Heaviside, Oliver
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 14 juni 2021; kontroller kräver 5 redigeringar .| Oliver Heaviside | |
|---|---|
| Oliver Heaviside | |
| Födelsedatum | 18 maj 1850 |
| Födelseort | Camden ( Storbritannien ) |
| Dödsdatum | 3 februari 1925 (74 år) |
| En plats för döden | Torquay (Storbritannien) |
| Land | Storbritannien |
| Vetenskaplig sfär | fysik , matematik , teknik |
| Arbetsplats | Great Northern Telegraph Society |
| Känd som | Kennelly-Heaviside lager , Reaktans , Heaviside funktion , Differentialoperatorer , Vektoranalys |
| Utmärkelser och priser | första mottagaren av Faraday-medaljen (1922) |
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |
Oliver Heaviside ( född Oliver Heaviside ; 18 maj 1850 - 3 februari 1925 ) var en engelsk självlärd vetenskapsman, ingenjör , matematiker och fysiker . Han tillämpade först komplexa tal för att studera elektriska kretsar , utvecklade en teknik för att tillämpa Laplace-transformen för att lösa differentialekvationer , omformulerade Maxwells ekvationer i termer av tredimensionella vektorer, elektriska och magnetiska fältstyrkor och elektriska och magnetiska induktioner, och, oberoende av andra matematiker skapade vektoranalys . Trots det faktum att Heaviside inte var på bästa sätt med det vetenskapliga samfundet under större delen av sitt liv, förändrade hans arbete matematikens och fysikens ansikte .
Biografi
Tidigt liv
Heaviside föddes i England , London Borough of Camden , son till Thomas Heaviside och Rachel Elizabeth West, och var den yngsta av deras fyra söner. Min far arbetade som gravör och konstnär . Oliver fick scharlakansfeber i tidig barndom, vilket skadade hans hörsel allvarligt och gjorde honom döv för resten av livet. Denna omständighet påverkade hans barndom allvarligt, för på grund av hörselproblem kunde han inte kommunicera normalt med sina kamrater. Trots goda akademiska prestationer (1865 var han den 5:e av 500 elever), lämnade Oliver skolan vid 16 och studerade självständigt morsekod , teorin om elektricitet , elektroteknik och studerade språk - tyska och danska .
1868 flyttade Heaviside till Danmark och blev telegrafist , där han snabbt lärde sig yrkets krångligheter . År 1871 återvände han till England och tillträdde en tjänst som senior telegrafist vid Great Northern Telegraph Company i Newcastle , där han var ansvarig för företagets internationella telegraftrafik. 1872-1873 publicerade han sina första verk om elektricitet, som James Maxwell blev allvarligt intresserad av . Maxwell nämnde Heavisides forskning i den andra upplagan av hans bok Researches in Electricity and Magnetism, som inspirerade Oliver att ta vetenskapen på större allvar. 1874 lämnade han sin tjänst som telegrafist och tog upp privat forskning i sina föräldrars hus. Under denna tid utvecklade han teorin om transmissionsledningar (även känd som " telegrafekvationer "). Heavisides ekvationer bidrog till vidareutvecklingen av telegrafkommunikation.
Mognad
År 1880 undersökte Heaviside hudeffekten i telegraföverföringslinjer och skrev om Maxwells resultat från deras ursprungliga form i termer av modern vektoranalys , vilket reducerade ett system med 20 ekvationer i 12 variabler till 4 differentialekvationer , kända som Maxwells ekvationer . Maxwells fyra ekvationer beskriver naturen hos stationära och rörliga laddade partiklar och magnetiska dipoler , och förhållandet mellan dem, nämligen elektromagnetisk induktion .
Mellan 1880 och 1887 utvecklade Oliver Heaviside operationskalkylen (han myntade beteckningen D för differentialoperatorn), en metod för att lösa differentialekvationer genom reduktion till vanliga algebraiska ekvationer , vilket till en början orsakade en hel del kontroverser på grund av bristen på en rigorös berättigande. Sedan yttrade han den berömda frasen: "Matematik är en experimentell vetenskap, definitioner visas sist." Detta var ett svar på kritik för användningen av ännu inte helt definierade operatörer .
År 1887 föreslog Heaviside att lägga till induktorer till den transatlantiska telegrafkabeln (och därmed öka sin egen induktans ) för att korrigera för den resulterande distorsionen. Av politiska skäl gjordes detta inte. Senare utvecklade den serbiske fysikern Mihailo Pupin ett sätt att utöka sändningsräckvidden för telefonlinjer genom att installera förlängningsspolar med jämna mellanrum längs överföringslinjen. Denna metod följde Heavisides idéer.
I två tidningar 1888 och 1889 beräknade Heaviside deformationen av elektriska och magnetiska fält runt en rörlig laddning, såväl som effekterna av laddnings inträde i ett tätt medium. Han förutspådde Vavilov-Cherenkov-effekten och inspirerade J. Fitzgerald att föreslå konceptet med den så kallade Lorentz-Fitzgerald-kontraktionen .
År 1889 , efter Thomsons upptäckt av elektronen , började Heaviside arbetet med begreppet elektromagnetisk massa. Heaviside ansåg att det var lika verkligt som en massa material, som kan ge samma effekter. Wilhelm Wien verifierade senare Heavisides resultat för små accelerationer .
