Oliver Heaviside FRS ((am 18. Mai 1850 - am 3. Februar 1925) war ein selbstunterrichteter englischer Elektroingenieur, Mathematiker und Physiker, der komplexe Zahlen an die Studie von elektrischen Stromkreisen, erfundenen mathematischen Techniken zur Lösung von Differenzialgleichungen angepasst hat (später gefunden, zu Laplace gleichwertig zu sein, verwandelt sich), hat die Feldgleichungen von Maxwell in Bezug auf elektrische und magnetische Kräfte und Energiestrom, und unabhängig co-formulated Vektor-Analyse wiederformuliert. Obwohl an der Verschiedenheit mit der wissenschaftlichen Errichtung für den grössten Teil seines Lebens Heaviside das Gesicht der Mathematik und Wissenschaft seit kommenden Jahren geändert hat.

Lebensbeschreibung

Frühe Jahre

Heaviside ist auf 55 Kings Street (jetzt die Plender Street) in Londons Camden Town geboren gewesen. Er war kurz und rothaarig, und hat unter Scharlachfieber, wenn jung, gelitten, das ihn mit einer Hören-Schwächung verlassen hat. Er war ein guter Student (z.B hat fünft aus fünfhundert Studenten 1865 gelegt). Der Onkel von Heaviside Herr Charles Wheatstone (1802-1875) war der ursprüngliche Co-Erfinder des Telegrafen Mitte der 1830er Jahre, und war ein international berühmter Experte in der Telegrafie und dem Elektromagnetismus. Wheatstone ist mit der Tante von Heaviside in London verheiratet gewesen und hat ein starkes Interesse an der Ausbildung seines Neffen gehabt.

Heaviside hat Schule mit 16 verlassen, um zuhause in den Themen der Telegrafie und des Elektromagnetismus zu studieren. Er hat ganztägige Studie zuhause bis zum Alter 18 fortgesetzt. Dann - in der einzigen bezahlten Beschäftigung hatte er jemals - er hat einen Job als ein Telegraf-Maschinenbediener mit Great Northern Telegraph Company genommen, die zuerst in Dänemark und dann in Newcastle-upon-Tyne arbeitet, und wurde bald ein Hauptmaschinenbediener gemacht. Es ist wahrscheinlich, dass sein Onkel Herr Charles im Bekommen von Heaviside die Telegraf-Maschinenbediener-Position instrumental war. Heaviside hat fortgesetzt zu studieren, während er, und mit 21 gearbeitet hat, und 22 hat er etwas Forschung veröffentlicht, die mit elektrischen Stromkreisen und Telegrafie verbunden ist. 1874 mit 24 hat er seinen Job verlassen und ist zum Studieren ganztags selbstständig am Haus seiner Eltern in London zurückgekehrt. Er ist einzeln überall in seinem Leben geblieben.

1873 war Heaviside auf James Clerk Maxwell kürzlich veröffentlicht, und heute berühmte, zweibändige Abhandlung auf der Elektrizität und dem Magnetismus gestoßen. In seinem Alter hat Heaviside zurückgerufen:

Forschung vom Haus tuend, hat er geholfen, Übertragungslinientheorie (auch bekannt als die Gleichungen des "Telegrafenbeamten") zu entwickeln. Heaviside hat mathematisch gezeigt, dass die gleichförmig verteilte Induktanz in einer Telegraf-Linie sowohl Verdünnung als auch Verzerrung verringern würde, und dass, wenn die Induktanz groß genug war und der Isolierungswiderstand nicht zu hoch, der Stromkreis distortionless sein würde, während Ströme aller Frequenzen gleiche Geschwindigkeiten der Fortpflanzung haben würden. Die Gleichungen von Heaviside haben weiter der Durchführung des Telegrafen geholfen.

Mitte von Jahren

1880 hat Heaviside die Hautwirkung in Telegraf-Übertragungslinien erforscht. Dass dasselbe Jahr er, in England, dem koaxialen Kabel patentiert hat. 1884 hat er die mathematische Analyse von Maxwell von seiner ursprünglichen beschwerlichen Form umgearbeitet (sie waren bereits als quaternions umgearbeitet worden) zu seiner modernen Vektor-Fachsprache, dadurch zwölf der ursprünglichen zwanzig Gleichungen in zwanzig unknowns unten zu den vier Differenzialgleichungen in zwei unknowns reduzierend, die wir jetzt als die Gleichungen von Maxwell wissen. Die Gleichungen von vier wiederformuliertem Maxwell beschreiben die Natur von statischen und bewegenden elektrischen Anklagen und magnetischen Dipolen und der Beziehung zwischen den zwei, nämlich elektromagnetischer Induktion.

