रेनर वीज़: 50 साल के LIGO और गुरुत्वाकर्षण तरंगें

जमीन से जुड़े, सरल और अपने शोध पर चर्चा करने के इच्छुक भौतिक विज्ञानी रेनर वीस से बात करना उल्लेखनीय रूप से आसान है। पाँच साल पहले, उनके काम से उन्हें आधी कमाई होती थी 2017 भौतिकी के लिए नोबेल पुरस्कार, जबकि बाकी आधा हिस्सा "एलआईजीओ डिटेक्टर और गुरुत्वाकर्षण तरंगों के अवलोकन में निर्णायक योगदान" के लिए बैरी बैरिश और किप थॉर्न को दिया गया। अमेरिका स्थित लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्जर्वेटरी (LIGO) वह स्थान है जहां गुरुत्वाकर्षण तरंगें पहली बार 2015 में देखी गई थीं, जो निश्चित रूप से अल्बर्ट आइंस्टीन के शताब्दी पुराने सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत की अंतिम शेष अपरीक्षित भविष्यवाणी की पुष्टि करती है।

उनके अस्तित्व की भविष्यवाणी करने के बावजूद, आइंस्टीन को स्वयं संदेह था कि ये तरंगें कभी देखी जा सकेंगी क्योंकि वे बेहद कमजोर हैं। लेजर इंटरफेरोमेट्री का उपयोग करने के वीस के सफल विचार ने अंततः इसे संभव बना दिया पहला अवलोकन - पृथ्वी से 1.3 अरब प्रकाश वर्ष दूर दो ब्लैक होल के विलय से निकलने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों का - और तब से LIGO ने और भी बहुत कुछ पता लगाया है। इसमें वीस, उनके नोबेल सहयोगियों और कई अन्य लोगों के दशकों के प्रयास लगे और इस खोज ने भौतिकी में एक शिखर का प्रतिनिधित्व किया जिसने खगोल विज्ञान में एक नए युग की शुरुआत भी की। अवलोकन संबंधी खगोल विज्ञान के आगमन के बाद से, हम ज्यादातर पहले दृश्यमान प्रकाश, फिर विद्युत चुम्बकीय तरंगों के व्यापक स्पेक्ट्रम का अवलोकन करके ब्रह्मांड को स्कैन कर रहे थे। अब गुरुत्वाकर्षण तरंगें कई ब्रह्मांडीय घटनाओं की जांच का एक नया तरीका प्रदान करने में सक्षम थीं। गुरुत्वाकर्षण खगोल विज्ञान के जन्म के केवल सात साल बाद, इसने पहले ही कई मूल्यवान नए ज्ञान का उत्पादन किया है।

नाजी जर्मनी से प्राग होते हुए अमेरिका तक

तीनों नोबेल पुरस्कार विजेताओं में से प्रत्येक ने इन सफलताओं की ओर अपने-अपने तरीके से काम किया। वीज़ का पथ दिखाता है कि कैसे प्रतिभाशाली प्रयोगात्मक भौतिक विज्ञानी बनते हैं, कैसे नए वैज्ञानिक विचार अप्रत्याशित दिशाओं से आ सकते हैं, और बड़े पैमाने पर भौतिकी प्रयोग को सफल बनाने के लिए कितनी दृढ़ता की आवश्यकता होती है।

वीस का जन्म नाज़ियों के सत्ता में आने के दौरान 29 सितंबर 1932 को बर्लिन, जर्मनी में हुआ था। वीज़ के पिता, फ्रेडरिक, जिन्हें रेनर छोटी उम्र से ही "एक उत्साही और आदर्शवादी कम्युनिस्ट" के रूप में वर्णित करते हैं, एक चिकित्सक थे। एक यहूदी और नाजी विरोधी कम्युनिस्ट के रूप में, जिसने कदाचार के आरोपी नाजी डॉक्टर के खिलाफ गवाही दी थी, फ्रेडरिक को नाजियों ने तब हिरासत में लिया था जब रेनर की मां, गर्ट्रूड, उसके साथ गर्भवती थीं। उसकी ईसाई पत्नी, जिसके परिवार के कुछ स्थानीय संपर्क थे, के आदेश पर फ्रेडरिक को रिहा कर दिया गया और प्राग भेज दिया गया। रेनर के जन्म के बाद, गर्ट्रूड अपने नए बच्चे के साथ चेकोस्लोवाकिया में फ्रेडरिक से जुड़ने के लिए यात्रा की, जहां 1937 में दंपति को एक और बच्चा, सिबिल, हुआ।

