Oliver Heaviside

Oliver Heaviside (Camden, Londen 18 mei 1850 - Torquay, Devon 3 februari 1925) was een autodidact Engels elektrotechnicus, wiskundige en natuurkundige.

Hoewel hij tijdens zijn leven zeer bekend was in de wetenschappelijke wereld, besefte men pas na zijn dood hoezeer hij de studie van de wiskunde en de natuurkunde had veranderd. Hij gebruikte complexe getallen om elektrische circuits te bestuderen en verrichtte veel werk op het gebied van de elektromagnetische golftheorie, waardoor het noodzakelijk werd nieuwe manieren te vinden om met differentiaalvergelijkingen te werken. Hij werkte aan de veldvergelijkingen van Maxwell en aan vectoranalyse. Een deel van de ionosfeer is mede naar hem vernoemd: de Kennelly-Heaviside laag. Zijn persoonlijkheid was zeer excentriek en hij is een goed voorbeeld van wat veel mensen als een gekke wetenschapper beschouwen.

Oliver Heaviside, ~1900
Oliver Heaviside, ~1900

Life

Heaviside werd geboren in Camden Town, Londen. Zijn vader was een bekwaam houtgraveur. Zijn oom, Sir Charles Wheatstone (1802-1875), was mede-uitvinder van de telegraaf en deed beroemde experimenten in 1837 vanaf Euston Station.

Heaviside was klein en had rood haar. Toen hij jong was leed hij aan roodvonk, waardoor hij nogal doof was, vooral in zijn latere jaren. Heaviside studeerde aan de Camden House School tot hij 16 was en bleef thuis studeren tot hij 18 was. Hij kreeg een baan als telegrafist en werkte enige tijd in Denemarken. Het viel hem op dat de snelheid van Engeland naar Denemarken 40% hoger lag dan omgekeerd, en in 1871 vond hij een fout in de telegraafkabel van Engeland naar Denemarken. In 1873 kreeg hij een exemplaar van de eerste druk van Maxwells boek A Treatise on Electricity and Magnetism. Hij werd zeer beïnvloed door dit boek en het hielp hem om veel wiskundige ideeën op te doen. In deze tijd werkte hij in Newcastle. In 1875 ging hij terug naar Londen om bij zijn ouders te wonen. Daar besteedde hij veel tijd aan het opschrijven van zijn ontdekkingen, maar niemand wilde zijn verhandelingen publiceren omdat ze te moeilijk te begrijpen waren. Hij analyseerde wisselstromen 15 jaar voordat ze commercieel werden gebruikt.

Toen zijn ouders naar Paignton verhuisden, verhuisde hij met hen mee. Na hun dood woonde hij in Newton Abbott en daarna, van 1908 tot aan zijn dood, in Torquay. Hij was ongehuwd.

Excentriek gedrag

Op zijn oude dag werd Heaviside steeds excentrieker. Hij was arm en woonde alleen in een groot huis in Torquay dat hij zich niet kon veroorloven behoorlijk te verwarmen. Hij vond het leuk als vrienden op bezoek kwamen, maar veel mensen werden afgeschrikt omdat hij vaak onbeleefd kon zijn. Hij kon niet koken, en een vriendelijke politieagent kwam hem regelmatig eten brengen. Omdat Heaviside doof was en de klop op de deur niet kon horen, opende de politieman vaak de brievenbus en blies luid op zijn fluitje. Het huis en de tuin waren een grote puinhoop. Hij had brokken graniet in zijn huis als meubilair. Hij zette vaak de letters W.O.R.M. achter zijn naam, gewoon voor de grap. Hij lakte zijn vingernagels roze. Bij ten minste één gelegenheid verfde hij zijn haar zwart en droeg hij, als het nat was, een theekransje op zijn hoofd.

