Oliver Heaviside | elektrotechnisch ingenieur, wiskundige en natuurkundige

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

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


  Oliver Heaviside, ~1900  Zoom
Oliver Heaviside, ~1900  

Leven

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 in 1837 beroemde experimenten vanaf Euston Station.

Heaviside was klein en had rood haar. Toen hij jong was leed hij aan roodvonk waardoor hij nogal doof werd, vooral in zijn latere jaren. Heaviside studeerde tot zijn 16e op de Camden House School en bleef thuis studeren tot zijn 18e. Hij kreeg een baan als telegrafist en werkte enige tijd in Denemarken. Het viel hem op dat de snelheid van de verbinding tussen Engeland en Denemarken 40% hoger lag dan andersom, en in 1871 vond hij een fout in de telegraafkabel van Engeland naar Denemarken. In 1873 kreeg hij een exemplaar van de eerste editie van Maxwells boek A Treatise on Electricity and Magnetism. Hij werd zeer beïnvloed door dit boek en het hielp hem veel wiskundige ideeën te produceren. In die 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 papieren publiceren omdat ze te moeilijk te begrijpen waren. Hij analyseerde wisselstromen 15 jaar voordat ze commercieel gebruikt werden.

Toen zijn ouders naar Paignton verhuisden, verhuisde hij met hen mee. Na hun dood woonde hij in Newton Abbott en vervolgens, 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 niet goed kon verwarmen. Hij hield ervan als vrienden op bezoek kwamen, maar veel mensen werden afgeschrikt omdat hij vaak onbeleefd kon zijn. Hij kon niet koken, en een vriendelijke politieman kwam regelmatig eten brengen. Omdat Heaviside doof was en het geklop op de deur niet kon horen, opende de politieman de brievenbus en blies luid op zijn fluitje. Het huis en de tuin waren een vreselijke 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 minstens één gelegenheid verfde hij zijn haar zwart en droeg, terwijl het nat was, een theekransje op zijn hoofd.

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



 

Zijn werk

Elektromagnetisme

Elektriciteit - Magnetisme - Magnetische permeabiliteit

Elektrische lading - Wet van Coulomb - Elektrisch veld - Elektrische flux
Elektrisch veld - Elektrische flux -
De 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 - Gauss' wet voor magnetisme.
Magnetisch dipoolmoment - Wet van Gauss voor magnetisme

Elektrodynamica

Krachtwet van Lorentz - emf - Elektromagnetische inductie - Wet van Faraday - Wet van Lenz - Verplaatsingsstroom - Vergelijkingen van Maxwell - EM-veld - Elektromagnetische straling - Liénard-Wiechertpotentiaal - Maxwell tensor - Wervelstroom

Elektrisch netwerk

Elektrische geleiding - Elektrische weerstand - Capacitieve weerstand - Inductantie - Impulsie
Inductantie - Impedantie - Resonante holtes - Golfgeleiders

Covariante formulering

Elektromagnetische tensor - EM spannings- en energiet tensor - Vierstroom - Elektromagnetische vierpotentiaal

Heaviside was als Sir Isaac Newton in die zin dat hij alleen werkte en niet altijd al zijn experimenten publiceerde. Hij schreef veel ideeën in zijn schriften, maar hij dacht niet dat deze ideeën klaar waren voor publicatie, terwijl ze toch zeer belangrijk bleken te zijn. Hij suggereerde bijvoorbeeld dat er een atmosferische geleidende laag was vele kilometers boven het aardoppervlak, die kon worden gebruikt voor het verzenden van radiogolven over lange afstanden rond de kromming van de aarde. In 1923 werd inderdaad ontdekt dat er complexe, geïoniseerde lagen waren (de "ionosfeer" 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 kan worden overgebracht in telefooncommunicatie. Hij bestudeerde reflectie in telefooncircuits (die storende echo's produceerden). Vanaf 1886 besteedde hij de meeste 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 onderscheidingen. Hij verdiende zelfs nooit geld met zijn ontdekkingen en had vaak moeite om de rekeningen te betalen. Hij was waarschijnlijk zeer verheugd toen hij in 1891 tot Fellow van de Royal Society werd benoemd. Hij kreeg van de regering een pensioen van 120 pond per jaar. In 1908 werd hij gekozen tot erelid van het Institution of Electrical Engineers, en in 1918 tot erelid van het American Institute of Electrical Engineers. In 1921 was hij de eerste persoon die geëerd werd met de Faraday Medal.

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



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

Gerelateerde pagina's



 

Vragen en antwoorden

V: Wie was Oliver Heaviside?
A: Oliver Heaviside was een Engelse elektrotechnisch ingenieur, wiskundige en natuurkundige die leefde van 18 mei 1850 tot 3 februari 1925.

V: Wat deed hij in de wetenschappelijke wereld?
A: Hij gebruikte complexe getallen om elektrische schakelingen te bestuderen en deed veel werk op het gebied van de elektromagnetische golftheorie, waardoor nieuwe manieren moesten worden gevonden om met differentiaalvergelijkingen te werken. Hij werkte ook aan de veldvergelijkingen van Maxwell en de vectoranalyse, en wordt beschouwd als de uitvinder van de vectorrekening.

V: Hoe is zijn werk erkend?
A: Zijn werk is erkend na zijn dood; mensen hebben zich gerealiseerd hoezeer hij de studie van de wiskunde en de natuurkunde heeft veranderd. Een deel van de ionosfeer is mede naar hem genoemd - de Kennelly-Heaviside-laag - als eerbetoon aan zijn prestaties.

V: Wat voor persoon was Oliver Heaviside?
A: Oliver Heaviside had een excentrieke persoonlijkheid, die vaak paste in wat veel mensen zien als het stereotype van een gekke wetenschapper.

V: Wat heeft hij bijgedragen aan de wis- en natuurkunde?
A: Oliver Heaviside leverde een belangrijke bijdrage aan zowel de wiskunde als de natuurkunde door complexe getallen te gebruiken om elektrische schakelingen te bestuderen, veel werk te verrichten op het gebied van de elektromagnetische golftheorie, te werken aan de veldvergelijkingen van Maxwell en de vectoranalyse, en de Vector Calculus uit te vinden.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3