Oliver Heaviside
Oliver Heaviside (Camden, London 18. Mai 1850 - Torquay, Devon 3. Februar 1925) war ein englischer Elektroingenieur, Mathematiker und Physiker als Autodidakt.
Obwohl er zu Lebzeiten in der wissenschaftlichen Welt gut bekannt war, wurde den Menschen erst nach seinem Tod bewusst, wie sehr er das Studium der Mathematik und Physik verändert hatte. Er benutzte komplexe Zahlen, um elektrische Schaltungen zu studieren, und beschäftigte sich viel mit der Theorie der elektromagnetischen Wellen, was es notwendig machte, neue Wege für die Arbeit mit Differentialgleichungen zu finden. Er beschäftigte sich mit Maxwells Feldgleichungen und der Vektoranalyse. Ein Teil der Ionosphäre ist nach ihm mitbenannt: die Kennelly-Heaviside-Schicht. Seine Persönlichkeit war sehr exzentrisch, und er ist ein gutes Beispiel dafür, was viele Menschen als verrückter Wissenschaftler ansehen.
Oliver Heaviside, ~1900
Leben
Heaviside wurde in Camden Town, London, geboren. Sein Vater war ein gelernter Holzschneider. Sein Onkel, Sir Charles Wheatstone (1802-1875), war Miterfinder des Telegraphen und machte 1837 von der Euston Station aus berühmte Experimente.
Heaviside war kurz und er hatte rotes Haar. Als er jung war, litt er an Scharlach, was ihn vor allem in seinen späteren Jahren ziemlich taub machte. Heaviside studierte an der Camden House School, bis er 16 Jahre alt war, und setzte seine Studien zu Hause fort, bis er 18 war. Er bekam eine Stelle als Telegrafist und arbeitete einige Zeit in Dänemark. Er stellte fest, dass die Betriebsgeschwindigkeiten von England nach Dänemark um 40% schneller waren als umgekehrt, und 1871 fand er einen Fehler im Telegrafenkabel von England nach Dänemark. 1873 erhielt er ein Exemplar der ersten Ausgabe von Maxwells Buch Eine Abhandlung über Elektrizität und Magnetismus. Er war sehr beeinflusst von diesem Buch und es half ihm, viele mathematische Ideen zu produzieren. Zu dieser Zeit arbeitete er in Newcastle. Im Jahre 1875 ging er zurück nach London, um bei seinen Eltern zu leben. Dort verbrachte er viel Zeit damit, seine Entdeckungen aufzuschreiben, aber niemand wollte seine Arbeiten veröffentlichen, weil sie zu schwer zu verstehen waren. Er analysierte Wechselströme 15 Jahre, bevor sie kommerziell genutzt wurden.
Als seine Eltern nach Paignton zogen, zog er mit ihnen um. Nach ihrem Tod lebte er in Newton Abbott und dann, von 1908 bis zu ihrem Tod, in Torquay. Er war unverheiratet.
Exzentrisches Verhalten
In seinem Alter wurde Heaviside immer exzentrischer. Er war arm und lebte allein in einem großen Haus in Torquay, das er sich nicht leisten konnte, richtig zu heizen. Er mochte es, wenn Freunde zu Besuch kamen, aber viele Leute wurden vertröstet, weil er oft unhöflich sein konnte. Er konnte nicht kochen, und ein freundlicher Polizist kam regelmäßig zum Haus, um ihm Essen zu bringen. Da Heaviside taub war und das Klopfen an der Tür nicht hören konnte, öffnete der Polizist den Briefkasten und pfeifte lauthals. Haus und Garten befanden sich in einem schrecklichen Durcheinander. Er hatte in seinem Haus Granitklumpen als Möbelstücke. Oft setzte er die Buchstaben W.O.R.M. hinter seinen Namen, nur aus Spaß. Er begann, seine Fingernägel rosa zu lackieren. Mindestens einmal färbte er seine Haare schwarz, und solange sie nass waren, trug er eine Teekanne auf dem Kopf.
Als er 1925 von einer Leiter fiel und mit dem Krankenwagen in ein Pflegeheim gebracht wurde, war es das erste Mal, dass er in einem Kraftfahrzeug saß. Er erzählte dem Krankenwagenfahrer, dass er die Fahrt genossen habe. Er starb einen Monat später im Pflegeheim in Torquay und wurde in Paignton begraben.
