Oliver Heaviside s-a nascut pe data de 18 mai 1850 intr-o mahala londoneza, acelasi cartier in care a crescut si Charles Dickens, fiind cel mai tanar copil al lui Thomas Heaviside si Elizabeth West. Oliver Heaviside a fost un inginer electrician, matematician si fizician autodidact ce a adus contributii esentiale in domeniul ingineriei electrice si comunicatiilor. Multe dintre realizarile sale fie au fost atribuite altora, fie nu sunt cunoscute, insa sunt ample si profunde. A adaptat numerele complexe pentru calculul circuitelor electrice, a inventat metode matematice pentru rezolvarea ecuatiilor diferentiale, a reformulat celebrele ecuatii ale lui Maxwell si in mod independent de Josiah Willard Gibbs a descoperit calculul vectorial.
 |
| Oliver Heaviside si familia |
In copilarie sufera de scarlatina boala ce-i provoaca tulburari de auz. Aceste probleme de sanatate aveau sa aiba un impact major asupra vietii sale facand foarte dificile relatiile dintre el si ceilalti oameni. Din aceasta cauza a fost in general o persoana singuratica, fara pofta de viata si sarcastica. In adolescenta reuseste sa-si recupeze o mare parte din auz.
Dupa ce familia obtine o mica mostenire, se muta in Camden Town unde duce un trai mai bun. Este un elev silitor descurcandu-se bine la scoala unde ocupa locul al cincilea dintr-un total de 500 de candidati pentru admiterea la un nivel superior in 1865. Din cauza situatiei materiale precare, un an mai tarziu este nevoit sa abandoneze scoala. Totusi, isi continua studiile singur si dupa abandon, fiind toata viata un autodidact.
Invata singur limba daneza si codul Morse iar la varsta de 18 ani pleaca in Danemarca unde cu ajutorul unchiului sau Charles Wheatsone (fizician renumit si inventatorul "Puntii Wheatstone") obtine o slujba de operator telegraf la o companie. Trei ani mai tarziu se intoarce in Anglia pentru a ocupa un post la "Great Northern Telegraph". A fost primul si ultimul lui loc de munca platit in sensul traditional.
La sfarsitul anilor 1860 telegrafia prin cablu se dezvolta foarte mult. Reteaua submarina s-a raspandit rapid in America, India, Australia si China, unde aproape toate cablurile erau construite si detinute de firme britanice. Cu timpul Heaviside devine fascinat de problemele de masurare electrica si de transmisie a semnalului.
 |
| Camera telegrafie |
Din 1872 incepe sa publice lucrari despre electricitate. Fiind fascinat de Tratatul lui Maxwell despre electricitate si magnetism renunta la meseria de operator telegraf si isi dedica timpul studiului lucrarii. Mai tarziu, Oliver Heaviside afirma : "...eram hotarat sa stapanesc cartea...mi-a trebuit cativa ani pana am putut-o intelege in masura capacitatilor mele. Apoi l-am dat deoparte pe Maxwell si mi-am urmat propriul drum..."
In 1873 publica o lucrare in "Philosophical Magazine" despre aranjamentul cel mai senzitiv al unei punti Wheatstone. Aceasta lucrare ii atrage atentia lui William Thomson (Lord Kelvin) unul dintre cei mai cunoscuti oameni de stiinta ai acelor vremuri. La mult timp dupa aparitia lucrarii, acesta trece prin Newcastle felicitandu-l personal pe Heaviside. Oliver ii trimite o copie a lucrarii sale si lui Maxwell care il citeaza in cea de-a doua editie a Tratatului sau despre electricitate si magnetism.
Heaviside preia teoria lui Thomson din 1855 a transmisiei telegrafice si o extinde. Concentrandu-se pe rezistenta si capacitate, ale caror efecte predominau in cablurile lungi, Thomson obtinuse ecuatii ce tratau trecerea tensiunii si a curentului de-a lungul unui cablu ca un caz de simpla difuzie. Intr-o serie de lucrari publicate intre 1874 si 1881 in "Philosophical Magazine" si "Journal of the Society of Telegraph Engineers", Heaviside extinde aceasta teorie pentru a tine cont de curgerea curentului si autoinductie. El arata ca in functie de valorile relative ale rezistentei, capacitatii, curgerii si inductantei, semnalele nu difuzau pur si simplu de-a lungul unui cablu ci oscilau inainte si inapoi ca niste unde.
