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天体物理学家小传（3）：莱纳·韦斯： Rainer Weiss，1932年9月29日出生于德国柏林。并在随后和家人从纳粹的魔掌中逃出。虽然这是一个来自德国的难民儿童，但是他的父母则有着极高的修养。
Weiss在纽约曼哈顿的西区长大，从小便是一个拥有工匠天赋和街头智慧的孩子，
在别的孩子吵着吃汉堡的时候，Weiss便会自己制作并且售卖高保真系统。
作为一名少年，和当时的少年们一样，Weiss也酷爱古典音乐和电子产品并且在一生中保持了这些爱好。
年过八旬的Weiss在一生中都保有了对于机械和电子设备的兴趣，并且深刻的改变了自己的一生
他不仅会去购买军队剩余的配件，在卧室外面修理收音机。
Weiss甚至同当地恶棍达成协议：如果他们在他往返于地铁站搬运收音机时能置之不管，他便会帮其修理收音机。
Weiss的妹妹、剧作家Sybille Pearson回忆说，在学校里Weiss也不是落后者。“他很聪明，并且对所有事情都感兴趣。”
Weiss在哥伦比亚语法和预科学校的同学，杜克大学的退休心理学家Michael Wallach对此表示赞同。“Rainer的科学能力在学校受到广泛认可。”Wallach说，尽管他确实像个街头小混混，并且曾在某次争斗中打折过自己的腿。
Weiss的儿子Benjamin Weiss是一名历史学家，同时担任波士顿美术馆馆长。他说，如果Weiss真的逃课了，肯定不会在街角闲逛。“他会到市政厅听钢琴独奏会。”与此同时，Benjamin推测说，Weiss之所以被修理工作吸引，部分原因在于整个家庭弥漫着凭理智行事的氛围。“。他会通过做一些手工劳动反抗他们。”Benjamin表示，“不过，他肯定不会拒绝用头脑行事。”
在MIT念本科时，Weiss从MIT退学。不过有趣的是，他却最终在那里获得终身职位。
在Princeton University时，Weiss在物理学家Robert Dicke的指导下做博士后，致力于引力的实验验证，然而并没有做出理想中的成绩。
随后，他于1964年回到MIT。Weiss自己说，作为一名资历尚浅的教职员工，他很少发表文章，也没有操心自己的事业。来自MIT的LIGO物理学家David Shoemaker表示，Weiss能获得终身职位，可能全凭他的教学工作——如果放到现在则肯定没戏。
已从MIT退休的物理学家Bernard Burke同意这一说法。他介绍说，早期的Weiss是“一个快乐的喜欢摆弄小机械的人”，因此“不可能获得终身职位”。
不过Weiss很快扭转了局面。
他将注意力从引力转向对所谓的宇宙微波背景（CMB）辐射的测量上。CMB辐射是一种无所不在但很模糊的无线电波。
在Penzia和Wilson1965年被发现CMB后，他们认定为其为宇宙大爆炸产生的余辉。
宇宙的膨胀，促使宇宙更加空更加冷，CMB的波长也更加长。
不过，在上世纪60年代末，这种关联仍然缺少充分的证据。
理论上讲，来自宇宙大爆炸的辐射应当拥有一个表明辐射温度且峰值不对称的“热谱”。
而在长波段，一些团队观测到与绝对零度以上3K的温度相符合的上升热谱。然而1968年，火箭测量结果发现了大量的较短波长辐射。其同热谱存在冲突，并且威胁到宇宙大爆炸假说。
为探究该问题，Weiss和他早期带的研究生、如今已经退休的物理学家Dirk Muehlner建造了一台可搭载气象气球飞行并测量较短波长微波频谱的设备。
1974年，在三次飞行和1次改造后，他们掌握了与热谱相符的确切数据，并且首次揭示了“泄露机密”的峰值。“这完全摧毁了火箭结果。”Burke表示，“在那些对微波背景感兴趣的人里，Weiss突然成了他们的明星。”
CMB研究不仅为Weiss守住了终身职位，还推动他在更广泛的科学界中担任领导角色。1976年，NASA开始研制COBE（宇宙背景探测器）卫星时想到了Weiss。
并且由Weiss担任了COBE项目的科学工作组的主席。
