Heaviside, Oliver
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|---|---|
| Oliver Heaviside | |
| Fecha de nacimiento | 18 de mayo de 1850 |
| Lugar de nacimiento | Camden ( Reino Unido ) |
| Fecha de muerte | 3 de febrero de 1925 (74 años) |
| Un lugar de muerte | Torquay (Reino Unido) |
| País | Gran Bretaña |
| Esfera científica | física , matemáticas , ingeniería |
| Lugar de trabajo | Gran Sociedad de Telégrafos del Norte |
| Conocido como | Capa de Kennelly-Heaviside , Reactancia , Función de Heaviside , Operadores diferenciales , Análisis vectorial |
| Premios y premios | primer receptor de la Medalla Faraday (1922) |
| Archivos multimedia en Wikimedia Commons | |
Oliver Heaviside ( nacido como Oliver Heaviside ; 18 de mayo de 1850 - 3 de febrero de 1925 ) fue un científico, ingeniero , matemático y físico autodidacta inglés . Primero aplicó números complejos al estudio de circuitos eléctricos , desarrolló una técnica para aplicar la transformada de Laplace para resolver ecuaciones diferenciales , reformuló las ecuaciones de Maxwell en términos de vectores tridimensionales, intensidades de campo eléctrico y magnético e inducciones eléctricas y magnéticas , y, independientemente de otros matemáticos, creó el análisis vectorial . A pesar de que Heaviside no estuvo en los mejores términos con la comunidad científica durante la mayor parte de su vida, su trabajo cambió la faz de las matemáticas y la física .
Biografía
Primeros años
Heaviside nació en Inglaterra , distrito londinense de Camden , hijo de Thomas Heaviside y Rachel Elizabeth West, y fue el menor de sus cuatro hijos. Mi padre trabajaba como grabador y artista . Oliver contrajo la escarlatina en la primera infancia, lo que dañó gravemente su audición y lo dejó sordo por el resto de su vida. Esta circunstancia afectó gravemente su infancia, pues debido a problemas auditivos, no podía comunicarse con normalidad con sus compañeros. A pesar del buen rendimiento académico (en 1865 era el quinto de 500 estudiantes), Oliver dejó la escuela a los 16 años y estudió de forma independiente el código Morse , la teoría de la electricidad , la ingeniería eléctrica y estudió idiomas: alemán y danés .
En 1868 , Heaviside se mudó a Dinamarca y se convirtió en operador de telégrafo , donde rápidamente aprendió las complejidades del oficio. En 1871 regresó a Inglaterra y asumió el cargo de telegrafista senior en la Great Northern Telegraph Company en Newcastle , donde estuvo a cargo del tráfico telegráfico internacional de la compañía. En 1872-1873 publicó sus primeros trabajos sobre electricidad, por los que James Maxwell se interesó seriamente . Maxwell mencionó la investigación de Heaviside en la segunda edición de su libro Researches in Electricity and Magnetism, que inspiró a Oliver a tomarse la ciencia más en serio. En 1874 dejó su puesto de telegrafista y se dedicó a la investigación privada en casa de sus padres. Durante este tiempo, desarrolló la teoría de las líneas de transmisión (también conocidas como " ecuaciones telegráficas "). Las ecuaciones de Heaviside contribuyeron a un mayor desarrollo de las comunicaciones telegráficas.
Vencimiento
En 1880, Heaviside investigó el efecto piel en las líneas de transmisión del telégrafo y reescribió los resultados de Maxwell de su forma original en términos de análisis vectorial moderno , reduciendo así un sistema de 20 ecuaciones en 12 variables a 4 ecuaciones diferenciales , conocidas como ecuaciones de Maxwell . Las cuatro ecuaciones de Maxwell describen la naturaleza de las partículas cargadas estacionarias y en movimiento y los dipolos magnéticos , y la relación entre ellos, es decir, la inducción electromagnética .
Entre 1880 y 1887 Oliver Heaviside desarrolló el cálculo operacional (acuñó la notación D para el operador diferencial), un método para resolver ecuaciones diferenciales por reducción a ecuaciones algebraicas ordinarias , que en un principio causó mucha controversia debido a la falta de un riguroso justificación. Luego pronunció la famosa frase: "La matemática es una ciencia experimental, las definiciones aparecen al final". Esto fue en respuesta a las críticas por el uso de operadores aún no completamente definidos .
En 1887, Heaviside propuso agregar inductores al cable telegráfico transatlántico (aumentando así su propia inductancia ) para corregir la distorsión resultante. Por razones políticas, esto no se hizo. Posteriormente, el físico serbio Mihailo Pupin desarrolló una forma de ampliar el alcance de transmisión de las líneas telefónicas instalando bobinas de extensión a intervalos regulares a lo largo de la línea de transmisión. Este método siguió las ideas de Heaviside.
En dos artículos de 1888 y 1889, Heaviside calculó la deformación de los campos eléctricos y magnéticos alrededor de una carga en movimiento, así como los efectos de la entrada de carga en un medio denso. Predijo el efecto Vavilov-Cherenkov e inspiró a J. Fitzgerald para proponer el concepto de la llamada contracción de Lorentz-Fitzgerald .
En 1889 , después del descubrimiento del electrón por parte de Thomson , Heaviside comenzó a trabajar en el concepto de masa electromagnética. Heaviside lo consideró tan real como una masa de material, capaz de producir los mismos efectos. Wilhelm Wien luego verificó el resultado de Heaviside para pequeñas aceleraciones .
