क्या मैं अपना रात्रिभोज इसलिए अस्वीकार कर दूं क्योंकि मुझे पाचन की प्रक्रिया का पूरी तरह से समझ नहीं है?
Oliver Heaviside एक अंग्रेजी स्व-शिक्षित विद्युत अभियंता, गणितज्ञ और भौतिकविद् थे जिन्होंने जटिल संख्याओं को सर्किट विश्लेषण में लाए, अवकल समीकरणों को हल करने के लिए एक नई तकनीक का आविष्कार किया जो लाप्लास रूपांतरण के बराबर थी, स्वतंत्र रूप से सदिश कैलकुलस विकसित किया, और मैक्सवेल के समीकरणों को आज सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले रूप में फिर से लिखा। उन्होंने मैक्सवेल की मृत्यु के बाद के दशकों में मैक्सवेल के समीकरणों को समझने और लागू करने के तरीके को काफी हद तक आकार दिया। टेलीग्राफर के समीकरणों का उनका सूत्रीकरण उनके स्वयं के जीवनकाल के दौरान व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण बन गया, लंबे समय तक उनके महत्व को किसी का ध्यान नहीं गया, क्योंकि उस समय कुछ ही लोग उनकी नई पद्धति से अवगत थे। अपने जीवन के अधिकांश समय के दौरान वैज्ञानिक प्रतिष्ठान के विरुद्ध होने के बावजूद, Heaviside ने दूरसंचार, गणित और विज्ञान के चेहरे को बदल दिया।
जीवनी
प्रारंभिक जीवन
Heaviside का जन्म कैमडन टाउन, लंदन में 55 किंग्स स्ट्रीट (अब प्लेंडर स्ट्रीट) में हुआ था। वह एक छोटे कद का और लाल बालों वाला बालक था, और युवा होने पर स्कारलेट ज्वर से पीड़ित था, जिससे उसे श्रवण हानि हुई। एक छोटी विरासत ने परिवार को कैमडन के एक बेहतर हिस्से में जाने में सक्षम बनाया जब वह तेरह वर्ष का था और उसे कैमडन हाउस ग्रामर स्कूल में भेजा गया। वह एक अच्छा छात्र था, 1865 में पांच सौ छात्रों में से पाँचवाँ स्थान प्राप्त किया, लेकिन उसके माता-पिता 16 साल के बाद उसे स्कूल में नहीं रख सके, इसलिए वह एक वर्ष तक स्वयं अध्ययन करता रहा और उसे कोई और औपचारिक शिक्षा नहीं मिली।
Heaviside के विवाह से चाचा Sir Charles Wheatstone 1802–1875 थे, जो टेलीग्राफी और विद्युत चुंबकत्व में अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त विशेषज्ञ थे, और 1830 के दशक के मध्य में पहली व्यावसायिक रूप से सफल टेलीग्राफ के मूल सह-आविष्कारक थे। Wheatstone ने अपने भतीजे की शिक्षा में गहरी रुचि ली और 1867 में उसे अपने बड़े भाई Arthur के साथ काम करने के लिए उत्तर भेजा, जो Newcastle-upon-Tyne में Wheatstone की टेलीग्राफ कंपनियों में से एक का प्रबंधन कर रहे थे।
दो साल बाद, वह डेनिश Great Northern Telegraph Company के साथ टेलीग्राफ ऑपरेटर के रूप में काम करने गया, जो ब्रिटिश ठेकेदारों का उपयोग करके Newcastle से डेनमार्क तक एक केबल बिछा रहा था। वह जल्द ही एक विद्युत तकनीशियन बन गया। Heaviside ने काम करते समय अध्ययन जारी रखा, और 22 साल की उम्र तक उसने प्रतिष्ठित Philosophical Magazine में 'The Best Arrangement of Wheatstone's Bridge for measuring a Given Resistance with a Given Galvanometer and Battery' पर एक लेख प्रकाशित किया जिसे उन भौतिकविदों से सकारात्मक टिप्पणियां मिलीं जिन्होंने इस बीजीय समस्या को हल करने का असफल प्रयास किया था, जिसमें Sir William Thomson भी शामिल था, जिसे उसने अपना एक कागज़ दिया, और James Clerk Maxwell। जब उसने टेलीग्राफ केबल का उपयोग करने की डुप्लेक्स विधि पर एक लेख प्रकाशित किया, तो उसने R. S. Culley पर मजाक किया, जो पोस्ट ऑफिस टेलीग्राफ सिस्टम के मुख्य अभियंता थे, जिन्होंने डुप्लेक्स को अव्यावहारिक मानते हुए खारिज कर दिया था। 1873 के बाद में Telegraph Engineers की सोसाइटी में शामिल होने के लिए उनकी आवेदन को इस टिप्पणी के साथ अस्वीकार कर दिया गया कि "उन्हें टेलीग्राफ क्लर्कों की आवश्यकता नहीं है"। यह Heaviside को बुरी तरह लगा, जिसने Thomson से उसे प्रायोजित करने के लिए कहा, और सोसाइटी के अध्यक्ष के समर्थन के साथ वह "P.O. snobs" के बावजूद प्रवेश दिया गया।