लेकिन जब 1938 के म्यूनिख समझौते ने जर्मन सैनिकों को चेकोस्लोवाकिया में प्रवेश करने की अनुमति दी, तो परिवार को एक बार फिर भागना पड़ा। रेनर ने अपनी नोबेल जीवनी में याद करते हुए कहा, "हमने स्लोवाकिया में छुट्टियों के दौरान एक रेडियो पर निर्णय सुना और दुनिया में कहीं भी यहूदियों को स्वीकार करने वाले लगभग किसी भी स्थान पर प्रवास करने के लिए वीजा प्राप्त करने का प्रयास करने के लिए प्राग की ओर जाने वाले लोगों के एक बड़े समूह में शामिल हो गए।" . परिवार 1939 में अमेरिका चला गया। उस समय के आव्रजन कानून के तहत, यह केवल फ्रेडरिक के पेशे के कारण संभव था और क्योंकि सेंट लुइस के परोपकारी स्टिक्स परिवार की एक "बहुत अद्भुत महिला", जैसा कि वीस उसे बुलाती है, ने एक बांड पोस्ट किया था। यह गारंटी देने के लिए कि वीज़ समुदाय पर बोझ नहीं बनेंगे।

वीज़ का पालन-पोषण न्यूयॉर्क शहर में हुआ, जहाँ उन्होंने शुरुआत में पब्लिक स्कूल में पढ़ाई की। पाँचवीं कक्षा में, उन्हें एक स्थानीय शरणार्थी राहत संगठन में शामिल होने के लिए छात्रवृत्ति मिली कोलंबिया ग्रामर स्कूल - मध्य मैनहट्टन में एक निजी स्कूल, जो एक समय में छात्रों को तैयार करने से जुड़ा था कोलंबिया विश्वविद्यालय. संगीत, विज्ञान और इतिहास उनके पसंदीदा पाठ्यक्रम थे, और एक किशोर के रूप में उन्होंने शास्त्रीय संगीत प्रेमियों के लिए कस्टम हाई-फ़िडेलिटी या "हाई-फाई" ऑडियो सिस्टम बनाया।

वह रुचि और उनकी अपनी जिज्ञासा अंततः उन्हें भौतिकी तक ले आई। सही ध्वनि पुनरुत्पादन की तलाश में, वीज़ ने पुराने जमाने के रिकॉर्ड में खांचे के साथ चलते समय फोनोग्राफ सुई द्वारा उत्पन्न पृष्ठभूमि शोर को इलेक्ट्रॉनिक रूप से खत्म करने की कोशिश की, जिसने संगीत को खराब कर दिया। लेकिन उनके प्रयास विफल रहे और उन्होंने समस्या को हल करने में सक्षम होने के लिए पर्याप्त सीखने के लिए कॉलेज जाने का फैसला किया। वह शिक्षा शुरू हुई मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) 1950 में।

इलेक्ट्रॉनिक्स से भौतिकी तक, एक चक्कर के माध्यम से

एमआईटी में एक इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग प्रमुख के रूप में, वीज़ से अपेक्षा की गई थी कि वह उन इलेक्ट्रॉनिक्स का अध्ययन करने से पहले जनरेटर और ट्रांसमिशन लाइनों के बारे में सीखें जिनमें वास्तव में उनकी रुचि थी। यह कठोर योजना उनके स्वाद के अनुरूप नहीं थी, इसलिए अपने दूसरे वर्ष में उन्होंने भौतिकी की ओर रुख किया, क्योंकि "इसमें कम आवश्यकताएं थीं" और अधिक लचीला पाठ्यक्रम था। लेकिन वह भी तुरंत कारगर नहीं हुआ। 1952 में, वीज़ को एक युवा महिला, पियानोवादक से प्यार हो गया। रिश्ते का अंत अच्छा नहीं रहा और, दुखी होकर, वीस अपने सभी पाठ्यक्रमों में असफल हो गए और उन्हें एमआईटी छोड़ना पड़ा।

