Όλιβερ Χέβισαϊντ
Ο Oliver Heaviside (Camden, Λονδίνο 18 Μαΐου 1850 - Torquay, Devon 3 Φεβρουαρίου 1925) ήταν αυτοδίδακτος Άγγλος ηλεκτρολόγος μηχανικός, μαθηματικός και φυσικός.
Αν και ήταν πολύ γνωστός στον επιστημονικό κόσμο κατά τη διάρκεια της ζωής του, μόνο μετά το θάνατό του οι άνθρωποι συνειδητοποίησαν πόσο είχε αλλάξει τη μελέτη των μαθηματικών και της φυσικής. Χρησιμοποίησε τους μιγαδικούς αριθμούς για να μελετήσει τα ηλεκτρικά κυκλώματα και έκανε πολλή δουλειά στη θεωρία των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, γεγονός που κατέστησε αναγκαία την εξεύρεση νέων τρόπων εργασίας με τις διαφορικέςεξισώσεις. Έκανε εργασίες σχετικά με τις εξισώσεις πεδίου του Μάξγουελ και τη διανυσματική ανάλυση. Μέρος της ιονόσφαιρας έχει πάρει το όνομά του: το στρώμα Kennelly-Heaviside. Η προσωπικότητά του ήταν πολύ εκκεντρική και αποτελεί ένα καλό παράδειγμα αυτού που πολλοί άνθρωποι θεωρούν ως τρελό επιστήμονα.
Oliver Heaviside, ~1900
Life
Ο Heaviside γεννήθηκε στο Camden Town του Λονδίνου. Ο πατέρας του ήταν εξειδικευμένος χαράκτης ξύλου. Ο θείος του, Sir Charles Wheatstone (1802-1875), συν-εφηύρε τον τηλέγραφο και έκανε διάσημα πειράματα το 1837 από τον σταθμό Euston.
Ο Heaviside ήταν κοντός και είχε κόκκινα μαλλιά. Όταν ήταν νέος έπασχε από οστρακιά που τον έκανε μάλλον κουφό, ιδίως στα νεότερα χρόνια του. Ο Heaviside σπούδασε στο Camden House School μέχρι τα 16 του και συνέχισε να μελετά στο σπίτι μέχρι τα 18 του. Έπιασε δουλειά ως τηλεγραφητής και πέρασε κάποιο διάστημα δουλεύοντας στη Δανία. Παρατήρησε ότι οι ταχύτητες λειτουργίας ήταν 40% ταχύτερες από την Αγγλία στη Δανία από ό,τι αντίστροφα, και το 1871 βρήκε ένα σφάλμα στο τηλεγραφικό καλώδιο από την Αγγλία στη Δανία. Το 1873 πήρε ένα αντίγραφο της πρώτης έκδοσης του βιβλίου του Μάξγουελ A Treatise on Electricity and Magnetism. Το βιβλίο αυτό τον επηρέασε πολύ και τον βοήθησε να παράγει πολλές μαθηματικές ιδέες. Εκείνη την εποχή εργαζόταν στο Νιούκαστλ. Το 1875 επέστρεψε στο Λονδίνο για να ζήσει με τους γονείς του. Εκεί πέρασε πολύ χρόνο γράφοντας τις ανακαλύψεις του, αλλά κανείς δεν ήθελε να δημοσιεύσει τα έγγραφά του επειδή ήταν πολύ δύσκολα κατανοητά. Ανέλυσε τα εναλλασσόμενα ρεύματα 15 χρόνια πριν αρχίσουν να χρησιμοποιούνται εμπορικά.
Όταν οι γονείς του μετακόμισαν στο Paignton, μετακόμισε μαζί τους. Μετά το θάνατό τους έζησε στο Newton Abbott και στη συνέχεια, από το 1908 έως το θάνατό του, στο Torquay. Ήταν άγαμος.
