Heaviside, Oliver
Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 14.6.2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 5 muokkausta .| Oliver Heaviside | |
|---|---|
| Oliver Heaviside | |
| Syntymäaika | 18. toukokuuta 1850 |
| Syntymäpaikka | Camden ( Iso- Britannia ) |
| Kuolinpäivämäärä | 3. helmikuuta 1925 (74-vuotias) |
| Kuoleman paikka | Torquay (Iso-Britannia) |
| Maa | Iso-Britannia |
| Tieteellinen ala | fysiikka , matematiikka , tekniikka |
| Työpaikka | Great Northern Telegraph Society |
| Tunnetaan | Kennelly-Heaviside-kerros , Reaktanssi , Heaviside- funktio , Differentiaalioperaattorit , Vektorianalyysi |
| Palkinnot ja palkinnot | ensimmäinen Faraday-mitalin saaja (1922) |
| Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa | |
Oliver Heaviside ( syntynyt Oliver Heaviside ; 18. toukokuuta 1850 - 3. helmikuuta 1925 ) oli englantilainen itseoppinut tiedemies, insinööri , matemaatikko ja fyysikko . Hän sovelsi ensin kompleksilukuja sähköpiirien tutkimukseen , kehitti tekniikan Laplace-muunnoksen soveltamiseksi differentiaaliyhtälöiden ratkaisemiseen , muotoili uudelleen Maxwellin yhtälöt kolmiulotteisten vektorien, sähkö- ja magneettikentän voimakkuuksien sekä sähköisten ja magneettisten induktioiden suhteen, ja muista matemaatikoista riippumatta loi vektorianalyysin . Huolimatta siitä, että Heaviside ei ollut parhaimmillaan tiedeyhteisön kanssa suurimman osan elämästään, hänen työnsä muutti matematiikan ja fysiikan kasvot .
Elämäkerta
Varhainen elämä
Heaviside syntyi Englannissa , Lontoon Camdenin kaupunginosassa Thomas Heavisiden ja Rachel Elizabeth Westin pojaksi ja oli nuorin heidän neljästä pojastaan . Isäni työskenteli kaivertajana ja taiteilijana . Oliver sairasti tulirokkoa varhaislapsuudessa, mikä vahingoitti vakavasti hänen kuuloaan ja jätti hänet kuuroiksi loppuelämänsä ajaksi. Tämä seikka vaikutti vakavasti hänen lapsuuteensa, koska kuuloongelmien vuoksi hän ei voinut kommunikoida normaalisti ikätovereidensa kanssa. Huolimatta hyvästä akateemisesta suorituksesta (vuonna 1865 hän oli viides 500 opiskelijasta), Oliver jätti koulun 16-vuotiaana ja opiskeli itsenäisesti morsekoodia , sähköteoriaa , sähkötekniikkaa ja opiskeli kieliä - saksaa ja tanskaa .
Vuonna 1868 Heaviside muutti Tanskaan ja ryhtyi lennätinoperaattoriksi , jossa hän oppi nopeasti ammatin hienoudet. Vuonna 1871 hän palasi Englantiin ja aloitti vanhemman lennätinviran Great Northern Telegraph Companyssa Newcastlessa , missä hän vastasi yhtiön kansainvälisestä lennätinliikenteestä. Vuosina 1872-1873 hän julkaisi ensimmäiset sähköteoksensa, joista James Maxwell kiinnostui vakavasti . Maxwell mainitsi Heavisiden tutkimuksen kirjansa Researches in Electricity and Magnetism toisessa painoksessa, mikä inspiroi Oliveria ottamaan tieteen vakavammin. Vuonna 1874 hän jätti lennätinaseman ja aloitti yksityisen tutkimuksen vanhempiensa talossa. Tänä aikana hän kehitti siirtolinjojen teorian (tunnetaan myös nimellä " lennätinyhtälöt "). Heavisiden yhtälöt vaikuttivat lennätinviestinnän edelleen kehittämiseen.
Maturiteetti
Vuonna 1880 Heaviside tutki iho-ilmiötä lennätinsiirtolinjoissa ja kirjoitti Maxwellin tulokset uudelleen niiden alkuperäisestä muodosta nykyaikaisen vektorianalyysin kannalta , jolloin 20 yhtälön järjestelmä 12 muuttujassa pelkistettiin 4 differentiaaliyhtälöksi , jotka tunnetaan Maxwellin yhtälöinä . Maxwellin neljä yhtälöä kuvaavat paikallaan olevien ja liikkuvien varautuneiden hiukkasten ja magneettisten dipolien luonnetta ja niiden välistä suhdetta, nimittäin sähkömagneettista induktiota .