लेकिन सबकुछ हारा नहीं गया था। 1953 के वसंत तक, वह एक तकनीशियन के रूप में एमआईटी में काम करने के लिए लौट आए भौतिक विज्ञानी जेरोल्ड जकारियास की परमाणु बीम प्रयोगशालाजिन्होंने पहली परमाणु घड़ी विकसित की थी। वीस याद करते हैं, "उस प्रयोगशाला में किया जा रहा विज्ञान उत्तम था।" “वहां प्रयोग पड़ोसी प्रणालियों द्वारा अप्रभावित पृथक एकल परमाणुओं और अणुओं के गुणों को देख रहे थे। प्रत्येक परमाणु अगले परमाणु के समान था और उनकी संरचना और उन्हें एक साथ रखने वाली अंतःक्रियाओं के बारे में बुनियादी प्रश्न पूछना संभव था। स्नातक छात्रों को उनकी थीसिस परियोजनाओं में मदद करने की भूमिका के रूप में शुरू की गई भूमिका ने आखिरकार वीस को जकारियास के साथ सीधे काम करने के लिए प्रेरित किया। सीज़ियम परमाणु किरण घड़ी, जो अंततः होगा इसे मानक ब्यूरो (अब राष्ट्रीय मानक एवं प्रौद्योगिकी संस्थान) और अमेरिकी नौसेना के लिए समय के मानक के रूप में अपनाया गया।

जकारियास की सलाह के तहत, वीस ने अपना काम पूरा किया भौतिकी स्नातक की डिग्री, फिर 1962 में पीएचडी, और उच्च परिशुद्धता प्रयोग के बारे में सीखा, एक प्रमुख सूत्र जिसने LIGO का नेतृत्व किया। एक और महत्वपूर्ण विषय तब सामने आया जब वीस ने खगोलशास्त्री और भौतिक विज्ञानी के अधीन एक शोध सहयोगी के रूप में काम किया प्रिंसटन विश्वविद्यालय में रॉबर्ट डिके, जिसे वीज़ "मेरे जीवन के नायकों में से एक" कहते हैं। डिके और वीज़ ने इसका एक आधुनिक संस्करण विकसित करने पर विचार किया इओटवोस प्रयोग, जड़त्वीय और गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान की समतुल्यता सिद्ध करके सामान्य सापेक्षता के समतुल्यता सिद्धांत को समझना। चूंकि डिके के गुरुत्वाकर्षण के नए सिद्धांत ने एक अदिश क्षेत्र को सामान्य सापेक्षता के टेंसर क्षेत्र के साथ जोड़ दिया, उनका विचार एक ऐसा प्रयोग बनाना था जो यह माप सके कि पूरी पृथ्वी कैसे कंपन करेगी, यदि कोई गुरुत्वाकर्षण तरंग गुजरती है। प्रयोग का उद्देश्य अदिश गुरुत्वाकर्षण विकिरण के स्पेक्ट्रम को मापना था, लेकिन उन्होंने पाया कि भूभौतिकीय शोर के कारण उनके क्वार्ट्ज ग्रेविमीटर की संवेदनशीलता गंभीर रूप से सीमित थी। अध्ययन असफल होने के बावजूद, वीस ने प्रायोगिक तकनीकें सीखीं जिनका आविष्कार डिके ने किया था, और अंततः एलआईजीओ और कई अन्य भौतिकी प्रयोगों के लिए भी आवश्यक साबित होंगे। दरअसल, वीस ने पाया कि प्रिंसटन में वे दो साल "मेरे वैज्ञानिक विकास में बेहद महत्वपूर्ण थे"।