Εκκεντρική συμπεριφορά
Στα γηρατειά του ο Heaviside γινόταν όλο και πιο εκκεντρικός. Ήταν φτωχός και ζούσε μόνος του σε ένα μεγάλο σπίτι στο Torquay που δεν είχε την πολυτέλεια να θερμαίνει σωστά. Του άρεσε όταν τον επισκέπτονταν οι φίλοι του, αλλά πολλοί άνθρωποι τον απωθούσαν επειδή συχνά γινόταν αγενής. Δεν μπορούσε να μαγειρέψει και ένας φιλικός αστυνομικός ερχόταν τακτικά στο σπίτι για να του φέρει φαγητό. Επειδή ο Heaviside ήταν κουφός και δεν μπορούσε να ακούσει το χτύπημα της πόρτας, ο αστυνομικός συνήθιζε να ανοίγει το γραμματοκιβώτιο και να σφυρίζει δυνατά. Το σπίτι και ο κήπος ήταν σε τρομερή ακαταστασία. Είχε στο σπίτι του κομμάτια γρανίτη για έπιπλα. Συχνά έβαζε τα γράμματα W.O.R.M. μετά το όνομά του, για πλάκα. Έβαφε τα νύχια του ροζ. Τουλάχιστον μια φορά έβαψε τα μαλλιά του μαύρα και, όσο ήταν βρεγμένα, φορούσε ένα τσαγιερό στο κεφάλι του.
Όταν, το 1925, έπεσε από μια σκάλα και μεταφέρθηκε με ασθενοφόρο σε οίκο ευγηρίας, ήταν η πρώτη φορά που επέβαινε σε μηχανοκίνητο όχημα. Είπε στον οδηγό του ασθενοφόρου ότι απόλαυσε τη διαδρομή. Πέθανε στο γηροκομείο στο Torquay ένα μήνα αργότερα και θάφτηκε στο Paignton.
Το έργο του
Ηλεκτρομαγνητισμός |
|
Ηλεκτρισμός - Μαγνητισμός |
Ηλεκτρικό φορτίο - Νόμος του Κουλόμπ - |
Μαγνητοστατική Νόμος του Ampère - Ηλεκτρικό ρεύμα - Μαγνητικό πεδίο - |
Ηλεκτροδυναμική Νόμος της δύναμης Lorentz - emf - Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή - Νόμος του Faraday - Νόμος του Lenz - Ρεύμα μετατόπισης - Εξισώσεις του Maxwell - ΗΜ πεδίο - Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία - Δυναμικό Liénard-Wiechert - Τένσορας Maxwell - Ρεύμα δινορεύματος |
Ηλεκτρικό δίκτυο Ηλεκτρική αγωγιμότητα - Ηλεκτρική αντίσταση - Χωρητικότητα - |
Συνδυαστική διατύπωση Ηλεκτρομαγνητικός τανυστής - ΗΜ τανυστής τάσης-ενέργειας - Τέσσερα ρεύματα - Ηλεκτρομαγνητικό τετραδυναμικό |
· v · t · e |
Ο Heaviside ήταν σαν τον Sir Isaac Newton στο ότι εργαζόταν μόνος του και δεν δημοσίευε πάντα το σύνολο των πειραμάτων του. Έγραψε πολλές ιδέες στα σημειωματάριά του, αλλά δεν πίστευε ότι αυτές οι ιδέες ήταν έτοιμες για δημοσίευση, ωστόσο αποδείχθηκαν πολύ σημαντικές. Για παράδειγμα, πρότεινε ότι υπήρχε ένα ατμοσφαιρικό αγώγιμο στρώμα πολλά χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της γης, το οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την αποστολή ραδιοκυμάτων σε μεγάλες αποστάσεις γύρω από την καμπυλότητα της γης. Το 1923 ανακαλύφθηκε πράγματι ότι υπήρχαν πολύπλοκα, ιονισμένα στρώματα (που ονομάστηκαν ''ιονόσφαιρα''). Το στρώμα Kennelly-Heaviside πήρε αργότερα το όνομά του. Μέχρι το 1950, 25 χρόνια μετά το θάνατό του, υπήρχαν περισσότεροι από 50 σταθμοί παγκοσμίως που πειραματίζονταν με τη ραδιοεπικοινωνία στην ανώτερη ατμόσφαιρα.