Toen hij in 1925 van een ladder viel en per ambulance naar een verpleegtehuis werd gebracht, was dat de eerste keer dat hij ooit in een motorvoertuig had gezeten. Hij vertelde de ambulancechauffeur dat hij van de rit had genoten. Hij overleed een maand later in het verpleeghuis in Torquay en werd begraven in Paignton.

Zijn werk

Elektromagnetisme

Elektriciteit - Magnetisme

Elektrostatica

Elektrische lading - Wet van Coulomb -
Elektrisch veld - Elektrische flux -
Wet van Gauss - Elektrische potentiële energie -
Elektrische potentiaal - Elektrostatische inductie -
Elektrisch dipoolmoment - Polarisatiedichtheid

Magnetostatica

Wet van Ampère - Elektrische stroom - Magnetisch veld -
Magnetisatie -
Magnetische flux - Wet van Biot-Savart - Magnetisch dipoolmoment
Magnetisch dipoolmoment - Wet van Gauss voor magnetisme

Elektrodynamica

Lorentz-krachtwet - emf - Elektromagnetische inductie - Wet van Faraday - Wet van Lenz - Verplaatsingsstroom - Vergelijkingen van Maxwell - EM-veld - Elektromagnetische straling - Liénard-Wiechert potentiaal - Maxwell tensor - Wervelstroom

Elektrisch netwerk

Elektrische geleiding - Elektrische weerstand - Capaciteit -
Inductantie - Impedantie - Resonante holtes - Golfgeleiders

Covariante formulering

Elektromagnetische tensor - EM-spannings-energietensor - Vier-stroom - Elektromagnetische vier-potentiaal

·         v

·         t

·         e

Heaviside was als Sir Isaac Newton in die zin dat hij alleen werkte en niet altijd al zijn experimenten publiceerde. Hij schreef een heleboel ideeën in zijn notitieboekjes, maar hij dacht niet dat deze ideeën klaar waren voor publicatie, maar toch bleken ze zeer belangrijk te zijn. Hij suggereerde bijvoorbeeld dat er zich vele kilometers boven het aardoppervlak een atmosferische geleidende laag bevond, die kon worden gebruikt om radiogolven over lange afstanden rond de kromming van de aarde te zenden. In 1923 werd inderdaad ontdekt dat er complexe, geïoniseerde lagen waren (die de "ionosfeer" werden genoemd). De Kennelly-Heaviside laag werd later naar hem genoemd. Tegen 1950, 25 jaar na zijn dood, waren er wereldwijd meer dan 50 stations die experimenteerden met radiocommunicatie in de bovenste atmosfeer.

Heaviside maakte studies over hoe spraak duidelijk over te brengen in telefooncommunicatie. Hij bestudeerde de weerkaatsing in telefooncircuits (deze veroorzaakten storende echo's). Vanaf 1886 besteedde hij het grootste deel van zijn tijd aan de voortplanting van elektromagnetische golven door de ruimte, die door Hertz was ontwikkeld, en aan de beweging van atomen, die door J.J. Thomson was ontdekt.

Honours

Heaviside was niet geïnteresseerd in het ontvangen van eerbewijzen. Hij verdiende inderdaad nooit geld aan zijn ontdekkingen en had het vaak moeilijk om de rekeningen te betalen. Hij was waarschijnlijk zeer verheugd toen hij in 1891 werd benoemd tot Fellow van de Royal Society. Hij kreeg van de regering een pensioen van 120 pond per jaar van de Civil List. In 1908 werd hij verkozen tot erelid van het Institution of Electrical Engineers, en in 1918 tot erelid van het Americal Institute of Electrical Engineers. In 1921 was hij de eerste die met de Faraday-medaille werd geëerd.

Een beroemd citaat van Heaviside is: "Zal ik mijn diner weigeren omdat ik het proces van de spijsvertering niet volledig begrijp?"

Heaviside's graf op de begraafplaats van Paignton
Heaviside's graf op de begraafplaats van Paignton

Verwante pagina's


AlegsaOnline.com - 2020 / 2021 - License CC3