Heaviside, Oliver
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 14. juni 2021; checks kræver 5 redigeringer .| Oliver Heaviside | |
|---|---|
| Oliver Heaviside | |
| Fødselsdato | 18. maj 1850 |
| Fødselssted | Camden ( Storbritannien ) |
| Dødsdato | 3. februar 1925 (74 år) |
| Et dødssted | Torquay (Storbritannien) |
| Land | Storbritanien |
| Videnskabelig sfære | fysik , matematik , teknik |
| Arbejdsplads | Great Northern Telegraph Society |
| Kendt som | Kennelly-Heaviside lag , Reaktans , Heaviside funktion , Differentialoperatorer , Vektoranalyse |
| Priser og præmier | første modtager af Faraday-medaljen (1922) |
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |
Oliver Heaviside ( født Oliver Heaviside ; 18. maj 1850 - 3. februar 1925 ) var en engelsk autodidakt videnskabsmand, ingeniør , matematiker og fysiker . Han anvendte først komplekse tal til studiet af elektriske kredsløb , udviklede en teknik til at anvende Laplace-transformationen til at løse differentialligninger , omformulerede Maxwells ligninger i form af tredimensionelle vektorer, elektriske og magnetiske feltstyrker og elektriske og magnetiske induktioner, og, uafhængigt af andre matematikere, skabt vektoranalyse . På trods af det faktum, at Heaviside ikke var på bedste fod med det videnskabelige samfund i det meste af sit liv, ændrede hans arbejde matematik og fysik .
Biografi
Tidligt liv
Heaviside blev født i England , London Borough of Camden , søn af Thomas Heaviside og Rachel Elizabeth West, og var den yngste af deres fire sønner. Min far arbejdede som gravør og kunstner . Oliver fik skarlagensfeber i den tidlige barndom, hvilket beskadigede hans hørelse alvorligt og gjorde ham døv resten af livet. Denne omstændighed påvirkede hans barndom alvorligt, fordi han på grund af høreproblemer ikke kunne kommunikere normalt med sine jævnaldrende. Trods gode akademiske præstationer (i 1865 var han den 5. ud af 500 elever), forlod Oliver skolen som 16-årig og studerede selvstændigt morsekode , teorien om elektricitet , elektroteknik og studerede sprog - tysk og dansk .
I 1868 flyttede Heaviside til Danmark og blev telegrafist , hvor han hurtigt lærte fagets forviklinger. I 1871 vendte han tilbage til England og tiltrådte en stilling som senior telegrafist hos Great Northern Telegraph Company i Newcastle , hvor han var ansvarlig for selskabets internationale telegraftrafik. I 1872-1873 udgav han sine første værker om elektricitet, som James Maxwell for alvor blev interesseret i . Maxwell nævnte Heavisides forskning i anden udgave af hans bog Researches in Electricity and Magnetism, som inspirerede Oliver til at tage videnskaben mere seriøst. I 1874 forlod han sin stilling som telegrafist og tog privat forskning i sine forældres hus. I løbet af denne tid udviklede han teorien om transmissionslinjer (også kendt som " telegrafligninger "). Heavisides ligninger bidrog til den videre udvikling af telegrafkommunikation.
Modenhed
I 1880 undersøgte Heaviside skin-effekten i telegraftransmissionslinjer og omskrev Maxwells resultater fra deres oprindelige form i form af moderne vektoranalyse , hvorved et system med 20 ligninger i 12 variable blev reduceret til 4 differentialligninger , kendt som Maxwells ligninger . Maxwells fire ligninger beskriver arten af stationære og bevægelige ladede partikler og magnetiske dipoler , og forholdet mellem dem, nemlig elektromagnetisk induktion .
Mellem 1880 og 1887 udviklede Oliver Heaviside den operationelle kalkulation (han opfandt notationen D for differentialoperatoren), en metode til at løse differentialligninger ved reduktion til almindelige algebraiske ligninger , som i begyndelsen forårsagede en masse kontroverser på grund af manglen på en streng begrundelse. Så udtalte han den berømte sætning: "Matematik er en eksperimentel videnskab, definitioner vises sidst." Dette var som svar på kritik for brugen af endnu ikke fuldt definerede operatører .
I 1887 foreslog Heaviside at tilføje induktorer til det transatlantiske telegrafkabel (og dermed øge dets egen induktans ) for at korrigere for den resulterende forvrængning. Af politiske årsager blev det ikke gjort. Senere udviklede den serbiske fysiker Mihailo Pupin en måde at udvide transmissionsområdet for telefonlinjer ved at installere forlængerspoler med jævne mellemrum langs transmissionslinjen. Denne metode fulgte Heavisides ideer.
I to papirer i 1888 og 1889 beregnede Heaviside deformationen af elektriske og magnetiske felter omkring en ladning i bevægelse, såvel som virkningerne af ladningsindtrængen i et tæt medium. Han forudsagde Vavilov-Cherenkov-effekten og inspirerede J. Fitzgerald til at foreslå konceptet om den såkaldte Lorentz-Fitzgerald-sammentrækning .
I 1889 , efter Thomsons opdagelse af elektronen , begyndte Heaviside at arbejde med begrebet elektromagnetisk masse. Heaviside anså det for at være lige så ægte som en masse materiale, der var i stand til at frembringe de samme effekter. Wilhelm Wien bekræftede senere Heavisides resultat for små accelerationer .