1964 में एमआईटी भौतिकी संकाय में सहायक प्रोफेसर के रूप में शामिल होने के बाद, वीज़ ने एक ब्रह्माण्ड संबंधी परियोजना पर काम किया जिसने ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि (सीएमबी) के स्पेक्ट्रम को मापा।, बिग बैंग का अवशेष जो अभी भी ब्रह्मांड में व्याप्त है। उन्होंने यह स्थापित करने वाले अनुसंधान में योगदान दिया कि सीएमबी 2.7K के स्रोत तापमान के साथ एक वस्तुतः पूर्ण ब्लैकबॉडी वक्र का अनुसरण करता है - जिसकी खोज से एक प्राप्त हुआ प्रमुख वैज्ञानिकों, जॉन माथेर और जॉर्ज स्मूट के लिए 2006 का नोबेल पुरस्कार.

कक्षा में गुरुत्वाकर्षण मापना

वीस ने गुरुत्वाकर्षण तरंगों के बारे में सोचना जारी रखा, खासकर जब उन्हें एमआईटी में सामान्य सापेक्षता में एक पाठ्यक्रम प्रस्तुत करने के लिए कहा गया। ये आसान नहीं था. सामान्य सापेक्षता का गणित कठिन है, और जिन पाठ्यक्रमों में इस विषय को पढ़ाया जाता था वे भौतिक से अधिक गणितीय थे। आज इस पर चर्चा करते हुए वीस कहते हैं, ''मैं कोई सिद्धांतवादी नहीं हूं. मैं एक प्लम्बर हूँ... एक वैक्यूम प्लम्बर, एक इलेक्ट्रॉनिक प्लम्बर, लेकिन एक प्लम्बर।” इसलिए उन्होंने और उनके छात्रों ने एक साथ गणित सीखा - लेकिन, अप्रत्याशित रूप से, उनकी प्रयोगात्मक पृष्ठभूमि अत्यधिक महत्वपूर्ण हो गई।

जैसा कि वीज़ बताते हैं, उस समय मैरीलैंड विश्वविद्यालय के जोसेफ वेबर गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने की कोशिश कर रहे थे लहर के रूप में बड़े एल्यूमीनियम सिलेंडरों की लंबाई में परिवर्तन को मापकर। जब छात्रों ने वीस से ऐसे मापों के बारे में पूछा, तो वह एक शैक्षणिक जानकारी लेकर आए गेडनकेन सैद्धांतिक रूप से यह दिखाने के लिए प्रयोग करें कि उन्हें कैसे बनाया जा सकता है। दो द्रव्यमानों को मुक्त स्थान में कुछ दूरी पर रखें, एक स्पंदित लेजर के साथ और दूसरा दर्पण के साथ। अब लेज़र प्रकाश की राउंड-ट्रिप यात्रा का समय मापें - और इसलिए दूरी। यदि गुजरती हुई गुरुत्वाकर्षण तरंग दूरी बदलती है, तो पर्याप्त सटीक समय माप प्रभाव दिखाएगा। चूँकि सभी माप लेज़र के अंतरिक्ष-समय स्थान पर किए जाते हैं, सामान्य सापेक्षता गणना सीधी हो जाती है - वास्तव में, वीस ने इसे एक वर्ग समस्या के रूप में सौंपा है।

1969 में वेबर द्वारा गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने का दावा कभी दोहराया नहीं गया, लेकिन उनके काम से प्रेरित उदाहरण LIGO में विकसित हुआ। वीस ने एक छोर पर दर्पण के साथ दूसरा बीम पथ जोड़कर मूल विचार में सुधार किया, जंक्शन पर बीम स्प्लिटर के साथ "एल" आकार में पहले पथ पर समकोण पर सेट किया। यह एक माइकलसन इंटरफेरोमीटर है, जिसने 1887 के माइकलसन-मॉर्ले प्रयोग में प्रकाश की गति और सीएमबी स्पेक्ट्रम का अति-सटीक माप किया था। सामान्य सापेक्षता में, भुजाओं के तल पर लंबवत यात्रा करने वाली एक गुरुत्वाकर्षण तरंग एक को लंबा कर देगी और दूसरे को सिकोड़ देगी, जिससे दोनों भुजाओं में प्रकाश तरंगों के हस्तक्षेप का तरीका बदल जाएगा। वीज़ ने निष्कर्ष निकाला कि यह एक ही रास्ते पर यात्रा के समय को मापने की तुलना में कहीं अधिक संवेदनशील होगा।