1873 में Heaviside को Maxwell की नवप्रकाशित, और बाद में प्रसिद्ध, दो-खंड Treatise on Electricity and Magnetism का सामना करना पड़ा। अपने बुढ़ापे में Heaviside ने याद किया:
मुझे याद है जब मैं एक युवा व्यक्ति था तो मैंने Maxwell के महान ग्रंथ को पहली बार देखा... मुझे पता चला कि यह महान था, अधिक महान और सबसे महान था, इसकी शक्ति में भारी संभावनाओं के साथ... मैंने पुस्तक को समझने का दृढ़ संकल्प किया और काम करना शुरू किया। मैं बहुत अज्ञानी था। मेरे पास गणितीय विश्लेषण का कोई ज्ञान नहीं था (केवल स्कूल बीजगणित और त्रिकोणमिति सीखी थी जिसे मैं बड़े हिस्से में भूल गया था) और इसलिए मेरा काम मेरे सामने रखा गया था। इससे पहले कि मैं जितना संभव हो सके उतना समझ सकूँ, कई साल लग गए। फिर मैंने Maxwell को अलग रखा और अपना अपना रास्ता अपनाया। और मैं बहुत तेजी से आगे बढ़ा... यह समझा जाएगा कि मैं Maxwell की अपनी व्याख्या के अनुसार सुसमाचार का प्रचार करता हूँ।
घर से अनुसंधान करते हुए, उन्होंने ट्रांसमिशन लाइन सिद्धांत विकसित करने में मदद की जिसे "telegrapher's equations" भी कहा जाता है। Heaviside ने गणितीय रूप से दिखाया कि टेलीग्राफ लाइन में समान रूप से वितरित इंडक्टेंस क्षीणन और विकृति दोनों को कम करेगा, और यह कि, यदि इंडक्टेंस काफी बड़ा था और इंसुलेशन प्रतिरोध बहुत अधिक नहीं था, तो सर्किट विकृतिहीन होगा जिसमें सभी आवृत्तियों की धाराओं का प्रसार गति समान होगी। Heaviside के समीकरणों ने टेलीग्राफ के कार्यान्वयन को आगे बढ़ाने में मदद की।
मध्य वर्ष
1882 से 1902 तक, तीन वर्षों को छोड़कर, उन्होंने व्यापार पत्रिका The Electrician में नियमित लेख का योगदान दिया, जो अपनी स्थिति में सुधार करना चाहता था, जिसके लिए उसे प्रति वर्ष £40 का भुगतान किया जाता था। यह रहने के लिए मुश्किल से पर्याप्त था, लेकिन उसकी माँगें बहुत कम थीं और वह वह कर रहा था जो वह सबसे ज्यादा चाहता था। 1883 और 1887 के बीच इन लेखों का औसत प्रति माह 2–3 लेख था और इन लेखों ने बाद में उनके Electromagnetic Theory और Electrical Papers का बड़ा हिस्सा बनाया।
1880 में, Heaviside ने टेलीग्राफ ट्रांसमिशन लाइनों में स्किन इफेक्ट पर शोध किया। उसी वर्ष उन्होंने इंग्लैंड में समाक्षीय केबल के लिए पेटेंट प्राप्त किया। 1884 में उन्होंने Maxwell के गणितीय विश्लेषण को इसके मूल बोझिल रूप से, जिसे पहले से ही चतुष्कोण के रूप में पुनर्निर्मित किया जा चुका था, आधुनिक सदिश शब्दावली में फिर से ढाला, जिससे मूल बीस समीकरणों में से बारह को बीस अज्ञातों में दो अज्ञातों में चार अवकल समीकरणों तक कम कर दिया गया जिन्हें अब हम Maxwell के समीकरणों के रूप में जानते हैं। चार पुनः-सूत्रबद्ध Maxwell के समीकरण स्थिर और गतिशील दोनों विद्युत आवेशों की प्रकृति, चुंबकीय क्षेत्रों, और दोनों के बीच संबंध, अर्थात् विद्युत चुंबकीय क्षेत्रों का वर्णन करते हैं।
1880 और 1887 के बीच, Heaviside ने p का उपयोग करके परिचालन कैलकुलस विकसित किया, जो प्रत्यक्ष समाधान द्वारा अवकल समीकरणों को हल करने की एक विधि प्रदान करता है। यह बाद में काफी विवाद का कारण बना, इसकी कठोरता की कमी के कारण। उन्होंने प्रसिद्ध रूप से कहा, "गणित एक प्रायोगिक विज्ञान है, और परिभाषाएं पहले नहीं आती, बल्कि बाद में आती हैं। वे अपने आप को तब बनाती हैं, जब विषय की प्रकृति विकसित हो जाती है।" एक और अवसर पर उन्होंने कुछ अधिक रक्षात्मक तरीके से पूछा, "क्या मैं अपना रात्रिभोज इसलिए अस्वीकार कर दूं क्योंकि मुझे पाचन की प्रक्रिया का पूरी तरह से समझ नहीं है?"