Zwischen 1880 und 1887 hat Heaviside die betriebliche Rechnung entwickelt (die D Notation für den Differenzialoperatoren einschließend, der ihm das Schaffen zugeschrieben wird), eine Methode, Differenzialgleichungen durch das Umwandeln von ihnen in gewöhnliche algebraische Gleichungen zu lösen, die sehr viel Meinungsverschiedenheit wenn zuerst eingeführt, infolge des Mangels an der Härte in seiner Abstammung davon verursacht haben. Er hat berühmt gesagt, "Mathematik ist eine experimentelle Wissenschaft, und Definitionen zuerst, aber später nicht kommen." Er antwortete der Kritik über seinen Gebrauch von Maschinenbedienern, die nicht klar definiert wurden. Bei einer anderen Gelegenheit hat er etwas defensiver festgesetzt, "Ich lehne mein Mittagessen einfach nicht ab, weil ich den Prozess des Verzehrens nicht verstehe."

1887 hat Heaviside vorgeschlagen, dass sich Induktion zusammenrollt (Induktoren) sollte hinzugefügt werden, um Linien anzurufen und zu telegrafieren, um ihre Selbstinduktion zu vergrößern und die Verzerrung zu korrigieren, die sie ertragen haben. Aus politischen Gründen wurde das nicht getan. Die Wichtigkeit von der Arbeit von Heaviside ist unentdeckt für einige Zeit nach der Veröffentlichung im Elektriker geblieben, und so legen seine Rechte das öffentliche Gebiet an. AT&T hat später einen seiner eigenen Wissenschaftler, George A. Campbells und eines äußerlichen Ermittlungsbeamten Michael I. Pupin angestellt, um zu bestimmen, ob die Arbeit von Heaviside unvollständig oder falsch war. Campbell und Pupin haben die Arbeit von Heaviside, und AT&T abgelegt für Patente erweitert, die nicht nur ihre Forschung, sondern auch die technische Methode bedecken, die von Heaviside vorher erfundenen Rollen zu bauen. AT&T hat später Geld von Heaviside als Entgelt für seine Rechte angeboten; es ist möglich, dass die Ingenieur-Rücksicht von Bell für Heaviside dieses Angebot beeinflusst hat. Jedoch hat Heaviside das Angebot abgelehnt, ablehnend, jedes Geld zu akzeptieren, wenn die Gesellschaft ihm volle Anerkennung nicht geben sollte. Heaviside war dauernd arm, seine Verweigerung des Angebots noch bemerkenswerter machend.

In zwei Zeitungen von 1888 und 1889 hat Heaviside die Deformierungen von elektrischen und magnetischen Feldern berechnet, die eine bewegende Anklage, sowie die Effekten davon umgeben, in ein dichteres Medium eingehend. Das hat eine Vorhersage dessen eingeschlossen, was jetzt als Radiation von Cherenkov bekannt ist, und seinen Freund George FitzGerald angeregt hat vorzuschlagen, was jetzt als die Zusammenziehung von Lorentz-Fitzgerald bekannt ist.

1889 hat Heaviside zuerst eine richtige Abstammung der magnetischen Kraft auf der beladenen Partikel eines Bewegens veröffentlicht, die jetzt die Lorentz-Kraft genannt wird.

Gegen Ende der 1880er Jahre und Anfang der 1890er Jahre hat Heaviside am Konzept der elektromagnetischen Masse gearbeitet. Heaviside hat das als materielle Masse behandelt, die dazu fähig ist, dieselben Effekten zu erzeugen. Wilhelm Wien hat später den Ausdruck von Heaviside (für niedrige Geschwindigkeiten) nachgeprüft.

1891 hat die britische Königliche Gesellschaft die Beiträge von Heaviside zur mathematischen Beschreibung von elektromagnetischen Phänomenen anerkannt, indem sie ihn einen Gefährten der Königlichen Gesellschaft genannt hat, und im nächsten Jahr mehr als fünfzig Seiten der Philosophischen Transaktionen der Gesellschaft zu seinen Vektor-Methoden und elektromagnetischer Theorie gewidmet hat. 1905 wurde Heaviside ein Ehrendoktorat von der Universität von Göttingen gegeben.

Spätere Jahre

1902 hat Heaviside die Existenz der Kennelly-Heaviside Schicht der Ionosphäre vorgeschlagen, die seinen Namen trägt. Der Vorschlag von Heaviside hat Mittel eingeschlossen, durch die Radiosignale um die Krümmung der Erde übersandt werden. Die Existenz der Ionosphäre wurde 1923 bestätigt. Die Vorhersagen durch Heaviside, der mit der Strahlentheorie von Planck verbunden ist, haben wahrscheinlich weitere Versuche entmutigt, Funkwellen von der Sonne und den anderen astronomischen Gegenständen zu entdecken. Aus beliebigem Grund scheint es, keine Versuche seit 30 Jahren bis zur Entwicklung von Jansky der Radioastronomie 1932 gegeben zu haben.