Vuosina 1880–1887 Oliver Heaviside kehitti operaatiolasken (hän loi differentiaalioperaattorille merkinnän D ), menetelmän differentiaaliyhtälöiden ratkaisemiseksi pelkistämällä tavallisiksi algebrallisiksi yhtälöiksi . perustelut. Sitten hän lausui kuuluisan lauseen: "Matematiikka on kokeellinen tiede, määritelmät näkyvät viimeisenä." Tämä oli vastaus kritiikkiin , joka koski vielä määrittelemättömien operaattoreiden käyttöä .
Vuonna 1887 Heaviside ehdotti induktorien lisäämistä transatlanttiseen lennätinkaapeliin (täten lisäten sen omaa induktanssia ) tuloksena olevan vääristymän korjaamiseksi. Poliittisista syistä tätä ei tehty. Myöhemmin serbialainen fyysikko Mihailo Pupin kehitti tavan laajentaa puhelinlinjojen kantamaa asentamalla jatkokäämiä säännöllisin väliajoin siirtolinjaa pitkin. Tämä menetelmä seurasi Heavisiden ajatuksia.
Kahdessa artikkelissa vuosina 1888 ja 1889 Heaviside laski sähkö- ja magneettikenttien muodonmuutoksia liikkuvan varauksen ympärillä sekä varauksen vaikutukset tiheään väliaineeseen. Hän ennusti Vavilov-Cherenkov-ilmiön ja inspiroi J. Fitzgeraldia ehdottamaan niin sanotun Lorentz-Fitzgeraldin supistumisen käsitettä .
Vuonna 1889 , kun Thomson löysi elektronin , Heaviside aloitti työskentelyn sähkömagneettisen massan käsitteen parissa. Heaviside piti sitä yhtä todellisena kuin materiaalimassa, joka pystyy tuottamaan samat efektit. Wilhelm Wien vahvisti myöhemmin Heavisiden tuloksen pienillä kiihdytyksillä .
Vuonna 1891 British Royal Society tunnusti Heavisiden panoksen sähkömagneettisten ilmiöiden matemaattiseen kuvaamiseen myöntämällä tittelin Royal Societyn jäseneksi.
Vuonna 1893 hän ehdotti painovoiman sähkömagneettista kuvausta [1] .
Vuonna 1905 Heaviside sai kunniatohtorin arvon Göttingenin yliopistosta .
Viime vuodet
Vuonna 1902 Heaviside ennusti Kennelly-Heaviside-kerroksen olemassaolon ionosfäärissä . Heavisiden ehdotuksiin sisältyi tapoja lähettää radiosignaaleja maan pinnan kaarevuuden ympäri. Ionosfäärin olemassaolo vahvistettiin vuonna 1923 . Heavisiden ennusteet yhdessä Planckin säteilyteorian kanssa ovat saattaneet vaikuttaa Auringon ja muiden tähtitieteellisten kohteiden radiosäteilyn havaitsemisyritysten loppumiseen . Oli syy mikä tahansa, yrityksiä ei näytä olleen 30 vuoteen, kunnes Karl Jansky keksi radioastronomian vuonna 1932 .
Koska tiedeyhteisö oli ristiriidassa koko elämänsä, hänestä tuli elämänsä viimeisinä vuosina erityisen eksentrinen. Vaikka Heaviside oli nuoruudessaan aktiivinen pyöräily, hänen terveytensä heikkeni 60-vuotiaana vakavasti. Tänä aikana Heaviside allekirjoitti kirjeenvaihdon omalla nimellään, alkukirjaimilla WORM ( mato ), vaikka nämä kirjaimet eivät merkinneet mitään. Heaviside alkoi maalata kynteensä vaaleanpunaiseksi ja käyttää graniittipalikoita kodin huonekalujen sijaan. Heaviside kuoli Torquayssa ( Devon ) ja on haudattu Paigntonin hautausmaalle. Suuri osa tunnustuksesta tuli hänelle hänen kuolemansa jälkeen.
