Arlie Petters – Wikipedia

Belizianisch-amerikanischer mathematischer Physiker

Arlie Oswald PettersMBE (* 8. Februar 1964 in Belize) ist ein belizisch-amerikanischer mathematischer Physiker. Er ist Benjamin Powell-Professor für Mathematik und Professor für Physik und Wirtschaft an der Duke University.^[1] Petters wird mit Wirkung zum 1. September 2020 zum Provost an der New York University Abu Dhabi.^[2] Petters ist ein Begründer der mathematischen Astronomie, der sich auf Probleme im Zusammenhang mit dem Zusammenspiel von Schwerkraft und Licht konzentriert und Werkzeuge aus den Bereichen Astrophysik, Kosmologie, allgemeine Relativitätstheorie, Hochenergiephysik, Differentialgeometrie, Singularitäten und Wahrscheinlichkeitstheorie einsetzt.^[3] Seine Monographie “Singularitätstheorie und Gravitationslinse” entwickelte eine mathematische Theorie der Gravitationslinse. Petters war auch Dekan für akademische Angelegenheiten am Trinity College of Arts and Sciences und stellvertretender Vizeprovost für die Grundausbildung an der Duke University (2016-2019).^[4]

Biografie[edit]

Petters wurde von seinen Großeltern in der ländlichen Gemeinde Dangriga in Belize (ehemals Stann Creek Town, Britisch-Honduras) großgezogen. Seine Mutter wanderte nach Brooklyn, New York, aus und heiratete einen US-Bürger. Arlie schloss sich ihnen an, als er 14 Jahre alt war.^[5]

Petters erwarb 1986 einen BA / MA in Mathematik und Physik am Hunter College, CUNY, mit einer Arbeit über “Die mathematische Theorie der Allgemeinen Relativitätstheorie” und begann seine Promotion. im selben Jahr am Massachusetts Institute of Technology Department für Mathematik. Nach zweijähriger Promotion wurde er Austauschwissenschaftler am Fachbereich Physik der Princeton University in Abwesenheit vom MIT. Petters hat seinen Ph.D. in Mathematik im Jahr 1991 unter den Beratern Bertram Kostant (MIT) und David Spergel (Princeton University). Er blieb zwei Jahre am MIT als Dozent für reine Mathematik (1991–1993) und wechselte dann an die Fakultät der Princeton University im Fachbereich Mathematik. Er war fünf Jahre lang Assistenzprofessor in Princeton (1993–1998), bevor er an die Duke University wechselte.^[4][6]

Viele Medien haben Arlie Petters und sein Stipendium vorgestellt, darunter auch Die New York Times,^[5]NOVA,^[7] The HistoryMakers (ein digitales Archiv mündlicher Geschichten mit Afroamerikanern, das in der Library of Congress aufbewahrt wird^[8]),^[9] Groß denken,^[10]und die Nachrichtenagentur der Duke University, Die Chronik.^[11]

Forschung[edit]

Petters ist bekannt für seine Arbeit in der mathematischen Theorie der Gravitationslinsen.

In den zehn Jahren von 1991 bis 2001 entwickelte Petters systematisch eine mathematische Theorie der Gravitationslinsen mit schwacher Ablenkung, beginnend mit seiner MIT Ph.D. Diplomarbeit über “Singularitäten in der Gravitationsmikrolinse”.^[12] In einer Reihe von Arbeiten lösten er und seine Mitarbeiter eine Reihe theoretischer Probleme bei der Gravitationslinse mit schwacher Ablenkung, darunter Bildzählung, Festpunktbilder, Bildvergrößerung, Bildzeitverzögerungen, lokale Geometrie der Kaustik, globale Geometrie der Kaustik, Wellenfronten, ätzende Oberflächen und ätzendes Surfen.^[13] Seine Arbeit gipfelte in einem Buch mit dem Titel Singularitätstheorie und Gravitationslinse (Springer 2012), die er gemeinsam mit Harold Levine und Joachim Wambganns verfasste. Dieses Buch, das sich mit der Frage “Woraus besteht das Universum?” Befasste, schuf systematisch einen Rahmen für Stabilität und Generizität für Gravitationslinsen in der k-Ebene.^[14] Das Buch stützte sich auf mächtige Werkzeuge aus der Singularitätstheorie und stellte das Thema der Gravitationslinse mit schwacher Ablenkung in der k-Ebene auf eine strenge und einheitliche mathematische Grundlage.^[14]