År 1891 erkände British Royal Society Heavisides bidrag till den matematiska beskrivningen av elektromagnetiska fenomen genom att tilldela titeln Fellow of the Royal Society.
1893 föreslog han en elektromagnetisk beskrivning av gravitationen [1] .
År 1905 erhöll Heaviside en hedersdoktor vid universitetet i Göttingen .
Senaste åren
År 1902 förutspådde Heaviside förekomsten av ett Kennelly-Heaviside-lager i jonosfären . Heavisides förslag inkluderade sätt att sända radiosignaler runt krökningen av jordens yta. Existensen av jonosfären bekräftades 1923 . Heavisides förutsägelser, tillsammans med Plancks teori om strålning , kan ha påverkat slutet på försöken att upptäcka radioemission från solen och andra astronomiska objekt. Oavsett orsaken verkar det inte ha gjorts något försök på 30 år, tills radioastronomi uppfanns 1932 av Karl Jansky .
Eftersom han var på kant med det vetenskapliga samfundet hela sitt liv, blev forskaren under de sista åren av sitt liv särskilt excentrisk. Även om Heaviside var aktiv inom cykling i sin ungdom, försämrades hans hälsa allvarligt på sextiotalet. Under denna period skrev Heaviside på korrespondens med sitt eget namn, med initialerna WORM ( mask ), även om dessa bokstäver inte stod för någonting. Heaviside började måla sina naglar rosa och använde granitblock istället för hemmöbler. Heaviside dog i Torquay ( Devon ) och är begravd på Paignton Cemetery. Mycket av erkännandet kom till honom efter hans död.
Uppfinningar och upptäckter
Heaviside utvecklade idén om jonosfären genom att förutsäga existensen av Kennelly-Heaviside-skiktet . Heaviside utvecklade teorin om transmissionsledningar (känd som " telegrafekvationer "). Heaviside introducerade självständigt Umov-Poynting-vektorn och tre år innan Lorentz hittade ett uttryck för Lorentz-kraften [2] .
Heaviside förenklade Maxwells ursprungliga resultat för användning av forskare. Denna nya formulering gav fyra vektorekvationer nu kända som Maxwells ekvationer . Heaviside introducerade den så kallade Heaviside-funktionen , som används för att modellera den elektriska strömmen i en krets. Heaviside utvecklade konceptet med en vektor- och vektoranalys . Heaviside skapade en operatormetod för linjära differentialekvationer .
Heaviside förutspådde Vavilov-Cherenkov-strålningen ett halvt sekel innan dess upptäckt; men detta blev känt mycket senare än hans död: i studiet av vetenskapsmannens manuskript i början av 1970-talet.
Termer för teorin om elektromagnetism
Oliver Heaviside myntade följande termer [3] :
- " elektret " för den elektriska analogen av en permanentmagnet, eller, med andra ord, vilken substans som helst som har en kvasi-permanent elektrisk polarisation (t.ex. ferroelektrisk ).
- I september 1885, " konduktivitet " och " permeabilitet ".
- I februari 1886, " induktans ".
- I juli 1886, " impedans ".
- I december 1887, " antagning ".
- I maj 1888, " magnetiskt motstånd ".
Parallellt med D. W. Gibbs förde han teorin om vektorer och vektoranalys till den form i vilken den började få erkännande från den tidens vetenskapliga samfund. Dessförinnan förkastades teorin om vektorer av några kända forskare, till exempel Kelvin . Presentationen av denna teori finns i O. Heavisides bok "The Theory of Electricity".
Minne
1970 döptes en krater på månens bortre sida efter Heaviside av International Astronomical Union .
Anteckningar
- ↑ En gravitationell och elektromagnetisk analogi.
- ↑ Bolotovsky B.M. Oliver Heaviside . - M . : Nauka, 1985. - S. 43-44.
- ↑ Bolotovsky B.M. Oliver Heaviside. Kapitel sex
Se även
Litteratur
- Bolotovsky B. M. Oliver Heaviside, 1850-1925 / Ed. ed. V. L. Ginzburg . — M .: Nauka , 1985. — 256 sid. - ( Vetenskaplig och biografisk serie ). - 6800 exemplar. (reg.)
- Bolotovsky BM Oliver Heaviside: En fysikers tankar och en matematikers beräkningar // Lör. "Antal och tanke", vol. 6. - M.: Kunskap, 1983. - S. 126-157. — 80 000 exemplar.
- Muslin E. Hermit från Torquay // Youth Technique . 1965. Nr 10. S. 18-19.
- Nakhin P. J. Oliver Heaviside // In the world of science , nr 8, 1990.
- Primenko L. A. Matematiska idéer av O. Heaviside // Från historien om utvecklingen av fysikaliska och matematiska vetenskaper. Kiev, 1981. S. 37-44.
- Khramov Yu. A. Heaviside Oliver // Fysiker: Biografisk guide / Ed. A. I. Akhiezer . - Ed. 2:a, rev. och ytterligare — M .: Nauka , 1983. — S. 289. — 400 sid. - 200 000 exemplar.
- Primenko L. Oliver Heaviside Liv och arbete, Kamenetz-Podolsky, "Abetka", 2004. S. 295. - 500 ex.
 Tematiska platser | ||||
|---|---|---|---|---|
| Ordböcker och uppslagsverk | ||||
| Släktforskning och nekropol | ||||
| ||||