奧利弗·黑維塞

奥利弗-海维塞德Oliver Heaviside)(1850年5月18日,伦敦卡姆登-1925年2月3日,德文郡托基)是一位自学成才的英国电气工程师、数学家和物理学家。

虽然他生前在科学界很有名气,但直到他去世后,人们才意识到他对数学物理学的研究有多大改变。他用复数来研究电路,并在电磁波理论方面做了大量工作,这使得人们有必要找到处理微分方程的新方法。他做了麦克斯韦场方程和矢量分析的工作。电离层的一部分是以他的名字共同命名的:肯尼利-海维塞德层。他的个性非常古怪,他是许多人认为的疯狂科学家的一个很好的例子。

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Oliver Heaviside, ~1900

生活

海维塞德出生在伦敦的卡姆登镇。他的父亲是一位熟练的木雕师。他的叔叔查尔斯-惠斯通爵士(1802-1875)共同发明了电报机,并于1837年在尤斯敦车站做了著名的实验。

海维斯德身材矮小,有一头红发。他年轻时患了猩红热,这使他相当耳聋,特别是在他的晚年。海维斯德在卡姆登府学校学习到16岁,并继续在家里学习到18岁。他找到了一份电报员的工作,在丹麦工作了一段时间。他注意到从英国到丹麦的运行速度比其他地方快40%,1871年他发现从英国到丹麦的电报电缆有故障。1873年,他得到了麦克斯韦《电与磁论》一书的第一版。他受这本书的影响很大,这本书帮助他产生了许多数学思想。这时他在纽卡斯尔工作。1875年,他回到伦敦与他的父母一起生活。在那里,他花了很多时间写下他的发现,但没有人愿意发表他的论文,因为它们太难理解了。在交流电开始被商业化使用的15年前,他就分析了交流电

当他的父母搬到佩恩顿(Paignton)时,他也跟着他们一起搬了过来。他们去世后,他住在纽顿阿博特,然后从1908年起直到去世,一直住在托尔坎。他没有结婚。

偏心的行为

在他的晚年,海维斯德变得越来越古怪。他很穷,独自住在托尔坎的一所大房子里,他没钱给房子适当供暖。他喜欢朋友来访,但很多人都不喜欢,因为他经常会很粗鲁。他不会做饭,一个友好的警察经常来家里给他送饭。因为海维塞德是个聋子,听不到敲门声,警察经常打开信箱,大声吹哨子。房子和花园里乱得很。他的房子里有花岗岩的块状物作为家具。他经常在自己的名字后面写上W.O.R.M.字母,只是为了开玩笑。他喜欢把自己的手指甲涂成粉红色。至少有一次,他把头发染成黑色,在头发湿润的时候,他在头上戴了一个茶杯。

1925年,他从梯子上摔下来,被救护车送往疗养院,这是他第一次坐机动车。他告诉救护车司机,他很享受这次旅程。一个月后,他在托尔坎的疗养院去世,被埋葬在佩恩顿。

他的工作

电磁学

-

静电学

电荷--库仑定律--。
电场 - 电通量 -
高斯定律 - 电势能 - 电势
电势 - 静电感应 -
电偶极矩 - 极化密度

磁静力学

安培定律 - 电流 - 磁场 -
磁化 -
磁通量 - 比奥特-萨瓦特定律----。
磁偶极矩 - 高斯磁学定律

电动力学

洛伦兹力定律 - 电场 - 电磁感应 - 法拉第定律 - 伦茨定律 - 位移电流 - 麦克斯韦方程 - 电磁场 - 电磁辐射 - 利亚纳-维切特电势 - 麦克斯韦张量 - 涡电流

电网

导电性 - 电阻 - 电容 - 电感
电感 - 阻抗 - 共振腔 - 波导

协变量表述

电磁张量 - 电磁应力-能量张量 - 四电流 - 电磁四电势

·         v

·         t

·         e

海维塞德就像艾萨克-牛顿爵士一样,他独自工作,并不总是发表他的全部实验。他在笔记本上写了很多想法,但他认为这些想法还没有准备好发表,然而这些想法后来却非常重要。例如,他提出在地球表面以上许多公里处有一个大气导电层,可以用来在地球的曲率周围发送长距离的无线电波。1923年,人们确实发现存在复杂的电离层(称为 "电离层")。肯尼利-海维塞德层后来以他的名字命名。到1950年,也就是他去世后的25年,全世界有超过50个电台在试验高层大气的无线电通信。

海维斯德对如何在电话通信中清晰地传输语音进行了研究。他研究了电话电路中的反射(这些反射会产生干扰性回声)。从1886年起,他把大部分时间花在赫兹提出的电磁波在空间的传播和J.J.汤姆森发现的原子运动上。

荣誉证书

海维塞德对获得荣誉不感兴趣。事实上,他从未从他的发现中赚到过钱,而且经常发现难以支付账单。1891年,他可能非常高兴被授予皇家学会会员。他被政府授予每年120英镑的公民名单养老金。1908年,他被选为电气工程师协会的荣誉会员,1918年又被选为美国电气工程师协会的荣誉会员。1921年,他是第一个被授予法拉第奖章的人。

海维斯德的一句名言是。"我应该拒绝我的晚餐,因为我不完全了解消化的过程"?

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海维斯德在派恩顿公墓的坟墓

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问题和答案

问:Oliver Heaviside是谁?
答:奥利弗-海维塞德是英国电气工程师、数学家和物理学家,生活在1850年5月18日至1925年2月3日。

问:他在科学界做了什么?
答:他用复数研究电路,并在电磁波理论方面做了大量工作,这使得他有必要找到微分方程的新工作方法。他还研究了麦克斯韦场方程和矢量分析,并被誉为矢量微积分的发明者。

问:他的工作是如何被认可的?
答:他的工作在他死后得到了认可;人们已经意识到他对数学和物理学研究的改变有多大。电离层的一部分以他的名字共同命名--Kennelly-Heaviside层--作为对他成就的致敬。

问:奥利弗-海维斯德是个什么样的人?
答:奥利弗-海维塞性格古怪,经常符合许多人认为的疯狂科学家的刻板印象。

问:他对数学和物理学有什么贡献?
答:奥利弗-海维塞德对数学和物理学都有重大贡献,他用复数研究电路,在电磁波理论方面做了大量工作,研究麦克斯韦场方程和矢量分析,并发明了矢量微积分。

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