1887 में, Heaviside ने अपने भाई Arthur के साथ "The Bridge System of Telephony" शीर्षक का एक पेपर पर काम किया। हालांकि पेपर को Arthur के वरिष्ठ, पोस्ट ऑफिस के William Henry Preece द्वारा अवरुद्ध कर दिया गया था, क्योंकि प्रस्ताव का हिस्सा यह था कि लोडिंग कॉइल्स इंडक्टर को टेलीफोन और टेलीग्राफ लाइनों में जोड़ा जाना चाहिए ताकि उनके आत्म-प्रेरण को बढ़ाया जा सके और वे जिस विकृति से पीड़ित थे उसे सही किया जा सके। Preece ने हाल ही में आत्म-प्रेरण को स्पष्ट संचरण का बड़ा दुश्मन घोषित किया था। Heaviside को यह भी विश्वास था कि Preece The Electrician के संपादक की बर्खास्तगी के पीछे था जिसने 1891 तक उसकी लंबे समय तक चलने वाली लेखों की श्रृंखला को रोक दिया था। Preece और Heaviside के बीच शत्रुता का एक लंबा इतिहास था। Heaviside ने Preece को गणितीय रूप से असक्षम माना, एक मूल्यांकन जो जीवनीकार Paul J. Nahin द्वारा समर्थित है: "Preece एक शक्तिशाली सरकारी अधिकारी था, अत्यंत महत्वाकांक्षी, और कुछ उल्लेखनीय तरीकों से, पूर्ण मूर्ख था।" Heaviside के काम को दबाने में Preece की प्रेरणाएं Heaviside के काम में किसी भी समझे गए दोष के बजाय Preece की अपनी प्रतिष्ठा की रक्षा करने और गलती स्वीकार करने से इंकार करने के साथ अधिक संबंधित थीं।
The Electrician में प्रकाशन के कुछ समय बाद Heaviside के काम का महत्व अनदेखा रहा, और इसलिए इसके अधिकार सार्वजनिक डोमेन में थे। 1897 में, AT&T ने अपने स्वयं के वैज्ञानिकों में से एक, George A. Campbell, और बाहरी जांचकर्ता Michael I. Pupin को नियुक्त किया जिसमें Heaviside के काम में कुछ ऐसा खोजा जा सके जो अधूरा या गलत था। Campbell और Pupin ने Heaviside के काम का विस्तार किया, और AT&T ने न केवल उनके अनुसंधान को कवर करने वाले पेटेंट के लिए आवेदन किया, बल्कि पहले से Heaviside द्वारा आविष्कार किए गए कॉइलों के निर्माण की तकनीकी विधि को भी। AT&T ने बाद में Heaviside को उसके अधिकारों के बदले पैसा दिया; यह संभव है कि Bell इंजीनियरों की Heaviside के लिए सम्मान ने इस प्रस्ताव को प्रभावित किया। हालांकि, Heaviside ने प्रस्ताव को अस्वीकार कर दिया, जब तक कि कंपनी उसे पूरी मान्यता न दे, पैसे स्वीकार करने से इंकार कर दिया। Heaviside पुरानी तरह से गरीब था, जिससे प्रस्ताव को अस्वीकार करना और भी अधिक आकर्षणीय हो गया।
लेकिन इस असफलता का प्रभाव Heaviside के ध्यान को विद्युत चुंबकीय विकिरण की ओर मोड़ना था, और 1888 और 1889 के दो पत्रों में, उन्होंने एक गतिशील आवेश के चारों ओर विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों की विकृतियों की गणना की, साथ ही साथ इसके एक सघन माध्यम में प्रवेश के प्रभाव की भी गणना की। इसमें अब ज्ञात Cherenkov विकिरण की एक भविष्यवाणी शामिल थी, और इसने उनके मित्र George FitzGerald को यह सुझाव देने के लिए प्रेरित किया कि अब क्या ज्ञात है as the Lorentz–FitzGerald contraction।
1889 में, Heaviside ने पहली बार एक गतिशील आवेश पर चुंबकीय बल की सही व्युत्पत्ति प्रकाशित की, जो अब Lorentz force कहे जाने वाले का चुंबकीय घटक है।
1880 के दशक के अंत और 1890 के दशक की शुरुआत में, Heaviside विद्युत चुंबकीय द्रव्यमान की अवधारणा पर काम कर रहे थे। Heaviside ने इसे भौतिक द्रव्य
