Stuart L. Shapiro

Stuart L. Shapiro
Stuart L. Shapiro

初级研究领域

  • 天体物理学 /相对 /宇宙学
教授
(217)333-5427
237a Loomis实验室

教育

  • 普林斯顿大学天体物理科学博士学位,1973年
  • A.B.(萨玛·兼优异),哈佛大学天文学,1969年

Stuart Shapiro教授获得了A.B.1969年哈佛大学的天文学和博士学位1971年和1973年,普林斯顿大学的天体物理科学学位分别。1996年,他从康奈尔大学(1973-1995)(1973-1995)从研究助理到完整的天文学和物理学教授。

Shapiro教授具有广泛的研究兴趣,涵盖了理论天体物理学和一般相对论理论的许多领域,包括黑洞和中子星的物理学,引力崩溃,引力波的产生以及大型N体动力学系统的动力学。他的研究强调使用超级计算机来解决数值相对性和计算天体物理学中长期存在的基本问题。夏皮罗(Shapiro)致力于沉积理论,对紧凑的物体,相对论恒星动力学,引力崩溃,二进制黑洞和中子星灵气和聚结,引力波的产生,黑洞的形成,大爆孔核合成和中微子天体物理学,以命名一些主题。他的一些最重要的模拟包括从气体上积聚到黑洞和中子星的发射辐射光谱,含有中央超级黑洞的星形群中的恒星的破坏和消耗,在银河系中心的超大型黑洞的形成或从相对论无碰撞气体的崩溃,两个黑洞的灵感和合并以及相对论喷气机的崩溃中,由融合,磁化,二进制中子星的黑洞残留物形成。他融合了恒星动力学和数值相对性的领域,这一发展导致了对黑洞不稳定的,相对论集群的灾难性崩溃的模拟,对宇宙审查的数值探索和“ hoop”的数值探索以及“ hoop”的猜测以及证明了这一猜测在重力塌陷期间,可以作为瞬态出现环形黑洞。他是第一个在总体相对论中从球形积聚到非替代黑洞的辐射光谱的人。他和他的合作者创造了术语“ Supramassive”和“ Hypermassive”,以描述两种重要的迅速旋转中子星的阶段,然后他们确定了它们的特性。 He helped develop the so-called BSSN formalism (named for Baumgarte-Shapiro-Shibata-Nakamura), now so widely adopted in numerical relativity. Long interested in the future detection of gravitational waves by laser interferometers like LIGO and LISA, Shapiro and his group are working on the theory of gravitational wave generation and the identification of promising astrophysical sources.

Shapiro教授对培训年轻科学家的浓厚兴趣使他成为了鼓舞人心,有效的课堂老师和研究顾问的声誉。他创建并在物理和天体物理学方面创建了十几门课程。他合着的教科书,黑洞,白矮人和中子星:紧凑物体的物理(John Wiley,1983)是该领域的标准。他的研究使他开发了许多计算机模拟视频,这些视频既可以为专家提供了很好的技术见解,又为非专家提供了定性的理解。他领导着一群充满活力的研究生和专业的天体物理学和一般相对论的博士学位。在过去的四十年中,他通过超级计算机模拟和可视化培训了一支由高级本科生组成的专家团队,从事理论天体物理学和一般相对论研究。他的本科研究计划是美国最成功的研究计划之一。他的团队成员在物理,天文学,计算机科学及相关领域的最精选的研究生课程中受到了极大的追捧。现在,许多人本身就是杰出的科学家和教职员工。