In späteren Jahren ist sein Verhalten ziemlich exzentrisch geworden. Obwohl er ein energischer Radfahrer in seiner Jugend gewesen war, hat sich seine Gesundheit ernstlich in seinem sechsten Jahrzehnt geneigt. Während dieser Zeit würde Heaviside Briefe mit den Initialen "W.O.R.M" unterzeichnen. nach seinem Namen. Heaviside hat auch wie verlautet angefangen, seine Fingernägel rosa zu malen, und hat in Granit-Blöcke sein Haus für Möbel umziehen lassen. 1922 ist er der erste Empfänger der Faraday Medaille geworden, die in diesem Jahr gegründet wurde.

Heaviside ist an Torquay in Devon gestorben, und wird im Friedhof Paignton begraben. Der grösste Teil seiner Anerkennung wurde postum gewonnen.

Neuerungen und Entdeckungen

Heaviside hat viel getan, um Vektor-Methoden und die Vektor-Rechnung zu entwickeln und zu verteidigen. Die Formulierung von Maxwell des Elektromagnetismus hat aus 20 Gleichungen in 20 Variablen bestanden. Heaviside hat die Locke und Abschweifungsmaschinenbediener der Vektor-Rechnung verwendet, um 12 dieser 20 Gleichungen in vier Gleichungen in vier Variablen wiederzuformulieren (B, E, J, und ρ), die Form, durch die sie seitdem bekannt gewesen sind (sieh die Gleichungen von Maxwell). Er hat die Schritt-Funktion von Heaviside erfunden und hat sie verwendet, um den Strom in einem elektrischen Stromkreis zu modellieren. Er hat die Maschinenbediener-Methode erfunden, um lineare Differenzialgleichungen zu lösen, der aktuellem Laplace ähnelt, gestalten Methoden um (sieh umgekehrten Laplace sich, auch bekannt als "Bromwich integriert" verwandeln). Der Mathematiker des Vereinigten Königreichs Thomas John I'Anson Bromwich hat später eine strenge mathematische Rechtfertigung für die Maschinenbediener-Methode von Heaviside ausgedacht.

Heaviside hat die Idee vorgebracht, dass die oberste Atmosphäre der Erde eine ionisierte als die Ionosphäre bekannte Schicht enthalten hat; in dieser Beziehung hat er die Existenz dessen vorausgesagt, was später die Kennelly-Heaviside Schicht synchronisiert wurde. Er hat die Übertragungslinientheorie (auch bekannt als die Gleichungen des "Telegrafenbeamten") entwickelt. Er hat auch unabhängig den Vektoren von Poynting entdeckt.

Elektromagnetische Begriffe

Heaviside hat die folgenden Begriffe der Kunst in der elektromagnetischen Theorie ins Leben gerufen:

• Eintritt (Dezember 1887);
• Leitfähigkeit (September 1885);
• electret für die elektrische Entsprechung eines dauerhaften Magnets, oder, mit anderen Worten, jede Substanz, die eine quasidauerhafte elektrische Polarisation (z.B eisenelektrisch) ausstellt;
• Scheinwiderstand (Juli 1886);
• Induktanz (Februar 1886);
• Durchdringbarkeit (September 1885);
• permittance (später susceptance; Juni 1887);
• Widerwille (Mai 1888).

Veröffentlichungen

• 1885, 1886, und 1887, "Elektromagnetische Induktion und seine Fortpflanzung", Der Elektriker.
• 1887. Elektrische Papiere.
• 1888/89, "", Der Elektriker.
• 1889, "", Phil. Illustrierte. S.5 27: 324.
• 1892, "Auf den Kräften, Betonungen und Flüssen der Energie im Elektromagnetischen Feld", Philosopical Transaktion der Königlichen Gesellschaft Ein 183:423-80.
• 1893, "Eine elektromagnetische und Gravitationsanalogie," Der Elektriker.
• 1951. Elektromagnetische Theorie: Die ganze & ungekürzte Ausgabe. Internationale Standardbuchnummer B0000CI0WA
• 1970. Elektromagnetische Theorie. Amerikanische Mathematische Gesellschaft. Internationale Standardbuchnummer 0 8284 0237 X.
• 1999. Elektrische Papiere. Amerikanische Mathematische Gesellschaft. Internationale Standardbuchnummer 0-8284-0235-3.
• 2003. Elektrische Papiere. Amerikanische Mathematische Gesellschaft. Internationale Standardbuchnummer 0-8218-2840-1

Siehe auch

• Physik: Mikrowelle, 1850 in der Wissenschaft
• Mathematik: Analytische Gesellschaft, Differenzialoperator, Quaternions, Vektor-Rechnung
• Anderer: Bedingung von Heaviside

Referenzen

Weiterführende Literatur

Sortiert durch das Datum.