Sein Werk
| Elektromagnetismus |
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| Elektrizität - Magnetismus |
| Elektrische Ladung - Coulomb'sches Gesetz - |
| Magnetostatik Ampère'sches Gesetz - Elektrischer Strom - Magnetfeld - |
| Elektrodynamik Lorentz-Kraftgesetz - EMF - Elektromagnetische Induktion - Faradaysches Gesetz - Lenzsches Gesetz - Verschiebungsstrom - Maxwellsche Gleichungen - EM-Feld - Elektromagnetische Strahlung - Liénard-Wiechert-Potential - Maxwell-Tensor - Wirbelstrom |
| Elektrisches Netzwerk Elektrische Leitfähigkeit - Elektrischer Widerstand - Kapazität - |
| Kovariante Formulierung Elektromagnetischer Tensor - EM-Spannungsenergie-Tensor - Vierstrom - Elektromagnetisches Vierpotential |
| · v · t · e |
Heaviside war wie Sir Isaac Newton, der allein arbeitete und nicht immer alle seine Experimente veröffentlichte. Er schrieb viele Ideen in seine Notizbücher, aber er hielt diese Ideen nicht für publikationsreif, dennoch erwiesen sie sich als sehr wichtig. Zum Beispiel schlug er vor, dass es in vielen Kilometern Höhe über der Erdoberfläche eine atmosphärische Leitschicht gäbe, die zum Senden von Langstrecken-Radiowellen um die Erdkrümmung herum verwendet werden könnte. Im Jahre 1923 wurde tatsächlich entdeckt, dass es komplexe, ionisierte Schichten gibt (die so genannte "Ionosphäre"). Die Kennelly-Heaviside-Schicht wurde später nach ihm benannt. Bis 1950, 25 Jahre nach seinem Tod, gab es weltweit mehr als 50 Stationen, die mit der Funkkommunikation in der oberen Atmosphäre experimentierten.
Heaviside führte Studien darüber durch, wie Sprache in der Telefonkommunikation klar übertragen werden kann. Er untersuchte die Reflexion in Telefonleitungen (diese erzeugten störende Echos). Ab 1886 verbrachte er die meiste Zeit mit der von Hertz entwickelten Ausbreitung elektromagnetischer Wellen durch den Raum und mit der Bewegung von Atomen, die von J.J. Thomson entdeckt worden waren.
Ehrungen
Heaviside war nicht an Ehrungen interessiert. Tatsächlich verdiente er nie Geld mit seinen Entdeckungen und fand es oft schwierig, die Rechnungen zu bezahlen. Er war wahrscheinlich sehr erfreut, 1891 zum Fellow der Royal Society ernannt zu werden. Die Regierung gewährte ihm eine Pension von £120 pro Jahr für die Zivilliste. 1908 wurde er zum Ehrenmitglied der Institution der Elektroingenieure und 1918 zur Ehrenmitgliedschaft des Amerikanischen Instituts der Elektroingenieure gewählt. Im Jahr 1921 wurde er als erster Mensch mit der Faraday-Medaille geehrt.
Ein berühmtes Zitat von Heaviside ist: "Soll ich mein Abendessen ablehnen, weil ich den Verdauungsprozess nicht vollständig verstehe"?
Das Grab von Heaviside auf dem Friedhof von Paignton
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Fragen und Antworten
F: Wer war Oliver Heaviside?
A: Oliver Heaviside war ein englischer Elektroingenieur, Mathematiker und Physiker, der vom 18. Mai 1850 bis zum 3. Februar 1925 lebte.
F: Was hat er in der wissenschaftlichen Welt getan?
A: Er verwendete komplexe Zahlen, um elektrische Schaltkreise zu studieren, und beschäftigte sich intensiv mit der Theorie elektromagnetischer Wellen, die es erforderlich machte, neue Wege für die Arbeit mit Differentialgleichungen zu finden. Er arbeitete auch an den Maxwell'schen Feldgleichungen und der Vektoranalyse und wird als Erfinder der Vektorrechnung angesehen.
F: Wie wurde seine Arbeit anerkannt?
A: Seine Arbeit wurde erst nach seinem Tod anerkannt. Die Menschen haben erkannt, wie sehr er das Studium der Mathematik und Physik verändert hat. Ein Teil der Ionosphäre ist nach ihm benannt - die Kennelly-Heaviside-Schicht - als Tribut an seine Leistungen.
F: Was für ein Mensch war Oliver Heaviside?
A: Oliver Heaviside war eine exzentrische Persönlichkeit, die oft dem Stereotyp des verrückten Wissenschaftlers entsprach, wie ihn sich viele Menschen vorstellen.
F: Was hat er zur Mathematik und Physik beigetragen?
A: Oliver Heaviside leistete einen bedeutenden Beitrag zur Mathematik und Physik, indem er komplexe Zahlen zur Untersuchung elektrischer Schaltkreise verwendete, sich intensiv mit der Theorie elektromagnetischer Wellen beschäftigte, an den Maxwellschen Feldgleichungen und der Vektoranalyse arbeitete und die Vektorrechnung erfand.