Nach seiner Arbeit mit mathematischen Linsen von 1991 bis 2001 wandte sich Petters von 2002 bis 2005 eher astrophysikalischen Linsenproblemen zu. In Zusammenarbeit mit Astronomen wandte er einen Teil der mathematischen Theorie in an [AP13] Unterstützung bei der Entwicklung eines praktischen diagnostischen Tests für das Vorhandensein dunkler Substrukturen in Galaxien mit Linsenquasaren;^[15][16] klassifizieren Sie die lokalen astrometrischen (Schwerpunkt) und photometrischen Kurven einer erweiterten Quelle, wenn sie aufgrund generischer Linsen Falten- und Höckerkaustiken kreuzt;^[17][18]Vorhersage der Form der quantitativen astrometrischen Kurve, die von galaktischen Binärlinsen erzeugt wird.^[17][18] Die klassifizierten lokalen Eigenschaften der astrometrischen Kurven zeigten eine charakteristische S-Form für Faltkreuzungen, Parabol- und Schwalbenschwanzmerkmale für Höckerkreuzungen und eine Sprungdiskontinuität für Kreuzungen über die Faltbögen, die zu einer Spitze verschmelzen. Petters, Levine und Wambgamnns entwickelten ebenfalls eine Formel zur Berechnung der Sprunggröße.

In der Zeit von 2005 bis 2007 arbeitete Petters mit Astronomen und Physikern zusammen, um die Gravitationslinsen in Richtungen zu erforschen, die über die traditionellen Grenzen der Astronomie hinausgehen. In einer Reihe von drei mathematischen Physikarbeiten, die zusammen mit dem Astronomen Charles R. Keeton veröffentlicht wurden, verwendete er Gravitationslinseneffekte höherer Ordnung durch kompakte Körper, um verschiedene Gravitationstheorien mit der allgemeinen Relativitätstheorie von Einstein zu testen. Diese Arbeiten, die über die Standardschwäche hinaus berechnet wurden, begrenzen die Korrekturen erster und zweiter Ordnung der Bildpositionen, Vergrößerungen und Zeitverzögerungen aufgrund von Linsen in der allgemeinen Relativitätstheorie und alternativen Gravitationstheorien, die innerhalb des PPN-Formalismus beschrieben werden können.^[19] und sogar ermittelte Linseninvarianten für die PPN-Modellfamilie.^[20] Ihre Ergebnisse wurden auf das galaktische Schwarze Loch, binäre Pulsare und Gravitationsmikrolinsen-Szenarien angewendet, um überprüfbare Vorhersagen über Linsenbilder und ihre Zeitverzögerungen zu treffen. ^[19] Ein weiteres Papier befasste sich mit der schwierigen Frage, wie Hyperraums-Modelle wie die Schwerkraft der Kleewelt getestet werden können, die dem physischen Raum eine zusätzliche Dimension postulieren. Die Arbeit entwickelte eine halbklassische Wellentheorie der Braneworld-Schwarzlochlinse und verwendete diese Theorie zusammen mit der Braneworld-Kosmologie, um eine überprüfbare Signatur mikroskopischer Braneworld-Schwarzer Löcher auf Gammastrahlenlicht vorherzusagen.^[21][22] Darüber hinaus fanden Petters und MC Werner in einer Arbeit von 2007 ein Gleichungssystem, mit dem die Hypothese der kosmischen Zensur unter Verwendung des realistischen Falles der Linsenbildung durch ein Kerr-Schwarzes Loch beobachtend getestet werden kann.^[23][24]

