Oliver Heaviside

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Portret Oliver Heaviside de Frances Hodge

Oliver Heaviside ( Londra , 18 mai 1850 - Torquay , 3 februarie 1925 ) a fost un matematician , fizician și inginer britanic .

El a adaptat numerele complexe la studiul circuitelor electrice , a dezvoltat tehnici pentru aplicarea transformatei Laplace la rezolvarea ecuațiilor diferențiale , a reformulat ecuațiile lui Maxwell în termeni de forțe magnetice și electrice și flux și a calculat vectorul coformulat independent.

Deși nu a fost în relații bune cu lumea științifică a vremii pentru o mare parte din viața sa, Heaviside și-a schimbat studiul de matematică și știință în anii următori. De fapt, el a fost responsabil pentru funcția de pas a lui Heaviside ( 1893 ), folosită de exemplu în studiul circuitelor, a cărei derivată este celebra deltă Dirac . Proprietățile deosebite ale acestor instrumente matematice au provocat o astfel de agitație că Heaviside a fost expulzat din Societatea Regală pentru nedemnitate teoretică [ citat ] . Paul Dirac , de fapt, va arăta mai târziu cât de valoroase au fost acele intuiții. [1]

Inovații și descoperiri

Heaviside a susținut metodele de utilizare a calculului vectorial . [2] Formularea de electromagnetism a lui Maxwell a constat din 20 de ecuații în 20 de variabile. Heaviside a folosit rotorul și operatorii de divergență pentru a reformula 12 din cele 20 de ecuații în patru variabile ( B , E , J și ρ), forma în care sunt recunoscute astăzi . Mai puțin cunoscut este faptul că ecuațiile lui Heaviside și Maxwell nu sunt tocmai identice și este de fapt mai ușor să le modificăm pentru a le face compatibile cu fizica cuantică. [3] Heaviside a discutat, de asemenea, despre posibilitatea undelor gravitaționale , observând analogia legii pătratului invers dintre gravitație și electricitate. [4]

El a inventat funcția de pas Heaviside pentru a calcula curentul la pornirea unui circuit electric . El a fost primul care a folosit funcția de puls cunoscută acum ca Delta Dirac . [5] El a inventat metoda de calcul operațional pentru rezolvarea ecuațiilor diferențiale liniare , care seamănă cu metoda transformării Laplace bazată pe integralul Bromwich numit după Bromwich care a conceput o justificare matematică riguroasă pentru metoda operatorilor Heaviside cu integrarea la graniță . Heaviside era familiarizat cu metoda transformării Laplace, dar a considerat că metoda sa era mai directă. [6] [7]

Heaviside a dezvoltat ecuațiile telegrafiste , care au avut ca efect creșterea ratei de transmisie de-a lungul cablurilor transatlantice cu un factor de 10. Inițial a fost nevoie de zece minute pentru a transmite un personaj, apoi a scăzut la un caracter pe minut. Descoperirea sa că transmisia telefonică s-ar putea îmbunătăți mult prin plasarea unei inductanțe electrice în serie cu cablul este strâns legată de aceasta. [8] Heaviside a descoperit independent vectorul Poynting . [9]

Heaviside a propus ideea că partea superioară a atmosferei terestre conținea un strat ionizat cunoscut sub numele de ionosferă ; în acest sens, el a prezis existența a ceea ce va fi numit ulteriorstratul Kennelly - Heaviside . În 1947, Edward Victor Appleton a primit Premiul Nobel pentru fizică pentru dovada existenței acestui strat.

Termeni de electromagnetism

Heaviside a inventat următorii termeni referitori la electromagnetism:

nume englezesc Nume italian Descriere An
admitere admitere reciproc al impedanței Decembrie 1887
elastanța elastic reciproc de permisiune și capacitate 1886
conductanța conductanța parte reală a admiterii, reciprocă a rezistenței Septembrie 1885
electret electret analog electric al magnetului
impedanta impedanta Iulie 1886
inductanţă inductanţă Februarie 1886
permeabilitate permeabilitate Septembrie 1885
permitență și permitivitate permitivitate Iunie 1887
reticenta reticenta Mai 1888
susceptibilitate susceptibil imagine parțială de admitere, reciproc de reactanță 1887

Lucrări

Notă

  1. ^ Piergiorgio Odifreddi , A fost odată un paradox , în Grandi Tascabili , Einaudi, 2001.
  2. ^ Teoria electromagnetică, vol. 1 , cap. 3; pp. 132-305 .
  3. ^ Fundamentele topologice ale electromagnetismului , World Scientific Series in Contemporary Chemical Physics, 13 martie 2008, Terence W. Barrett.
  4. ^ Teoria electromagnetică, vol. 2 , apendicele B; pp. 455-468. Cu 25 de ani înainte de publicarea lui Einstein pe această temă
  5. ^ Teoria electromagnetică, vol. 2 , paragraful 271, ecuațiile 54,55
  6. ^ Teoria electromagnetică, vol. 3 , secțiunea de la p. 324 ,
  7. ^ Construirea unei versiuni riguroase a calculului operațional: Mikusinski J: Calculul operațional , Pergamon Press 1959
  8. ^ Norbert Wiener, Invention: The Care și 70-75 , Cambridge, Massachusetts, MIT Press, 1993, ISBN 0-262-73111-8 .
  9. ^ (EN) Paul J. Nahin, Oliver Heaviside: viața, munca și timpurile unui geniu electric din epoca victoriană , Johns Hopkins University Press, 9 octombrie 2002, ISBN 978-0-8018-6909-9 ,OCLC 47915995 . Adus la 6 martie 2019 .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității VIAF (EN) 12,38254 milioane · ISNI (EN) 0000 0001 0870 537X · LCCN (EN) n85318513 · GND (DE) 118 901 192 · BNF (FR) cb12347310m (data) · NLA (EN) 35.183.314 · NDL (EN, JA ) 001 107 978 · WorldCat Identities ( EN ) lccn-n85318513