라이너 바이스

라이너 바이스 Rainer Weiss
2017년 촬영
출생	1932년 9월 29일(1932-09-29) 바이마르 공화국 베를린
사망	2025년 8월 25일(2025-08-25)(92세)
국적	미국
출신 학교	매사추세츠 공과대학교
주요 업적	중력파 천문학 연구
수상	아인슈타인상(2007년) 기초물리학상(2016년) 그루버 우주론상(2016년) 쇼상(2016년) 카블리상(2016년) 하비상(2016년) 아스투리아스 공상(2017년) 노벨 물리학상(2017년)
분야	물리학 레이저과학 실험물리학 우주 마이크로파 배경
소속	매사추세츠 공과대학교
박사 지도교수	제럴드 자카리아스
박사 지도학생	네르기스 마발와라

라이너 "라이" 바이스(영어: Rainer "Rai" Weiss, /vaɪs/, 독일어: [vaɪs], 1932년 9월 29일 ~ 2025년 8월 25일)는 미국의 물리학자이다. 기존에 아인슈타인이 일반상대성이론에서 제기한 LIGO를 통한 중력파가 존재한다는 사실을 2017년 실험적으로 입증한 공로로 킵 손, 배리 배리시와 함께 노벨 물리학상을 수상했다.

생애

생애 초기 및 학력

1932년 9월 29일 독일 베를린에서 게르트루트 뢰스너와 프레데리크 A. 바이스의 아들로 태어났다. 그의 아버지는 의사이자 신경학자, 정신분석가였으며, 유대인이라는 이유와 공산당 활동으로 인해 나치에 의해 독일을 떠나야 했다. 그의 어머니는 배우였으며 기독교인이었다. 그의 숙모는 사회학자 힐다 바이스였다.

가족은 처음에는 프라하로 피신했으나, 1938년 뮌헨 협정 이후 독일이 체코슬로바키아를 점령하자 다시 망명을 떠날 수밖에 없었다. 세인트루이스의 자선가 스틱스 가문의 도움으로 미국 입국 비자를 얻을 수 있었고, 바이스는 뉴욕시에서 성장하며 컬럼비아 그래머 스쿨에 다녔다.

그는 매사추세츠 공과대학교(MIT)에서 학업을 이어갔으나, 3학년 초에 시카고 출신 음악 학도와의 연애를 이유로 학업을 중단하였다. 이 관계가 한 요인이기는 했으나, 공학과 물리학 진로 사이에서의 갈등 역시 중요한 배경이었음이 드러난다. 당시 MIT의 저명한 물리학자이자 교수였던 제롤드 자카리아스가 개입하였고, 바이스는 그의 연구실에서 기술자로 근무한 뒤 복학하여 1955년에 공학사 학위를 취득하였다. 이후에도 자카리아스를 지도교수이자 멘토로 두고 1962년 박사학위를 마쳤다.

경력

그는 1960년부터 1962년까지 터프츠 대학교에서 가르쳤으며, 1962년부터 1964년까지 프린스턴 대학교에서 박사후 연구원으로 있었고, 이후 1964년에 MIT 교수진에 합류하였다.

MIT에서의 초기 연구로 바이스는 우주론과 중력 연구 그룹을 조직하였다. 미세한 변동을 측정하기 위해 장비의 안정화에 관한 새로운 기술 개발이 필요했기 때문에, 그의 연구실에는 기계 및 전자 공작실이 포함되어 있었으며, 학생들에게는 제작과 설계 과정에 직접 참여할 것을 기대하였다.

이 시기 바이스는 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO)의 구축에 관한 아이디어를 떠올렸으나, 당시의 기술로는 충분한 민감도를 확보하여 실제로 구현하는 것이 불가능하다고 판단하였다.

1966년까지 그의 연구 그룹은 논문을 발표하지 못하여 MIT에서의 종신 재직 자격이 위태로워졌다. 당시 물리학과 천체물리학 부서를 이끌던 버나드 버크의 조언에 따라, 바이스는 자신의 논문 게재 기준을 재조정하였고, 결국 학문적으로 가치 있고 출판 가능하다고 여겨지는 성과를 발표할 수 있었다. 이를 통해 그는 종신 재직권을 획득하고 MIT에 남을 수 있었다.