John Mather（约翰·马瑟，他和George Fitzgerald Smoot III一起荣获了2006年诺贝尔物理学奖）和Smoot以及Weiss的团队于1989年发射的COBE高度精确地测量了微波波谱，并且毋庸置疑地证明了CMB拥有热谱。
剑桥的Hawking认为“这是人类有史以来最重要的工作之一”
它还探测到CMB温度中10万分之一的微小波动——在新生宇宙中出现且对宇宙学标准模型至关重要的极小的量子涨落痕迹。
2006年，美国人John Mather和George Smoot分别因测量微波波谱和探测到这种波动而共享诺贝尔物理学奖。但一些物理学家或者说相当主流的观点认为，Weiss应当分享这一荣誉。
Jhon·Mather博士，2006年诺贝尔物理学奖得主之一
George Fitzgerald Smoot博士，2006年诺贝尔物理学奖得主之一
“这是一次接近成功的失败。”来自雪城大学的LIGO物理学家、上世纪80年代和Weiss在MIT共事的Peter Saulson表示。无论如何，Weiss对COBE的贡献证明，他能胜任曾认为自己非常不适合的角色：大型科学项目的领导者。“他是一个很好的合作者。”在NASA戈达德太空飞行中心工作的Mather表示，“他还擅长决定谁应当做什么，并且确保那个人获得应有的荣誉。”
尽管Weiss并没有分享到2006年的诺贝尔物理学奖，但他依然在2006年和Mather以及整个COBE团队荣获了Gruber宇宙奖（号称“俄罗斯的诺贝尔奖”）
但这并不意味着Weiss失去了和诺贝尔物理学奖的机缘。
作为引力研究的先驱，Newton爵士认为万有引力是超距作用，引力传播是瞬时的，并不需要时间。
但在一个世纪前，Einstein选择了质疑。
Einstein于1905年提出狭义相对论，认为任何相互作用力的传播速度都不超过光速，这直接否定了Newton的“引力传播瞬时”的观点。随后Einstein在后来的广义相对论中提出了“引力场等效于时空弯曲”的新理念，宣布了Newton引力说在前沿研究的死亡。
希伯来大学的爱因斯坦档案馆收藏的爱因斯坦有关引力波的原始文件
1916年，也就是在Einstein提出引力场方程的第二年，他提出了著名的引力波预言：引力场的变化以波动的形式以光速传播。
用媒体们的话来说“引力波是时空的涟漪”
Einstein的引力波会在某横截面方向拉伸时空（物体）同时在垂直方向挤压时空（物体）。
然而，引力波的探测却非常艰险。
即使是Einstein本人都至少两次宣布引力波不存在。
1936年，Einstein向学术期刊《Physical Review（物理评论）》投去论文《引力波存在吗》。
文章结论是引力波不存在。但编辑退回了Einstein的论文，还附上了一位匿名审稿人长达十页的审稿意见。
Einstein对此极为不满。他回复并且威胁换别的期刊发文。
但Einstein的同事、宇宙学家Howard P. Robertson（罗伯特森）及时指出了Einstein工作中的错误，Einstein随后意识到并且没有否定自己20年前对引力波的预言。
事后证明，原来那位匿名审稿人也正是Robertson。
Einstein做过计算，发现引力波压缩和伸展的量极其微小，是“原子直径的分数级”。所以Einstein做了一个不再改变的看法“引力波虽然存在却不会被探测到”
不过Weiss在2016年2月11日的发布会上也提到，如果Einstein拥有2016年的设备，而不是1916年，他坚信Einstein可以做到这一点。
“因为他（Einstein）很聪明，而且是个物理学家”
1968年美国马里兰大学教授Joseph Weber（约瑟夫·韦伯）宣称用铝柱共振法可尝试探测到引力波。这一宣布让许多同行为之振奋，但全球的重复试验无一成功。
Weber教授的工作是先驱性的
值得一提的是Weber的遗孀也参加了LIGO的工作。算是用一种独特的方式向丈夫致敬。
1970年代，美国物理学家Joseph Hooton Taylor（约瑟夫·胡顿·泰勒）和博士生Russell Alan Hulse（拉塞尔·艾伦·赫尔斯）共同观测脉冲星双星系统PSR B1913+16，并首次发现引力波存在的间接定量证据, 二人于1993年获得诺贝尔物理奖。