वीस याद करते हैं कि कैसे 1971 की गर्मियों में वह "एक छोटे से कमरे में बैठकर उन सभी चीजों की गणना कर रहे थे जो उस प्रयोग में हस्तक्षेप करेंगी" जिसमें शोर के स्रोत भी शामिल थे। उनका परिणाम उल्लेखनीय था: कई किलोमीटर लंबे हथियारों के साथ, 10 जितनी छोटी दूरी में परिवर्तन को मापना संभव होगा^{- 18} मी - एक प्रोटॉन के आकार का बमुश्किल एक हजारवां हिस्सा - जैसे कि गुजरती हुई गुरुत्वाकर्षण तरंगें अंतरिक्ष पर दबाव डालती हैं जिससे 10 का तनाव पैदा होता है^{- 21}.

परीक्षण बिस्तर और प्रथम अवलोकन

वीज़ के कुछ सहकर्मी गुरुत्वाकर्षण तरंगों के बारे में सशंकित थे लेकिन उन्होंने अपना विचार विकसित करना जारी रखा। इसे प्रायोगिक सत्यापन तब प्राप्त हुआ जब उसकी प्रयोगशाला में और एक जर्मन समूह द्वारा निर्मित छोटे परीक्षण इंटरफेरोमीटर ने उसकी गणनाएँ बताईं। 1975 के बाद व्यापक समर्थन मिला, जब वीस अपने प्रिंसटन के दिनों के एक परिचित के साथ फिर से जुड़े। कैल्टेक सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी किप थॉर्न. गुरुत्वाकर्षण-तरंग अनुसंधान की संभावना को देखते हुए, थॉर्न ने कैलटेक में वीस के विचार का समर्थन किया। 1979 में राष्ट्रीय विज्ञान प्रतिष्ठान इंटरफेरोमेट्रिक डिटेक्शन की व्यवहार्यता अध्ययन करने के लिए कैलटेक और एमआईटी को वित्त पोषित किया गया। 1990 तक इसने कैल्टेक-एमआईटी ऑपरेशन के रूप में एलआईजीओ को अब तक दिए गए सबसे बड़े अनुदान के साथ समर्थन दिया। इससे 4 किमी लंबे हथियारों के साथ समान डिटेक्टरों के निर्माण की अनुमति मिली हैनफोर्ड, वाशिंगटन और लिविंगस्टन, लुइसियाना, किसी भी देखे जाने की पुष्टि के लिए संयोग अध्ययन के लिए। इनमें प्रायोगिक भौतिक विज्ञानी द्वारा विकसित कई तकनीकी अवधारणाएँ शामिल थीं कैल्टेक से रोनाल्ड ड्रेवर।

2002 में LIGO का संचालन शुरू होने के बाद, इसने अनुमानित संवेदनशीलता हासिल कर ली, लेकिन नौ वर्षों तक, कोई गुरुत्वाकर्षण तरंगें नहीं पाई गईं। इसके बाद शोर स्रोतों से बेहतर अलगाव के साथ उपकरणों में काफी सुधार किया गया, जिसके परिणामस्वरूप "उन्नत LIGO" (aLIGO) पांच साल से अधिक समय बाद. संवेदनशीलता 10 गुना बढ़ जाने के साथ 14 सितंबर 2015, एलिगो दो विलय वाले ब्लैक होल से आने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पहली बार अवलोकन किया - एक चमत्कारी खोज क्योंकि मशीन को अभी भी पहले आधिकारिक रन के लिए कैलिब्रेट किया जा रहा था (भौतिकी की दुनिया 2017; 30 (10) 33).

