Oliver Heaviside

Oliver Heaviside (Camden, Londres 18 de maio de 1850 - Torquay, Devon 3 de fevereiro de 1925) foi um engenheiro elétrico, matemático e físico inglês autodidata.

Embora ele fosse bem conhecido no mundo científico durante sua vida, só depois de sua morte é que as pessoas perceberam o quanto ele havia mudado o estudo da matemática e da física. Ele usou números complexos para estudar circuitos elétricos e fez muito trabalho na teoria das ondas eletromagnéticas, o que tornou necessário encontrar novas formas de trabalhar com equações diferenciais. Ele trabalhou com as equações de campo de Maxwell e análise vetorial. Parte da ionosfera é co-nomeada por ele: a camada Canilly-Heaviside. Sua personalidade era muito excêntrica e ele é um bom exemplo do que muitas pessoas pensam como um cientista louco.

Oliver Heaviside, ~1900Zoom
Oliver Heaviside, ~1900

Vida

Heaviside nasceu em Camden Town, Londres. Seu pai era um hábil gravador de madeira. Seu tio, Sir Charles Wheatstone (1802-1875), co-inventou o telégrafo e fez experimentos famosos em 1837 a partir da Estação Euston.

Heaviside era curto e tinha cabelos vermelhos. Quando era jovem, ele sofria de escarlatina, o que o tornava bastante surdo, especialmente em seus últimos anos. Heaviside estudou na Escola da Casa de Camden até os 16 anos e continuou a estudar em casa até os 18. Ele conseguiu um emprego como operador de telégrafo e passou algum tempo trabalhando na Dinamarca. Ele notou que as velocidades de operação eram 40% mais rápidas da Inglaterra para a Dinamarca do que o contrário, e em 1871 ele encontrou uma falha no cabo telegráfico da Inglaterra para a Dinamarca. Em 1873 ele recebeu uma cópia da primeira edição do livro A Treatise on Electricity and Magnetism (Um tratado sobre eletricidade e magnetismo) de Maxwell. Ele foi muito influenciado por este livro e isso o ajudou a produzir muitas idéias matemáticas. Nessa época, ele trabalhava em Newcastle. Em 1875 ele voltou a Londres para morar com seus pais. Lá ele passou muito tempo escrevendo suas descobertas, mas ninguém queria publicar seus trabalhos porque eles eram muito difíceis de entender. Ele analisou as correntes alternadas 15 anos antes de elas começarem a ser utilizadas comercialmente.

Quando seus pais se mudaram para Paignton, ele se mudou com eles. Após a morte deles, ele viveu em Newton Abbott e depois, de 1908 até a morte, em Torquay. Ele não era casado.

Comportamento excêntrico

Na sua velhice, Heaviside se tornou cada vez mais excêntrico. Ele era pobre e vivia sozinho em uma grande casa em Torquay que não podia se dar ao luxo de aquecer adequadamente. Ele gostava quando os amigos o visitavam, mas muitas pessoas eram adiadas porque muitas vezes ele podia ser mal-educado. Ele não sabia cozinhar, e um policial amigável vinha regularmente à casa para lhe trazer comida. Porque Heaviside era surdo e não podia ouvir a batida na porta que o policial usava para abrir a caixa de correio e soprar seu apito em voz alta. A casa e o jardim estavam em uma bagunça terrível. Ele tinha grumos de granito em sua casa para móveis. Muitas vezes ele colocava as letras W.O.R.M. depois de seu nome, apenas por uma brincadeira. Ele levava para pintar suas unhas cor-de-rosa. Em pelo menos uma ocasião pintou seu cabelo de preto e, enquanto estava molhado, ele usava um teacosy na cabeça.

Quando, em 1925, ele caiu de uma escada e foi levado de ambulância para um asilo, foi a primeira vez que ele esteve em um veículo motorizado. Ele disse ao motorista da ambulância que havia gostado do passeio. Ele morreu no asilo em Torquay um mês depois e foi enterrado em Paignton.

