奧利弗·黑維塞(Oliver Heaviside)

TA 是谁?

奧利弗·黑維塞（英語：Oliver Heaviside，1850年5月18日—1925年2月3日）是一名英國物理學家和电子工程师。他没有接受过正规的高等教育，作风古怪，不太重视严格的数学论证，善以直觉进行论述和演算，在数学和工程上做出了众多原创性成就。他通过数年时间自学微积分和麦克斯韦的《电磁通论》，创立向量分析学，并将电磁学中最著名的麦克斯韦方程组改写为今天人们所熟知的形式。 生平 1850年5月18日，黑维塞出生于米德塞克斯郡卡姆登鎮（現屬倫敦），是家中排行最小的老四。他父亲名叫托马斯·黑维塞（Thomas Heaviside），是一名木匠；母亲名叫瑞切尔·韦斯特（Rachel West），是一名保姆；姨父是著名电学专家与电报发明人查尔斯·惠斯通。母亲瑞切尔曾在斯坡提伍德一家任职，带大过后来成为英国皇家学会主席的威廉·斯坡提伍德（William Spottiswoode）。早年的家贫对黑维塞的一生都产生了影响。他小时候曾就读于母亲任职的一所女校。后来他转到Camden House School，由F. R. Cheshire教导。他患過猩紅熱，令他耳朵聽不清楚。 雖然他的學業成績不俗（1865年，他在五百多個學生中排第五），但他没有去读大学。他16歲離校，學習摩氏密碼和電磁學。他在1868年去位于泰恩河畔纽卡斯尔的Anglo Danish Telegraph Company（后成为Great Northern Telegraph Company）当了一名电报员。1872年，他成为主電報員，開始研究電力。他一直工作到1874年，最终因为听力下降而不得不辞去工作。 他之后在父母家中孤獨地进行研究。他开始一个人通过实验和学习，研究电报学中的一系列问题。這段期間他提出了電報員方程。他指出，傳輸線上平均分布的電感會減少衰減和雜訊，若電感夠大且電阻夠小，所有頻率的電流會同等地衰減，電路便會無雜訊。 1880年，他研究電報傳輸上的集膚效應。他將在電磁學上舉足輕重的麥克斯韋方程組重新表述，将表述的符号系统由四元數改為向量，將原來的20條方程精简到4條微分方程。 1880年至1887年間，他提出了算子微积分，并用字母“p”表示微分算子。但他当时给出的微分算子定义模糊，并不容易理解，适用范围有多大也不清楚。这是一套將微分方程轉換為普通代數方程的方法，但是当时的數學家们批評這個方法不夠嚴謹。但黑维塞并不理会别人的批评。 1887年，他提出以電感器來消除雜訊。可惜這因政治原因而無法實行。後來AT&T的乔治·坎贝尔和一位外部的研究者米海洛·卜平研究過黑維塞的方法，並繼續發展。AT&T申請了有關的專利，但這不止包括坎贝尔和卜平的工作，也包括黑維塞製作卷線的方法。AT&T之後提出向黑維塞買下他的工作，但黑維塞拒絕了，他要求AT&T承認那一部分完全是他的工作。