Ο Heaviside πραγματοποίησε μελέτες σχετικά με τον τρόπο μετάδοσης της ομιλίας με σαφήνεια στην τηλεφωνική επικοινωνία. Μελέτησε τις ανακλάσεις στα τηλεφωνικά κυκλώματα (οι οποίες παρήγαγαν ενοχλητική ηχώ). Από το 1886 αφιέρωσε το μεγαλύτερο μέρος του χρόνου του στη διάδοση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στο χώρο, η οποία είχε αναπτυχθεί από τον Hertz, και στην κίνηση των ατόμων, η οποία είχε ανακαλυφθεί από τον J.J. Thomson.
Τιμητικές διακρίσεις
Ο Heaviside δεν ενδιαφερόταν να λάβει τιμητικές διακρίσεις. Πράγματι, δεν έβγαλε ποτέ χρήματα από τις ανακαλύψεις του και συχνά δυσκολευόταν να πληρώσει τους λογαριασμούς. Πιθανότατα ήταν πολύ ευχαριστημένος που έγινε μέλος της Βασιλικής Εταιρείας το 1891. Του απονεμήθηκε από την κυβέρνηση σύνταξη 120 λιρών ετησίως από τον πολιτικό κατάλογο. Το 1908 εξελέγη επίτιμο μέλος του Ινστιτούτου Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και το 1918 επίτιμο μέλος του Αμερικανικού Ινστιτούτου Ηλεκτρολόγων Μηχανικών. Το 1921 ήταν ο πρώτος που τιμήθηκε με το μετάλλιο Faraday.
Ένα διάσημο απόσπασμα του Heaviside είναι: "Να αρνηθώ το δείπνο μου επειδή δεν κατανοώ πλήρως τη διαδικασία της πέψης";
Ο τάφος του Heaviside στο νεκροταφείο του Paignton
Σχετικές σελίδες
- Συνάρτηση Heaviside
- Μαγνητική απροθυμία
- Συνάρτηση δέλτα Dirac
- Ομοαξονικό καλώδιο
- Μετάλλιο Hughes
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Ποιος ήταν ο Όλιβερ Χεαβισάιντ;
A: Ο Oliver Heaviside ήταν Άγγλος ηλεκτρολόγος μηχανικός, μαθηματικός και φυσικός που έζησε από τις 18 Μαΐου 1850 έως τις 3 Φεβρουαρίου 1925.
Ερ: Τι έκανε στον επιστημονικό κόσμο;
Α: Χρησιμοποίησε τους μιγαδικούς αριθμούς για να μελετήσει τα ηλεκτρικά κυκλώματα και έκανε πολλή δουλειά στη θεωρία των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, η οποία κατέστησε αναγκαία την εξεύρεση νέων τρόπων εργασίας με διαφορικές εξισώσεις. Εργάστηκε επίσης πάνω στις εξισώσεις πεδίου του Μάξγουελ και στη διανυσματική ανάλυση, και πιστώνεται ως ο εφευρέτης του διανυσματικού λογισμού.
Ερ: Πώς έχει αναγνωριστεί το έργο του;
Α: Το έργο του αναγνωρίστηκε μετά το θάνατό του- οι άνθρωποι συνειδητοποίησαν πόσο πολύ άλλαξε τη μελέτη των μαθηματικών και της φυσικής. Μέρος της ιονόσφαιρας έχει πάρει το όνομά του - το στρώμα Kennelly-Heaviside - ως φόρο τιμής στα επιτεύγματά του.
Ερ: Τι είδους άνθρωπος ήταν ο Oliver Heaviside;
Α: Ο Oliver Heaviside είχε μια εκκεντρική προσωπικότητα, που συχνά ταίριαζε σε αυτό που πολλοί άνθρωποι θεωρούν ως στερεότυπο του τρελού επιστήμονα.
Ερ: Τι συνεισέφερε στα μαθηματικά και τη φυσική;
Α: Ο Oliver Heaviside συνέβαλε σημαντικά τόσο στα μαθηματικά όσο και στη φυσική, χρησιμοποιώντας σύνθετους αριθμούς για τη μελέτη ηλεκτρικών κυκλωμάτων, κάνοντας πολλή δουλειά στη θεωρία ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, δουλεύοντας πάνω στις εξισώσεις πεδίου του Maxwell και τη διανυσματική ανάλυση και εφευρίσκοντας τον Διανυσματικό Λογισμό.