Heaviside devenise o persoana apreciata pentru munca sa, chiar daca de multe ori era recalcitrant refuzand sa presteze servicii pe care le considera a fi sub demnitatea umana. Problemele de sanatate ii provocau adesea tulburari nervoase. Din cauza acestor probleme dar si a dorintei de a se concentra mai mult asupra propriilor sale cercetari renunta la slujba in mai 1874, la varsta de 24 de ani si se intoarce la Londra, locuind impreuna cu parintii.
Impreuna cu fratele sau Arthur care-i ofera sprijin financiar, colaboreaza la diferite proiecte de inginerie. Timp de aproape zece ani, intr-o izolare aproape totala, lucreaza in camera de oaspeti a parintilor sai la propriile proiecte.
In 1888, Heaviside dezvolta cablul coaxial si sustine introducerea acestuia in liniile de transmisie. In acelasi an isi breveteaza si aceasta inventie. Desi incepuse sa fie cunoscut pentru munca sa, lucrarile sale erau greu de citit. Nu avea nicio forma de tact sau diplomatie iar in comunitatea stiintifica avea multi dusmani, astfel ca lucrarile sale erau adesea trecute cu vederea. Ideile sale erau considerate ciudate si greu de acceptat.
 |
| Brevetul de inventie al cablului coaxial |
GFC Searle, unul dintre prietenii apropiati ai lui Heaviside, l-a descris ca fiind "o ciudatenie de prim rang". Ii placea foarte mult sa se plimbe cu bicicleta. Atunci cand fizicianul FitzGerald l-a vizitat in 1898, au calatorit impreuna pe trasee abrupte si rasucite. Mai terziu, Heaviside ii scrie : "Idiotii ma considera un nebun pe bicicleta. Calatoresc in fiecare zi".
 |
| Oliver Heaviside |
Intre 1884 si 1885 rescrie cele 20 de ecuatii fundamentale ale lui Maxwell din "Tratatul despre electricitate si magnetism" intr-o forma noua si mai compacta si care pana la sfarsitul anilor 1890 va deveni una standard. Heaviside a eliminat potentialele vectoriale si scalare A si Ψ din ecuatii, exprimand relatiile in termenii E si H ai campurilor electrice si magnetice. Heaviside a folosit ceea ce el a numit "unitati rationale" ce eliminau factorii 4π ce apareau in multe ecuatii. Obtine in final un set de patru ecuatii "ale lui Maxwell" :
 |
| Ecuatiile lui Maxwell reformulate de Heaviside |
In 1891 este ales membru al "Royal Society of London", pentru contributiile sale la descrierea matematica a fenomenelor electromagnetice, poate cea mai mare onoare primita. Candidatura sa este sustinuta de celebritati precum : Thomson, Lodge, FitzGerald sau Poynting. Edmund Whittaker considera calculul operational al lui Heaviside drept una dintre cele mai importante trei descoperiri ale sfarsitului secolului al XIX-lea.
Prezice existenta in atmosfera a unui strat conductor ce permite undelor radio sa urmeze curbura Pamantului. Aceasta predictie este facuta in 1902, la scurt timp dupa ce Arthur E. Kennelly face o predictie similara in USA. Astfel, timp de mai multi ani ionosfera a fost cunoscuta drept stratul Kennelly-Heaviside (existenta acesteia fost dovedita abia in anul 1924 de catre Edward Appleton, descoperire pentru care a primit premiul Nobel in anul 1947 !! ).
 |
| Stratul Kennelly-Heaviside (ionosfera) |
 |
| Casa lui Heaviside in anul 1920 |
Heaviside nu a fost niciodata interesat de faima, recunoastere sau premii. Nu a facut bani din inventiile sale si aproape toata viata a trait la limita existentei avand bani cat sa-si acopere nevoile existentiale.