I 1891 anerkendte British Royal Society Heavisides bidrag til den matematiske beskrivelse af elektromagnetiske fænomener ved at tildele titlen Fellow of the Royal Society.
I 1893 foreslog han en elektromagnetisk beskrivelse af tyngdekraften [1] .
I 1905 modtog Heaviside en æresdoktorgrad fra universitetet i Göttingen .
Seneste år
I 1902 forudsagde Heaviside eksistensen af et Kennelly-Heaviside-lag i ionosfæren . Heavisides forslag omfattede måder at transmittere radiosignaler rundt omkring krumningen af jordens overflade. Eksistensen af ionosfæren blev bekræftet i 1923 . Heavisides forudsigelser kan sammen med Plancks teori om stråling have påvirket afslutningen på forsøg på at detektere radioemission fra Solen og andre astronomiske objekter. Uanset årsagen, synes der ikke at have været noget forsøg i 30 år, indtil opfindelsen af radioastronomi i 1932 af Karl Jansky .
Da han var på kant med det videnskabelige samfund hele sit liv, blev videnskabsmanden i de sidste år af sit liv særligt excentrisk. Selvom Heaviside var aktiv i cykling i sin ungdom, blev hans helbred alvorligt forringet i tresserne. I denne periode underskrev Heaviside korrespondance med sit eget navn, med initialerne WORM ( orm ), selvom disse bogstaver ikke stod for noget. Heaviside begyndte at male sine negle lyserøde og bruge granitblokke i stedet for møbler til hjemmet. Heaviside døde i Torquay ( Devon ) og er begravet på Paignton Cemetery. Meget af anerkendelsen kom til ham efter hans død.
Opfindelser og opdagelser
Heaviside udviklede ideen om ionosfæren ved at forudsige eksistensen af Kennelly-Heaviside-laget . Heaviside udviklede teorien om transmissionslinjer (kendt som " telegrafligninger "). Heaviside introducerede uafhængigt Umov-Poynting-vektoren og tre år før fandt Lorentz et udtryk for Lorentz-kraften [2] .
Heaviside forenklede Maxwells originale resultater til brug for videnskabsmænd. Denne nye formulering gav fire vektorligninger nu kendt som Maxwells ligninger . Heaviside introducerede den såkaldte Heaviside-funktion , der bruges til at modellere den elektriske strøm i et kredsløb. Heaviside udviklede konceptet med en vektor- og vektoranalyse . Heaviside skabte en operatormetode til lineære differentialligninger .
Heaviside forudsagde Vavilov-Cherenkov-strålingen et halvt århundrede før dens opdagelse; men dette blev kendt meget senere end hans død: i undersøgelsen af videnskabsmandens manuskripter i begyndelsen af 1970'erne.
Vilkår for teorien om elektromagnetisme
Oliver Heaviside opfandt følgende udtryk [3] :
- " elektret " for den elektriske analog af en permanent magnet, eller med andre ord, ethvert stof, der har en kvasi-permanent elektrisk polarisering (f.eks . ferroelektrisk ).
- I september 1885, " ledningsevne " og " permeabilitet ".
- I februar 1886, " induktans ".
- I juli 1886, " impedans ".
- I december 1887, " adgang ".
- I maj 1888, " magnetisk modstand ".
Parallelt med D. W. Gibbs bragte han teorien om vektorer og vektoranalyse til den form, hvori den begyndte at modtage anerkendelse fra datidens videnskabelige samfund. Forud for dette blev teorien om vektorer afvist af nogle berømte videnskabsmænd, for eksempel Kelvin . Præsentationen af denne teori er i O. Heavisides bog "The Theory of Electricity".
Hukommelse
I 1970 blev et krater på den anden side af Månen opkaldt efter Heaviside af International Astronomical Union .
Noter
- ↑ En gravitationel og elektromagnetisk analogi.
- ↑ Bolotovsky B.M. Oliver Heaviside . - M . : Nauka, 1985. - S. 43-44.
- ↑ Bolotovsky B.M. Oliver Heaviside. Kapitel seks
Se også
Litteratur
- Bolotovsky B. M. Oliver Heaviside, 1850-1925 / Udg. udg. V. L. Ginzburg . — M .: Nauka , 1985. — 256 s. - ( Videnskabelige og biografiske serier ). - 6800 eksemplarer. (reg.)
- Bolotovsky BM Oliver Heaviside: En fysikers tanker og en matematikers beregninger // Lør. "Antal og tanke", bd. 6. - M.: Viden, 1983. - S. 126-157. — 80.000 eksemplarer.
- Muslin E. Eremit fra 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. Matematiske ideer af O. Heaviside // Fra historien om udviklingen af fysiske og matematiske videnskaber. Kiev, 1981. S. 37-44.
- Khramov Yu. A. Heaviside Oliver // Physicists: Biografisk vejledning / Ed. A. I. Akhiezer . - Ed. 2. rev. og yderligere — M .: Nauka , 1983. — S. 289. — 400 s. - 200.000 eksemplarer.
- Primenko L. Oliver Heaviside Liv og arbejde, Kamenetz-Podolsky, "Abetka", 2004. S. 295. - 500 eksemplarer.
 Tematiske steder | ||||
|---|---|---|---|---|
| Ordbøger og encyklopædier | ||||
| Slægtsforskning og nekropolis | ||||
| ||||