Petters ‘frühere Arbeit (1991–2007) befasste sich mit nicht zufälligen Gravitationslinsen. Ab 2008 konzentrierte sich sein Forschungsprogramm auf die Entwicklung einer mathematischen Theorie der zufälligen (stochastischen) Gravitationslinse. In zwei Arbeiten haben Petters, Rider und Teguia erste Schritte unternommen, um eine mathematische Theorie der stochastischen Gravitationsmikrolinse zu erstellen. Sie charakterisierten die Wahrscheinlichkeitsdichten von zufälligen Zeitverzögerungsfunktionen, Linsenkarten und Scherkarten bei der stochastischen Mikrolinse in mehreren asymptotischen Ordnungen und bestimmten eine Formel vom Typ Kac-Rice für die global erwartete Anzahl von Bildern aufgrund eines allgemeinen stochastischen Linsensystems.^[25][26] Die Arbeit bildet einen konkreten Rahmen, von dem aus Erweiterungen zu allgemeineren Zufallskarten vorgenommen werden können. In zwei weiteren Arbeiten fanden er und Aazami geometrische universelle Vergrößerungsinvarianten von Kaustiken höherer Ordnung, die in Linsen und Kaustiken auftreten, die durch generische allgemeine Karten bis zur Codimension fünf erzeugt wurden.^[27][28][29] Die Invarianten gelten für Zufallslinsen mit einer Wahrscheinlichkeit von 1 und bilden damit wichtige Konsistenzprüfungen für die Erforschung zufälliger Bildvergrößerungen von Quellen in der Nähe stabiler Ätzmittel.

Soziale Reichweite[edit]

Petters war Direktor des Reginaldo Howard Memorial Stipendienprogramms an der Duke University.^[30] Er war auch in der afroamerikanischen Gemeinschaft aktiv, insbesondere durch sein Mentoring, seine Rekrutierung und seine Vorträge.^[31][32] Für seine soziale Reichweite erhielt er mehrere gemeinnützige Auszeichnungen.^[33][34] Petters ist der erste afroamerikanische Professor für Mathematik an der Duke University.^[33] Er engagiert sich sehr für die belizianische Gemeinschaft und gründete das Petters Research Institute^[35] im Jahr 2005, um belizische Jugendliche in MINT-Bereichen auszubilden und das MINT-Unternehmertum zu fördern.^[36][37] Er hat fünf Bücher geschrieben, drei davon Bücher zur Problemlösung für Naturwissenschaften und Mathematik für belizianische Studenten.^[38][39] Einige seiner unternehmerischen Arbeiten wurden als Professor für Betriebswirtschaftslehre an der Fuqua School of Business von Duke (2008–2017) durchgeführt.^[4] Petters diente der Regierung von Belize auch als Vorsitzender des Rates der Wissenschaftsberater des Premierministers von Belize (2010–2013).^[40][4]

Auszeichnungen und Ehrungen[edit]

Petters hat zahlreiche Auszeichnungen und Ehrungen erhalten.^[41] Er erhielt ein Alfred P. Sloan-Forschungsstipendium für Mathematik (1998),^[42] und ein CAREER Award der National Science Foundation (1998),^[43]und war der erste Gewinner des Blackwell-Tapia-Preises (2002).^[44] Er wurde 2006 von der Nationalen Akademie der Wissenschaften als Teil einer ständigen Porträtsammlung herausragender Afroamerikaner in Wissenschaft, Technik und Medizin ausgewählt.^[45] Im Jahr 2008 wurde Petters auch in die Liste der “25 größten Wissenschaftler afrikanischer Abstammung” von Human Relations Associates aufgenommen, die bis ins 18. Jahrhundert zurückreicht.^[46] 2008 erhielt er von seiner Alma Mater, dem Hunter College, einen Ehrendoktor der Wissenschaften.^[47] Petters wurde 2008 von der Königin des Vereinigten Königreichs zur Mitgliedschaft im Most Excellent Order des British Empire ernannt.^[48] In Anerkennung seiner wissenschaftlichen Leistungen und seines Dienstes an der Gesellschaft ehrte ihn Petters Geburtsort – Dangriga, Belize – 2009 mit der Benennung einer Straße Dr. Arlie Petters Street.^[49] Er war 2011 der erste Belizianer, der den Caribbean American Heritage Award für herausragende Leistungen in Wissenschaft und Technologie erhielt.^[50] 2012 wurde er Mitglied der American Mathematical Society^[51] und der erste belizianische Amerikaner, der Großmarschall der Central American Day Parade in Los Angeles war, wo er vom Bürgermeister und von der Confederation Centroamericana (COFECA) geehrt wurde.^[52][4] Petters wurde von Mathematically Gifted & Black als Preisträger des Black History Month 2017 ausgezeichnet.^[53]

Verweise[edit]

Externe Links[edit]