Keksinnöt ja löydöt
Heaviside kehitti idean ionosfääristä ennustamalla Kennelly-Heaviside-kerroksen olemassaolon . Heaviside kehitti siirtolinjojen teorian (tunnetaan " lennätinyhtälöinä "). Heaviside esitteli itsenäisesti Umov-Poynting-vektorin ja kolme vuotta ennen kuin Lorentz löysi ilmaisun Lorentzin voimalle [2] .
Heaviside yksinkertaisti Maxwellin alkuperäiset tulokset tutkijoiden käyttöön. Tämä uusi muotoilu antoi neljä vektoriyhtälöä, jotka tunnetaan nykyään Maxwellin yhtälöinä . Heaviside esitteli niin kutsutun Heaviside-funktion , jota käytetään mallintamaan piirin sähkövirtaa. Heaviside kehitti käsitteen vektorista ja vektorianalyysistä . Heaviside loi operaattorimenetelmän lineaarisille differentiaaliyhtälöille .
Heaviside ennusti Vavilov-Cherenkov-säteilyn puoli vuosisataa ennen sen löytämistä; mutta tämä tuli tunnetuksi paljon myöhemmin kuin hänen kuolemansa: tutkijan käsikirjoituksia 1970-luvun alussa.
Sähkömagnetismin teorian termit
Oliver Heaviside loi seuraavat termit [3] :
- " elektreetti " kestomagneetin sähköiselle analogille, tai toisin sanoen mikä tahansa aine, jolla on kvasipysyvä sähköinen polarisaatio (esim . ferrosähköinen ).
- Syyskuussa 1885 " johtavuus " ja " läpäisevyys ".
- Helmikuussa 1886 " induktanssi ".
- Heinäkuussa 1886 " impedanssi ".
- Joulukuussa 1887 " pääsy ".
- Toukokuussa 1888 " magneettinen vastus ".
Rinnakkain D. W. Gibbsin kanssa hän toi vektoriteorian ja vektorianalyysin siihen muotoon, jossa se alkoi saada tunnustusta tuon ajan tiedeyhteisöltä. Tätä ennen jotkut kuuluisat tiedemiehet, esimerkiksi Kelvin , hylkäsivät vektoriteorian . Tämän teorian esittely on O. Heavisiden kirjassa "The Theory of Electricity".
Muisti
Vuonna 1970 Kansainvälinen tähtitieteellinen liitto nimesi Kraatterin Kuun toisella puolella Heavisiden mukaan .
Muistiinpanot
- ↑ Gravitaatio- ja sähkömagneettinen analogia.
- ↑ Bolotovsky B.M. Oliver Heaviside . - M .: Nauka, 1985. - S. 43-44.
- ↑ Bolotovsky B.M. Oliver Heaviside. Luku kuusi
Katso myös
Kirjallisuus
- Bolotovsky B. M. Oliver Heaviside, 1850-1925 / Toim. toim. V. L. Ginzburg . — M .: Nauka , 1985. — 256 s. - ( Tieteelliset ja elämäkerralliset sarjat ). - 6800 kappaletta. (rekisteri)
- Bolotovsky BM Oliver Heaviside: Fyysikon ajatuksia ja matemaatikon laskelmia // La. "Numero ja ajatus", voi. 6. - M.: Knowledge, 1983. - S. 126-157. – 80 000 kappaletta.
- Muslin E. Hermit Torquaysta // Youth Technique . 1965. Nro 10. S. 18-19.
- Nakhin P. J. Oliver Heaviside // Tieteen maailmassa , nro 8, 1990.
- Primenko L. A. O. Heavisiden matemaattiset ideat // Fysikaalisten ja matemaattisten tieteiden kehityshistoriasta. Kyiv, 1981. S. 37-44.
- Khramov Yu. A. Heaviside Oliver // Fyysikot : Elämäkertaopas / Toim. A. I. Akhiezer . - Toim. 2nd, rev. ja ylimääräistä — M .: Nauka , 1983. — S. 289. — 400 s. - 200 000 kappaletta.
- Primenko L. Oliver Heaviside Elämä ja työ, Kamenetz-Podolsky, "Abetka", 2004. S. 295. - 500 kpl.
 Temaattiset sivustot | ||||
|---|---|---|---|---|
| Sanakirjat ja tietosanakirjat | ||||
| Sukututkimus ja nekropolis | ||||
| ||||