• Lee, G., "Oliver Heaviside". London, 1947.
• "Das Heaviside hundertjährige Volumen". Die Einrichtung von Elektroingenieuren. London, 1950.
• Josephs, H, J., "Oliver Heaviside: eine Lebensbeschreibung". London, 1963.
• Josephs, H, J., "Haben die Papiere von Heaviside an Paignton 1957 gefunden.". Elektromagnetische Theorie von Oliver Heaviside. New York, 1971.
• Moore, D. H., "Heaviside Betriebliche Rechnung". New York, 1971. Internationale Standardbuchnummer 0-444-00090-9
• Buchwald, J. Z., "Von Maxwell zur Mikrophysik". Chicago, 1985. Internationale Standardbuchnummer 0-226-07882-5
• Searle, G. F. C., "Oliver Heaviside, der Mann". St Albans, 1987. Internationale Standardbuchnummer 0-906340-05-5
• Nahin, P. J., "Oliver Heaviside, Weiser in der Einsamkeit". IEEE Presse, New York, 1988. Internationale Standardbuchnummer 0-87942-238-6
• Laithwaite, E. R., "Oliver Heaviside - Errichtungsmixbecher". Elektrische Rezension, am 12. November 1982.
• Jagd, B. J., "Der Maxwellians". Ithaca NY, 1991. Internationale Standardbuchnummer 0-8014-8234-8
• Lynchen Sie A. C., "Die Quellen für eine Lebensbeschreibung von Oliver Heaviside". Geschichte der Technologie, Vol. 13, Hrsg. G. Hollister-Short, London & New York, 1991.
• Yavetz, I., "Von der Zweideutigkeit bis Mysterium: Die Arbeit von Oliver Heaviside, 1872-1889". Basel, 1995. Internationale Standardbuchnummer 3-7643-5180-2
• Pickover, Clifford A., "Fremder Verstand und Genie, Die Heimlichen Leben von Exzentrischen Wissenschaftlern und Wahnsinnigen". Am 2. Juni 1999. Internationale Standardbuchnummer 0-688-16894-9
• Nahin, Paul J., "Oliver Heaviside: Das Leben, die Arbeit, und Zeiten eines Elektrischen Genies des viktorianischen Alters". November 2002. Internationale Standardbuchnummer 0-8018-6909-9
• Mahon, Basilienkraut, "Oliver Heaviside: Außenseiter-Genie der Elektrizität". Die Einrichtung der Technik und Technologie. 2009. Internationale Standardbuchnummer 978-0-86341-965-2

Links

• Die Geschichte von MacTutor des Mathematik-Archivs, "Oliver Heaviside". Schule der Mathematik und Statistik. Universität St. Andrews, Schottland
• Heidekraut, Alan, "Oliver Heaviside". Torbay Dilettant Radiogesellschaft.
• Katz, Eugenii, "Oliver Heaviside". Die hebräische Universität Jerusalems.
• Ghigo, F., "Vorgeschichte der Radioastronomie, Oliver Heaviside (1850-1925)". Nationale Radioastronomie-Sternwarte, grüne Bank, West Virginia.

• Eric W. Weisstein, "Heaviside, Oliver (1850-1925)". Die Welt von Eric Weisstein der wissenschaftlichen Lebensbeschreibung. Wolfram Media, Inc.
• Naughton, Russell, "Oliver W. Heaviside: 1850 - 1925". Abenteuer in CyberSound.
• Bexte, Peter, "Kabel im Denkraum" (deutscher)
• Tr. "Kabel im Denken-Gebiet"
• McGinty, Phil, "Oliver Heaviside". Devon Leben, Torbay Bibliotheksdienstleistungen.
• Gustafson, Bewilligung, "die Methoden von Heaviside". math.Utah.edu. (PDF)

• Die Dibner Bibliotheksbildnis-Sammlung, "Oliver Heaviside".

• "Physische Einheiten". 1911 Encyclopædia
• Die betriebliche Rechnung von Heaviside
• Die Maschinenbediener-Rechnung von Heaviside
• Viele Bücher durch Heaviside verfügbar online am Internetarchiv