脉冲双星在靠近的过程中丢失的能量以引力波的形式释放
Taylor师徒的观测结果非常惊人，观测值和广义相对论得到的理论预言值相差甚至不到1%
但当时还是没能直接观测到引力波。
但其实此前美国麻省理工学院的Rainer Weiss曾想到用激光干涉法探测引力波，即后来的LIGO。
1984年，美国国家科学基金会（NSF）成立由Rainer Weiss、Kip Thorne和Ronald Drever 三位科学家组成的指导小组，开展LIGO的可行性研究。
据Weiss后来的回忆，当时不少天文学家非常反对这个项目，因为他们觉得这是有史以来最大的金钱浪费。很多人的反对理由也很合理，因为LIGO“甚至用到了没有发明出来的材料”。
但在1994年，LIGO依然收到NSF的3.95亿美元的长期资助开始LIGO台站的建设。到2002年，LIGO开始进行引力波的搜索。
“这正是美国科技保持领先的原因”（至少在宇宙加速膨胀和LIGO两个天体物理学顶级成就上我们看到了中美两国的区别）
目前LIGO的两个引力波探测器用长达4公里的真空管道提供给激光的“尺子”。当激光反射回来，相互叠加时就会生成干涉图样。
但是当引力波经过时，它会使观测器双臂发生压缩和伸展的形变，形变会使波形发生可度量的变化，使波形平移。
LIGO目前只有两组干涉仪，未来会进一步建设
2015年9月14日，德国马普学会的引力物理研究所首先得到信号。
经过长达五个月的仔细研究和确认，天体物理学家们认为这是13亿年前一个双黑洞碰撞合并事件发出的引力波。
碰撞前两黑洞的质量分别是36和29个太阳质量，合并后为62个太阳质量。
其中有3个太阳质量的亏损，在千分之一秒的时间里释放成为引力波。
几乎所有的期刊配图都少不了它
引力波直接观测的意义和1609年伽利略发明人类首架天文望远镜不相上下
如果说那时开始，人类开始看到宇宙，那么现在，我们终于可以用耳朵去听了。
全球的引力波探测器进入了增长的爆发期
外部链接： LIGO发现引力波.新闻发布会（中文字幕）
早在2007年，因为“基于光学干涉技术的引力波探测器的基础贡献，导致成功运作激光干涉引力波天文台”，Weiss和Drever一同荣获了Einstein奖章。
而2015年9月14日9:50的成功之后
他的荣誉达到了顶峰
由于“探测到了引力波的踪迹，开启天文学与物理学的新视野”，Weiss、Thorne、Drever和其他1012位研究人员（团队1005人加7位外围贡献者）一同荣获2016年物理学突破奖。Weiss三人获得了其中100万美金，其他1012人均分200万美金。
因为“探测到引力波”，Weiss、Thorne、Drever三人荣获2016年Gruber宇宙奖。
如果你记性够好，会知道Weiss教授其实已经是梅开二度，十年前他已经凭借COBE的成就获得了第一座Gurber奖了
2016年9月21日，三人入围汤森路透引文桂冠奖。
2016年9月27日，邵逸夫天文学奖同样由Weiss、Thorne、Drever获得，以表彰他们对“激光干涉仪重力波观测站”(LIGO)的构思和设计”
Weiss、Thorne、Drever和LIGO团队还荣获了2016年的Kavli天体物理学奖（号称“挪威的诺贝尔奖”）
“说实话，这些奖励让我心惊肉跳。”Weiss说，他计划将90%的奖金用于帮助研究生。
但最高的荣誉，诺贝尔物理学奖，他却不得不上心。
这里要强调一点，2016年的诺贝尔物理学奖并没有发给引力波，原因是两方面的。
除了2015年已经发给天体物理学，瑞典皇家科学院的惯例也表明，提名日期是在当年2月1日截止，而发布会在2月11日，显然已经过了提名期。
但借用2012年英国皇家学会的Sir Knight（奈特爵士）在2012年开奖后对希格斯玻色子寄予的厚望“如果明年皇家科学院看得更加深入，我一点也不会惊讶”
事实上，大家完全可以期待今年。
但还是要吐槽两句，事实上他本该在诺贝尔物理学奖上也梅开二度。
Weiss和老朋友Thorne，二人的友谊是全人类的骄傲
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