La ultima proprietate a locuit singur avand mari probleme cu incalzirea casei, care era foarte neingrijita, chiar mizerabila. Se spune ca blocurile mari de granit din interior le folosea pe post de scaune. Din cand in cand un prieten politist ii aducea mancare. Odata cu inaintarea in varsta a devenit din ce in ce mai excentric vopsindu-si unghiile roz si parul negru.
 |
| Oliver Heaviside |
Heaviside a introdus noi termeni in electromagnetism precum :
- conductanta (1885),
- permeabilitate (1885),
- impedanta (1886),
- inductanta (1886),
- permitivitate (1887),
- admitanta (1887),
- reluctanta (1888)
- electret
 |
| Manuscris - Heaviside |
A avut numeroase publicatii, dintre acestea cele mai importante fiind :
a) -"Teoria electromagnetica" in trei volume in 1893, 1899 si 1912 (volume ce ofera o multitudine de tehnici si intelegere a electromagnetismului din perspectiva matematicii, fizicii si ingineriei) numarul lor depasind 1500 de pagini;
b) -"Undele electromagnetice, propagarea potentialului si efectele electromagnetice ale unei incarcari in miscare" (1888);
c) -"Inductia electromagnetica si propagarea acesteia" (1885/1887 in "The Electrician").
Manuscrisul pierdut:
In prefata volumului trei al "Teoriei electromagnetice" din anul 1912 Heaviside afirma : "Cu mult timp in urma, aveam intentia daca circumstantele erau favorabile, de a termina un al treilea volum al acestei lucrari aproximativ in anul 1904 si un al patrulea prin 1910. Dar circumstantele nu au fost favorabile". Aceste "circumstante nefavorabile" au oarecum legatura atat cu starea sa de sanatate cat si cu dezacordurile cu noii editori (The Electrician Printing and Publishing). De aici lucrurile sunt neclare. In cel de-al patrulea volum Heaviside intentiona sa publice diferite note omise in primele trei volume. Se spune ca l-ar fi terminat intre 1916-1917 si un alt editor ar fi preluat volumul pentru finalizare. Nu se stie ce s-a intamplat cu acesta. Dupa moartea lui Heaviside in 1925, "Institutia inginerilor electrici" a preluat toate scrierile, notitele si manuscrisele cercetatorului. Au fost gasite numeroase foi, schite si lucrari, unele dintre ele sub pardoseaua din vechea casa .
In "Teoria electromagnetica" (1893-1912) Heaviside postuleaza ca o sarcina electrica va creste in masa pe masura ce viteza ei va creste, practic anticipand unul din aspectele esentiate ale "Teoriei speciale a relativitatii" a lui Einstein.
In 1905 i se acorda un doctorat onorific de la Universitatea din Gottingen, iar in 1908 primeste bursa onorifica a "Institutiei inginerilor electrici" (IET) de la care in 1921 a primit si prima medalie Faraday. In 1918 devine membru onorific si al "American Institute of Electrical Engineers".
Batran fiind, Heaviside isi petrece ultimii ani din viata relativ confortabil dar sarac. Nu mai putea gandi precum in anii tineretii..."am devenit la fel de prost precum o bufnita" afirma el. La inceputul anului 1925 pe cand urca o scara in casa, a cazut suferind mai multe lovituri. Este transportat la un centru de recuperare insa o luna mai tarziu , pe 3 februarie 1925 moare. Este inmormantat in Paignton, Devon, Marea Britanie, alaturi de parintii sai. Numele sau a fost adaugat pe piatra de mormant sub cel al parintilor avand gravat in dreptul lui : "F.R.S." (Membru al Societatii Regale), fiind singurul indiciu al celebritatii sale. Cu timpul piatra de pe mormant s-a degradat fiind adesea acoperita de buruieni. Abia in anul 2005 a fost reconditionata si asezata in pozitie verticala de catre un necunoscut.
Oliver Heaviside a avut o viata diferita si dificila...a inlocuit socializarea si grijile lumesti cu dorinta de a cunoaste si a intelege natura lumii electromagnetice. Prin munca sa el a reusit sa puna bazele teoretice pentru retelele de comunicare de care si astazi ne bucuram in cea mai mare parte.
Desi a fost aproape toata viata un autodidact a reusit sa descopere sa creeze si sa reformuleze elemente noi in fizica si matematica, de multe ori simplificandu-le si oferindu-ne un cadru pentru a intelege o lume complexa si minunata.
Si totusi....a primit foarte putina recunostinta fata de cat ar fi meritat, in timp ce altii se faleau cu premii Nobel pentru descoperiri obscure sau "furate"...