En 1891, la Royal Society británica reconoció la contribución de Heaviside a la descripción matemática de los fenómenos electromagnéticos al otorgarle el título de miembro de la Royal Society.
En 1893 propuso una descripción electromagnética de la gravedad [1] .
En 1905 , Heaviside recibió un doctorado honorario de la Universidad de Göttingen .
Últimos años
En 1902, Heaviside predijo la existencia de una capa Kennelly-Heaviside en la ionosfera . Las sugerencias de Heaviside incluían formas de transmitir señales de radio alrededor de la curvatura de la superficie terrestre. La existencia de la ionosfera fue confirmada en 1923 . Las predicciones de Heaviside, junto con la teoría de la radiación de Planck , pueden haber influido en el final de los intentos de detectar la emisión de radio del Sol y otros objetos astronómicos. Cualquiera que sea la razón, parece que no hubo ningún intento durante 30 años, hasta la invención de la radioastronomía en 1932 por Karl Jansky .
Estando en desacuerdo con la comunidad científica toda su vida, en los últimos años de su vida el científico se volvió especialmente excéntrico. Aunque Heaviside participó activamente en el ciclismo en su juventud, a los sesenta años su salud se deterioró gravemente. Durante este período, Heaviside firmaba correspondencia con su propio nombre, con las iniciales WORM ( gusano ), aunque estas letras no significaban nada. Heaviside comenzó a pintarse las uñas de rosa y a usar bloques de granito en lugar de muebles para el hogar. Heaviside murió en Torquay ( Devon ), y está enterrado en el cementerio de Paignton. Gran parte del reconocimiento le llegó después de su muerte.
Invenciones y descubrimientos
Heaviside desarrolló la idea de la ionosfera al predecir la existencia de la capa Kennelly-Heaviside . Heaviside desarrolló la teoría de las líneas de transmisión (conocidas como " ecuaciones telegráficas "). Heaviside introdujo de forma independiente el vector Umov-Poynting y tres años antes de que Lorentz encontrara una expresión para la fuerza de Lorentz [2] .
Heaviside simplificó los resultados originales de Maxwell para que los usaran los científicos. Esta nueva formulación dio cuatro ecuaciones vectoriales ahora conocidas como ecuaciones de Maxwell . Heaviside introdujo la llamada función de Heaviside , utilizada para modelar la corriente eléctrica en un circuito. Heaviside desarrolló el concepto de vector y análisis vectorial . Heaviside creó un método de operador para ecuaciones diferenciales lineales .
Heaviside predijo la radiación de Vavilov-Cherenkov medio siglo antes de su descubrimiento; pero esto se supo mucho después de su muerte: en el estudio de los manuscritos del científico a principios de la década de 1970.
Términos de la teoría del electromagnetismo
Oliver Heaviside acuñó los siguientes términos [3] :
- " electret " para el análogo eléctrico de un imán permanente, o, en otras palabras, cualquier sustancia que tenga una polarización eléctrica cuasi-permanente (por ejemplo, ferroeléctrico ).
- En septiembre de 1885, " conductividad " y " permeabilidad ".
- En febrero de 1886, " inductancia ".
- En julio de 1886, " impedancia ".
- En diciembre de 1887, " admisión ".
- En mayo de 1888, " resistencia magnética ".
Paralelamente a D. W. Gibbs, llevó la teoría de los vectores y el análisis vectorial a la forma en que comenzó a recibir el reconocimiento de la comunidad científica de la época. Antes de esto, la teoría de los vectores fue rechazada por algunos científicos famosos, por ejemplo, Kelvin . La presentación de esta teoría se encuentra en el libro de O. Heaviside "The Theory of Electricity".
Memoria
En 1970, un cráter en el lado oculto de la Luna recibió el nombre de Heaviside por la Unión Astronómica Internacional .
Notas
- ↑ Una analogía gravitatoria y electromagnética.
- ↑ Bolotovsky BM Oliver Heaviside . - M. : Nauka, 1985. - S. 43-44.
- ↑ Bolotovsky BM Oliver Heaviside. capitulo seis
Véase también
Literatura
- Bolotovsky B. M. Oliver Heaviside, 1850-1925 / Ed. edición V. L. Ginzburg . — M .: Nauka , 1985. — 256 p. - ( Serie científica y biográfica ). - 6800 copias. (reg.)
- Bolotovsky BM Oliver Heaviside: Pensamientos de un físico y cálculos de un matemático // Sat. "Número y pensamiento", vol. 6. - M.: Saber, 1983. - S. 126-157. — 80.000 copias.
- Muselina E. Ermitaño de Torquay // Técnica juvenil . 1965. Nº 10. S. 18-19.
- Nakhin P. J. Oliver Heaviside // En el mundo de la ciencia , No. 8, 1990.
- Prinko L. A. Ideas matemáticas de O. Heaviside // De la historia del desarrollo de las ciencias físicas y matemáticas. Kyiv, 1981. S. 37-44.
- Khramov Yu. A. Heaviside Oliver // Físicos: Guía biográfica / Ed. A. I. Akhiezer . - Ed. 2º, rev. y adicional — M .: Nauka , 1983. — S. 289. — 400 p. - 200.000 copias.
- Prinko L. Oliver Heaviside Vida y obra, Kamenetz-Podolsky, "Abetka", 2004. S. 295. - 500 copias.
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