重要链接

研究声明

在我的小组中,我从NSF和NASA赠款资助的一般相对论和理论天体物理学进行研究。我们的重点领域是解决涉及一般相对论的问题,引力辐射的产生,相对论流体动力学和相对论磁流失动力学。团结不同理论主题的一个共同线程是引力的关键作用,尤其是相对论重力。紧凑的对象提供了主要论坛,并且在强力引力领域中物质的动态是一个主要主题。一些调查的主题包括紧凑型二进制文件的灵感和聚结(二进制黑洞,二进制中子星,二进制黑洞 - 内部恒星和二元白色矮人中子星),二进制的引力浪和其他有希望的天体物理学产生来源和随附的电磁信号,引力崩溃,旋转的稳定性,相对论恒星以及不稳定恒星的进化和最终命运,伽马射线爆发源,围绕星系和Quasars核心和Quasars的超级质量黑洞的环形磁盘,分布,分布超级质量黑色周围的暗物质,以及暗物质簇的重生收缩和对超级质量黑洞的崩溃。这些主题中的大多数代表了理论物理学中长期存在的基本问题,需要大规模计算解决方案。因此,该方法在很大程度上涉及并行机器上的大规模计算以及分析建模。许多数值计算采用了最新的计算和可视化资源。 They comprise both initial value and evolution computations and treat vacuum spacetimes containing black holes as well as spacetimes containing realistic matter sources, magnetic fields and both electromagnetic and neutrino radiation. The results have important implications for astronomical observations, including those measured by present and future gravitational wave interferometers and gamma-ray burst detectors.

图书

黑洞,白矮人和中子星书籍封面
现代天体物理学书籍封面的亮点
数字相对性书封面
数值相对论:从头开始书籍封面

期刊选定的文章

  • M. Ruiz,S.L。Shapiro和A. Tsokaros。GW170817,一般相对论磁流失动力模拟和中子星形最大质量物理。Rev. D:快速通讯。97,021501(2018)。中子星形最大质量
  • M. Ruiz,R。Lang,V。Paschalidis和S.L.夏皮罗。二进制中子星星合并:短伽马射线爆发的喷气发动机。天体。J. Lett。824,L1(2016)。GRB喷气机
  • M.D. Duez,Y.T。Liu,S.L。夏皮罗和卑诗省斯蒂芬斯。动力学空间中的相对论磁性水力学:数值方法和测试。物理。Rev. D 72,024029(2005)。“伊利诺伊州GRMHD代码”
  • T.W.Baumgarte,S.L。Shapiro和M. Shibata,“在差异旋转的中子星的最大质量上”,他的天体物理期刊信函538,L29(2000)。“高质量中子星”
  • T.W.Baumgarte和S.L.夏皮罗(Shapiro),“爱因斯坦田间方程的数值集成”,物理评论D 59,024007(1998)。“ BSSN”
  • S.L.Shapiro和S.A. Teukolsky,“计算机上的相对论恒星动力学。I.动机和数值方法”,天体物理学杂志BF 298,34(1986)。
  • A.P. Lightman和S.L.夏皮罗(Shapiro),“球形簇的动态演变”,现代物理学评论50,437(1978)。
  • S.L.Shapiro,A.P。Lightman和D.M.Eardley,“ Cygnus X-1的两个温度积聚磁盘模型:结构和光谱”,天体物理杂志204,187(1976)。
  • S.L.Shapiro,“积聚在黑洞上:紧急辐射光谱”,天体物理杂志180,531(1973)。

研究荣誉

  • Hans A. Bethe奖,美国物理学会(2017年)
  • amity高中荣誉大厅(2006年)
  • 英国物理研究所研究员(2004年)
  • 美国体育社会研究员(1998)
  • 一等奖,IBM超级计算比赛(1991)
  • 大规模计算奖的最前沿(1990)
  • IBM超级计算竞赛奖(1990)
  • 约翰·西蒙·古根海姆纪念基金会奖学金(1989-90)
  • 美国出版商协会奖(1984)
  • 阿尔弗雷德·斯隆研究奖学金(1979)

最近的课程教了

  • Phys 515(ASTR 515) - 一般相对论I
  • 物理516(ASTR 516) - 一般相对论II
  • 物理541(ASTR 541) - 紧凑物体的物理学
  • Phys 598 CPA- Comp Phys和Astr中的主题

学期将学生排名出色的老师

学期 课程 杰出的
2017年春季 物理541
2016年春季 物理516
2012年春季 物理516