कुछ साल बाद, आगे 17 अगस्त 2017, एलिगो ने दो विलय वाले न्यूट्रॉन सितारों से गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पहला अवलोकन किया (इटली में कन्या गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टर ने भी भाग लिया)। ये अलग-अलग घटनाएं नहीं थीं. अपने अंतिम अवलोकन रन के अंत तक, जो 2021 के अंत में पूरा हुआ, एएलआईजीओ ने कुल रिपोर्ट की थी दो ब्लैक होल (बहुमत), दो न्यूट्रॉन तारे, या एक ब्लैक होल और एक न्यूट्रॉन तारे के विलय के 90 अवलोकन. 

पीछे मुड़कर देखना, आगे देखना

गुरुत्वाकर्षण खगोल विज्ञान के इन पहले सात वर्षों पर विचार करते समय, वीस प्रसन्न होता है। "मुझे लगता है कि LIGO एक जबरदस्त सफलता रही है," वह कहते हैं, विशेष रूप से इसकी प्रशंसा करते हुए कि यह सामान्य सापेक्षता और ब्लैक-होल खगोल भौतिकी को कैसे मान्य करता है। एलआईजीओ के नतीजों से पता चलता है कि हम ब्लैक होल को इतनी अच्छी तरह से समझते हैं कि हम उनके दो-शरीर की बातचीत के विवरण की भविष्यवाणी कर सकते हैं, जो सामान्य सापेक्षता के भीतर शास्त्रीय भौतिकी में तीन-शरीर की समस्या की गणना करना उतना ही मुश्किल है। एक अन्य परिणाम अलग-अलग द्रव्यमान के ब्लैक होल के बीच बातचीत की एलआईजीओ की सूची है, जो यह संकेत देती है कि वे आकाशगंगाओं के केंद्रों में सुपरमैसिव ब्लैक होल में कैसे बन सकते हैं।

वीज़ ने एक विशेष घटना का भी उल्लेख किया है जिसने "सबसे बड़ी हलचल पैदा की [और] इतना विज्ञान उत्पन्न किया कि यह अविश्वसनीय है"। 2017 में देखे गए दो टकराते न्यूट्रॉन सितारों ने गामा किरणों से लेकर रेडियो तरंगों तक विद्युत चुम्बकीय विकिरण भी उत्पन्न किया, जिसे दुनिया भर की वेधशालाओं द्वारा ट्रैक किया गया था (देखें) "एक नया ब्रह्मांडीय संदेशवाहकइमरे बार्टोस द्वारा)। "मल्टी-मैसेंजर" खगोल विज्ञान के इस प्रमुख उदाहरण से घटना के लिए एक सटीक स्थान प्राप्त हुआ; दिखाया गया कि अंतःक्रिया से सोना और प्लैटिनम उत्पन्न होता है, जिससे इस बात की नई जानकारी मिलती है कि तारे कैसे भारी तत्व बनाते हैं; पुष्टि की गई कि गुरुत्वाकर्षण तरंगें बिल्कुल प्रकाश की गति से चलती हैं; और हबल स्थिरांक को मापने का एक नया तरीका प्रदान किया और संभवतः इसके मूल्य के बारे में वर्तमान अनिश्चितताओं को शांत किया।

गुरुत्वाकर्षण खगोल विज्ञान के भविष्य के बारे में पूछे जाने पर वीस का उत्साह बढ़ जाता है। एक घटक होगा कॉस्मिक एक्सप्लोरर इंटरफेरोमीटर, सलाहदाता मैथ्यू इवांस और नर्गिस मावलवाला एमआईटी में. वीस इस अगली पीढ़ी के उपकरण का पुरजोर समर्थन करता है, जिसकी 40 किमी लंबी भुजाएं इसे उन्नत LIGO की तुलना में 10 गुना अधिक संवेदनशील बनाती हैं। यूरोपीय वैज्ञानिक इसे त्रिकोणीय मान रहे हैं आइंस्टीन टेलीस्कोप 10 किमी लंबी भुजाओं के साथ, और यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी ने त्रिकोणीय लॉन्च करने का प्रस्ताव रखा है लेजर इंटरफेरोमीटर स्पेस ऐन्टेना (एलआईएसए) 2030 के दशक में। इसके तीन अंतरिक्ष यान - 2.5 मिलियन किमी की दूरी पर स्थित हैं और लेजर और दर्पण ले जा रहे हैं - एक अति-संवेदनशील डिटेक्टर बनाएंगे।

