Oliver Heaviside (Camden, London 18. mai 1850 - Torquay, Devon 3. veebruar 1925) oli inglise elektriinsener, matemaatik ja füüsik.
Kuigi ta oli oma eluajal teadusmaailmas hästi tuntud, mõistsid inimesed alles pärast tema surma, kui palju ta oli muutnud matemaatika ja füüsika uurimist. Ta kasutas kompleksarvusid elektriliste vooluahelate uurimiseks ja tegi palju tööd elektromagnetilise laine teooria alal, mis tingis vajaduse leida uusi viise diferentsiaalvõrranditega töötamiseks. Ta tegi tööd Maxwelli välivõrrandite võrrandite ja vektoranalüüsi kallal. Osa ionosfäärist on saanud tema nime: Kennelly-Heaviside'i kiht. Tema isiksus oli väga ekstsentriline ja ta on hea näide sellest, mida paljud inimesed peavad hulluks teadlaseks.
Elulugu lühidalt
Heaviside oli peamiselt enesetäiendaja: ta pidas endale hariduse eelkõige iseseisvalt omandatuks, kuigi töötas varasemalt ka tehnilistes ametites, mis andsid talle praktilise tausta telegraafia ja elektri valdkonnas. Tal ei olnud tavapärast akadeemilist karjääri; ta töötas mitmesugustes praktikapõhistes ülesannetes ja pühendus suure osa 1870.–1900. aastate teadustööle iseseisvalt. Elu lõpuosas tõmbus ta erakusse ja kolis Devonisse, kus ta suri 1925. aastal.
Peamised teadustööd ja leiutised
- Vektoranalüüs ja Maxwelli lihtsustamine — Heaviside töötas välja mugavama, praktilisema vormi Maxwelli teooriast, vormides välja kaasaegsema vektorkasutuse, mis muudab elektrodünaamika ja elektromagnetismi võrrandid lihtsamini kasutatavaks inseneri- ja füüsikapraktikas.
- Telegraphi võrrandid — ta töötas välja ja analüüsis võrrandeid, mis kirjeldavad elektrisignaali levikut juhtmes (nn telegraphi või ülekandeliini võrrandid). Need tulemused on aluseks kogu kaabel- ja signaalitehnika teooriale.
- Operatsiooniline kalkulatsioon — Heaviside arendas välja operatiivse meetodi diferentsiaalvõrrandite lahendamiseks (Heaviside'i operatsiooniline kalkulatsioon), mis hiljem seostati Laplace'i teisenduse ja sagedasti kasutatava tööriistana inseneriteaduses. Ta tutvustas ka Heaviside'i laienemisteoreemi, mis aitab pöördlaplass-teisendusi teostada.
- Heaviside'i sammufunktsioon — funktsioon, mida kasutatakse laialdaselt signaalitöötluses ja süsteemiteoorias, on temaga seotud ja kannab tema nime.
- Ionosfäär ja raadiolevi — ta ennustas ja kirjeldas kõrgemaidade elektriliselt juhtiva kihi olemasolu atmosfääris, mis peegeldab raadiolaineid ja seletab rahvusvahelist raadiokuuluvust; sellest kiht sai nime Kennelly-Heaviside'i kiht.
Mõju ja pärand
Heaviside'i töö viis paljude teoreetiliste ideede praktilise rakendamiseni side- ja elektrotehnikas. Tema lähenemine – lihtsustada keerulisi matemaatilisi väljendeid ja pakkuda inseneridele kasutatavaid tööriistu – aitas kujundada moodsat elektrotehnikat. Tema operatsiooniline meetod ja sammufunktsioon on tänaseni igapäevased tööriistad signaalitöötluses, kontrolliteoorias ja elektrisüsteemide analüüsis.
Isiksus ja tunnustus
Heaviside oli tuntud oma eripärase käitumise, kinnisideede ja mõnikord äärmusliku tagasihoidlikkuse poolest. Ta põlgas mõningaid akadeemilisi kombeid ja kirjavahetuses seisis sageli vastu tollastele teaduslikele autoriteetidele. Paljud tema ideed võeti ametlikult vastu alles aastakümneid hiljem. Hoolimata sellest sai ta eluajal ning eriti pärast surma laialdast tunnustust – tema nimi on alatiselt seotud mitmete põhimõistetega füüsikas ja inseneriteaduses.
Mõned olulisemad terminid ja nimetused
- Heaviside'i sammufunktsioon
- Heaviside'i operatsiooniline kalkulatsioon
- Kennelly-Heaviside'i kiht (ionosfäär)
- Telegraphi (ülekandeliini) võrrandid
Kokkuvõte: Oliver Heaviside oli erakordselt viljakas ja praktiline mõtleja, kes kombineeris matemaatilist teravmeelsust ja inseneritunnetust. Tema töö lihtsustas Maxwelli teooriat, aitas lahendada keerulisi diferentsiaalvõrrandeid ja pani aluse paljudele tänapäevastele side- ja signaalitehnoloogia meetoditele.