베트남 전쟁 시기의 과학 연구비 삭감

1973년 미국 군 당국이 “핵심 임무와 직접적으로 관련된” 연구 외에는 과학 연구비 지원을 삭감함에 따라 바이스는 연구 방향을 전환할 수밖에 없었다. 그는 NSF에 “중력파를 측정하는 새로운 방법”을 제안하는 연구계획서를 제출하였다. 이는 훗날 2017년 노벨상을 안겨준 업적으로 이어졌으나, 실제로 바이스와 그의 제자들이 제작한 간섭계가 중력파를 감지할 수 있을 만큼 민감해지기까지는 수년이 걸렸다. 이로 인해 그의 대학원생들은 긍정적(즉, 어떠한) 결과도 제시하지 못한 채 난처한 박사학위 논문 심사를 치러야 하는 상황이 반복되었다.

MIT와 칼텍의 협력

1980년대 초, MIT의 바이스와 칼텍의 킵 손은 중력파 프로젝트를 실현하는 데 필요한 방대한 규모와 자원을 인식하고 협력하기 시작하였다.

2022년 브라질 파라 연방대학교와의 인터뷰에서, 바이스는 자신의 삶과 경력, 어린 시절과 청년기의 기억, MIT에서의 학부 및 대학원 시절, 그리고 중력파 천문학의 미래에 대해 이야기하였다.

말년 및 죽음

2025년 8월 25일 매사추세츠주 케임브리지의 한 병원에서 향년 92세로 별세하였다.

수상 경력

라이너 바이스(2006년)

• 2007년 : 아인슈타인상
• 2016년 : 기초물리학상
• 2016년 : 그루버 우주론상
• 2016년 : 쇼상
• 2016년 : 카블리상
• 2016년 : 하비상
• 2017년 : 아스투리아스 공상
• 2017년 : 노벨 물리학상