प्रत्येक डिटेक्टर गुरुत्वाकर्षण तरंगों की विभिन्न आवृत्तियों पर प्रतिक्रिया करेगा, जो विकिरण करने वाली वस्तु के द्रव्यमान पर विपरीत रूप से निर्भर करता है। जिस तरह नियमित खगोल विज्ञान विभिन्न खगोलीय घटनाओं का अध्ययन करने के लिए विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के विभिन्न हिस्सों का उपयोग करता है, उसी तरह हम गुरुत्वाकर्षण घटनाओं के विभिन्न वर्गों का पता लगाने के लिए गुरुत्वाकर्षण वेधशालाओं को देखना शुरू कर रहे हैं। ब्लैक होल के लिए, संभावनाएं छोटे काल्पनिक प्राइमर्डियल ब्लैक होल की तलाश से लेकर यह समझने तक होती हैं कि सुपरमैसिव ब्लैक होल आकाशगंगाओं के निर्माण से कैसे संबंधित हैं। न्यूट्रॉन सितारों के विलय से निकलने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगें तारकीय विकास और घने परमाणु पदार्थ के बारे में हमारे ज्ञान को गहरा करेंगी। विद्युत चुम्बकीय तरंगें उनके बारे में जो प्रकट करती हैं, उसके पूरक के रूप में वे पल्सर से भी उत्पन्न हो सकते हैं। अधिक अटकलबाजी से, कुछ शोधकर्ताओं का सुझाव है कि मल्टी-मैसेंजर विधियाँ दिखा सकती हैं कि क्या हमारी अपनी आकाशगंगा के केंद्र में सुपरमैसिव ब्लैक होल वास्तव में वर्महोल का एक छोर है।

इन आगामी डिटेक्टरों के बारे में वीस को सबसे अधिक उत्साहित करने वाली बात यह है कि वे "क्षेत्र को ब्रह्मांड विज्ञान, पूरे ब्रह्मांड के अध्ययन में लाकर शानदार विज्ञान कर सकते हैं।" जैसा कि वह बताते हैं, रूसी सिद्धांतकार एलेक्सी स्टारोबिंस्कीǐ दिखाया गया है कि यदि वैक्यूम उतार-चढ़ाव से ब्रह्मांड शुरू हुआ, तो जैसे ही ब्रह्मांड तेजी से ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति से गुजर रहा था, अकल्पनीय त्वरण बहुत कम आवृत्ति वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों का उत्पादन करेगा। ब्रह्मांडीय पृष्ठभूमि विकिरण की तरह, ये एक अवशिष्ट सार्वभौमिक पृष्ठभूमि बनाएंगे, लेकिन बिग बैंग के बहुत निकट के समय से उत्पन्न होंगे और डार्क मैटर के निर्माण जैसी प्रारंभिक प्रक्रियाओं के बारे में नई जानकारी ले जाएंगे। इन तरंगों का पता लगाना मुश्किल होगा, लेकिन शोधकर्ता जमीन और अंतरिक्ष-आधारित डिटेक्टरों के संयोजन की योजना बना रहे हैं जो भौतिकी, खगोल विज्ञान और ब्रह्मांड विज्ञान में कुछ बड़े सवालों पर हमला करने के लिए एक नया उपकरण बनाएंगे।

लेकिन जब वे अपने लंबे करियर और भविष्य के शोध पर विचार करते हैं, तो वेस चीजों को केवल यह कहकर समाप्त नहीं करना चाहते हैं कि "मैं उस तरह का आदमी नहीं हूं।" अंतिम साउंड-बाइट न होना निराशाजनक हो सकता है, लेकिन फिर, LIGO के सफलतापूर्वक निर्माण के लिए अपनी दशकों पुरानी प्रतिबद्धता में, गुरुत्वाकर्षण तरंग विज्ञान को और आगे बढ़ाने के अपने दृष्टिकोण में, और दोनों के लिए अपने संक्रामक जुनून में, रेनर वीस ने पहले ही स्पष्ट रूप से कहा है वह सब कुछ जो उसे कहना है।