать их на практике^[16][17][18].

Вебер изобрёл первый тип гравитационных антенн — резонансные антенны (цилиндры из алюминия массой около 3000 кг с частотой резонанса около 1600 Гц)^[19]. В своих экспериментах он использовал детекторы, расположенные в Мэрилендском университете и Аргоннской национальной лаборатории на расстоянии около 1000 км друг от друга, применяя метод совпадений с разрешающим временем 0,25 секунды^[20].

16 июня 1969 года опубликовал статью, в которой утверждал, что детектирует гравитационные волны^[21]. Сообщения вызвали научную сенсацию, многочисленные группы по всему миру начали строить подобные детекторы для проверки и уточнения результатов. В 1972 году портативный детектор «Lunar Surface Gravimeter», изготовленный Вебером, был даже установлен на Луне в рамках научной программы полёта Аполлон 17 — предполагалось, что он будет измерять амплитуды собственных колебаний Луны, возбуждаемых в том числе проходящими гравитационными волнами. Однако из-за ошибки в расчётах массы (для земной гравитации 1 g вместо лунной 1/6 g) астронавты не смогли откалибровать прибор, и он использовался в качестве сейсмометра^[22][23].

Хотя утверждения Вебера о детектировании гравитационных волн с помощью его антенн отвергнуты научным сообществом, Вебер признаётся отцом научного направления гравитационно-волновой астрономии, включающего ныне такие проекты как LIGO, MiniGrail (последние тестовые запуски которого прошли в 2010 году)^[31] и другие^[32].

В 1964 году Вебер также предложил идею лазерного интерферометра как гравитационно-волнового детектора^[33], на основе которой в 2015 году коллаборацией LIGO в итоге и была проведена первая прямая регистрация гравитационно-волнового сигнала. Первый же подобный детектор был построен учеником Вебера Робертом Форвардом в Hughes Research Laboratories в 1971—1972 годах (в нём применялся гелий-неоновый лазер мощностью 80 мкВт, а чувствительность составляла 13 фм/Гц^−1/2)^[34][35].

В честь учёного названа Премия Джозефа Вебера в области астрономического инструментария.

Современные проекты по поиску высокочастотных гравитационных волн на кварцевых резонаторах, такие как MAGE и BAUSCIA, продолжают использовать заложенный им принцип акустического резонанса^[36][37].

Был младшим из четверых детей в семье эмигрантов из Прибалтики.

Его первый брак на школьной подруге Аните Штраус окончился в 1971 году со смертью Аниты. У него было три сына от первого брака: Джонатан, Мэтью и Дэвид, и шесть внуков (на момент смерти в 2000 году)^[38].

В 1972 году женился на астрономе Вирджинии Тримбл (1943 г. р.) — шутил, что женился, будучи знаменитым, на неизвестной учёной, а затем они поменялись ролями.