저서

• R. Weiss, H.H. Stroke, V. Jaccarino and D.S. Edmonds (1957). “Magnetic Moments and Hyperfine Structure Anomalies of Cs₁₃₃, Cs₁₃₅ and Cs₁₃₇”. 《Phys. Rev.》 105 (2): 590. Bibcode:1957PhRv..105..590S. doi:10.1103/PhysRev.105.590.  CS1 관리 - 여러 이름 (링크)
• R. Weiss (1961). “Molecular Beam Electron Bombardment Detector”. 《Rev. Sci. Instr.》 32 (4): 397. Bibcode:1961RScI...32..397W. doi:10.1063/1.1717386. 
• R. Weiss & L. Grodzins (1962). “A Search for a Frequency Shift of 14.4 keV Photons on Traversing Radiation Fields”. 《Physics Letters》 1 (8): 342. Bibcode:1962PhL.....1..342W. doi:10.1016/0031-9163(62)90420-1. 
• Weiss, Rainer (1963). “Stark Effect and Hyperfine Structure of Hydrogen Fluoride”. 《Phys. Rev.》 131 (2): 659. Bibcode:1963PhRv..131..659W. doi:10.1103/PhysRev.131.659. 
• R. Weiss & B. Block (1965). “A Gravimeter to Monitor the _OS_O Dilational Model of the Earth”. 《J. Geophy. Res.》 70 (22): 5615. Bibcode:1965JGR....70.5615W. doi:10.1029/JZ070i022p05615. 
• R. Weiss & G. Blum (1967). “Experimental Test of the Freundlich Red-Shift Hypothesis”. 《Phys. Rev.》 155 (5): 1412. Bibcode:1967PhRv..155.1412B. doi:10.1103/PhysRev.155.1412. 
• R. Weiss (1967). “Electric and Magnetic Field Probes”. 《Amer. J. Phys.》 35 (11): 1047. Bibcode:1967AmJPh..35.1047W. doi:10.1119/1.1973723. 
• R.Weiss and S. Ezekiel (1968). “Laser-Induced Fluorescence in a Molecular Beam of Iodine”. 《Phys. Rev. Lett.》 20 (3): 91. Bibcode:1968PhRvL..20...91E. doi:10.1103/PhysRevLett.20.91. 
• R. Weiss & D. Muehlner (1970). “A Measurement of the Isotropic Background Radiation in the Far Infrared”. 《Phys. Rev. Lett.》 24 (13): 742. Bibcode:1970PhRvL..24..742M. doi:10.1103/PhysRevLett.24.742. 
• R. Weiss (1972). “Electromagnetically Coupled Broadband Gravitational Antenna” (PDF). 《Quarterly Progress Report, Research Laboratory of Electronics, MIT》 105: 54. 
• R. Weiss & D. Muehlner (1973). “Balloon Measurements of the Far Infrared Background Radiation”. 《Phys. Rev. D》 7 (2): 326. Bibcode:1973PhRvD...7..326M. doi:10.1103/PhysRevD.7.326. 
• R. Weiss & D. Muehlner (1973). “Further Measurements of the Submillimeter Background at Balloon Altitude”. 《Phys. Rev. Lett.》 30 (16): 757. Bibcode:1973PhRvL..30..757M. doi:10.1103/PhysRevLett.30.757. 
• R. Weiss & D.K. Owens (1974). “Measurements of the Phase Fluctuations on a He-Ne Zeeman Laser”. 《Rev. Sci. Inst.》 45 (9): 1060. doi:10.1063/1.1686809. 
• R. Weiss, D.K. Owens & D. Muehlner (1979). “A Large Beam Sky Survey at Millimeter and Submillimeter Wavelengths Made from Balloon Altitudes”. 《Astrophysical Journal》 231: 702. Bibcode:1979ApJ...231..702O. doi:10.1086/157235. 
• R. Weiss, P.M. Downey, F.J. Bachner, J.P. Donnelly, W.T. Lindley, R.W. Mountain and D.J. Silversmith (1980). “Monolithic Silicon Bolometers”. 《Journal of Infrared and Millimeter Waves》 1.  CS1 관리 - 여러 이름 (링크)
• R. Weiss (1980). “Measurements of the Cosmic Background Radiation”. 《Annual Review of Astronomy and Astrophysics》 18: 489. Bibcode:1980ARA&A..18..489W. doi:10.1146/annurev.aa.18.090180.002421. 
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• R. Weiss, J.C. Mather, E.S. Cheng, R.E. Eplee Jr., R.B. Isaacman, S.S. Meyer, R.A. Shafer, E.L. Wright, C.L. Bennett, N.W. Boggess, E. Dwek, S. Gulkis, M.G. Hauser, M. Janssen, T. Kelsall, P.M. Lubin, S.H. Moseley Jr., T.L. Murdock, R.F. Silverberg, G.F. Smoot and D.T. Wilkinson (1990). “A Preliminary Measurement of the Cosmic Microwave Background Spectrum by the Cosmic Background Explorer (COBE) Satellite”. 《Astrophys. J.》 354: L37. Bibcode:1990ApJ...354L..37M. doi:10.1086/185717.  CS1 관리 - 여러 이름 (링크)
• R. Weiss, G. Smoot, C. Bennett, R. Weber, J. Maruschak, R. Ratliff, M. Janssen, J. Chitwood, L. Hilliard, M. Lecha, R. Mills, R. Patschke, C. Richards, C. Backus, J. Mather, M. Hauser, D. Wilkenson, S. Gulkis, N. Boggess, E. Cheng, T. Kelsall, P. Lubin, S. Meyer, H. Moseley, T. Murdock, R. Shafer, R. Silverberg and E. Wright (1990). “COBE Differential Microwave Radiometers: Instrument Design and Implementation”. 《Astrophys. J.》 360: 685. Bibcode:1990ApJ...360..685S. doi:10.1086/169154.  CS1 관리 - 여러 이름 (링크)
• R. Weiss (1990). 〈Interferometric Gravitational Wave Detectors〉. N. Ashby; D. Bartlett; W. Wyss (편집). 《Proceedings of the Twelfth International Conference on General Relativity and Gravitation》. Cambridge University Press. 331쪽. 
• R. Weiss, D. Shoemaker, P. Fritschel, J. Glaime and N. Christensen (1991). “Prototype Michelson Interferometer with Fabry-Perot Cavities”. 《Applied Optics》 30 (22): 3133–8. Bibcode:1991ApOpt..30.3133S. doi:10.1364/AO.30.003133. PMID 20706365.  CS1 관리 - 여러 이름 (링크)

참고 문헌

• Cho, A. (2016년 8월 5일). “The storyteller”. 《Science》 353 (6299): 532–537. doi:10.1126/science.353.6299.532. 
• Mather, John and John Boslough, The Very First Light: The True Inside Story of the Scientific Journey Back to the Dawn of the Universe, ISBN 978-0-465-01576-4
• Bartusiak, M., Einstein's Unfinished Symphony: Listening to the Sounds of Space-Time, ISBN 978-0-425-18620-6

외부 링크

• (영어) Rainer Weiss' website at MIT