Seu trabalho

Eletromagnetismo

Eletricidade - Magnetismo

Eletrostática

Carga elétrica - Lei da Coulomb -
Campo elétrico - Fluxo elétrico -
Lei de Gauss - Energia elétrica potencial -
Potencial elétrico - indução eletrostática -
momento dipolo elétrico - densidade de polarização

Magnetostáticos

Lei Ampère - Corrente elétrica - Campo magnético -
Magnetização -
Fluxo magnético - Lei Biot-Savart -
Momento dipolo magnético - Lei de Gauss para o magnetismo

Eletrodinâmica

Lei da força de Lorentz - emf - indução eletromagnética - lei de Faraday - lei de Lenz - corrente de deslocamento - equações de Maxwell - campo EM - radiação eletromagnética - potencial Liénard-Wiechert - tensor de Maxwell - corrente parasita

Rede elétrica

Condução elétrica - Resistência elétrica - Capacitância -
Indutância - Impedância - Cavidades ressonantes - Guias de onda

Formulação covariante

Tensor eletromagnético - Tensor de tensão-energia EM - Quatro correntes - Quatro potências eletromagnéticas

·         v

·         t

·         e

Heaviside era como Sir Isaac Newton no sentido de que ele trabalhava sozinho e nem sempre publicava todas as suas experiências. Ele escreveu muitas idéias em seus cadernos, mas ele não achava que essas idéias estivessem prontas para publicação, mas elas se revelaram muito importantes. Por exemplo, ele sugeriu que havia uma camada condutora atmosférica muitos quilômetros acima da superfície da terra que poderia ser usada para enviar ondas de rádio de longa distância ao redor da curvatura da terra. Em 1923, foi realmente descoberto que existiam camadas complexas e ionizadas (chamadas de "ionosfera"). A camada Canilly-Heaviside foi mais tarde batizada com o seu nome. Em 1950, 25 anos após sua morte, havia mais de 50 estações em todo o mundo experimentando a comunicação por rádio na atmosfera superior.

A Heaviside fez estudos sobre como transmitir a fala claramente na comunicação telefônica. Ele estudou a reflexão nos circuitos telefônicos (estes produziram ecos perturbadores). Desde 1886 ele passou a maior parte de seu tempo na propagação de ondas eletromagnéticas através do espaço que tinha sido desenvolvido por Hertz e no movimento de átomos que tinha sido descoberto por J.J. Thomson.

Honras

A Heaviside não estava interessada em receber honrarias. De fato, ele nunca ganhou dinheiro com suas descobertas e muitas vezes tinha dificuldade para pagar as contas. Ele provavelmente ficou muito satisfeito em ser nomeado Fellow da Royal Society em 1891. Ele recebeu uma pensão de £120 por ano da Lista Civil pelo governo. Em 1908 ele foi eleito Membro Honorário do Instituto de Engenheiros Elétricos, e em 1918, Membro Honorário do Instituto Americo de Engenheiros Elétricos. Em 1921, ele foi a primeira pessoa a ser homenageada com a Medalha Faraday.

Uma famosa citação de Heaviside é: "Devo recusar meu jantar porque não entendo totalmente o processo de digestão"?

Túmulo da Heaviside no cemitério de PaigntonZoom
Túmulo da Heaviside no cemitério de Paignton

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Perguntas e Respostas

P: Quem era Oliver Heaviside?


R: Oliver Heaviside foi um engenheiro eléctrico, matemático e físico inglês que viveu entre 18 de Maio de 1850 e 3 de Fevereiro de 1925.

P: O que é que ele fazia no mundo científico?


R: Ele usou números complexos para estudar circuitos eléctricos e fez muito trabalho na teoria das ondas electromagnéticas, o que tornou necessário encontrar novas formas de trabalhar com equações diferenciais. Ele também trabalhou nas equações de campo de Maxwell e na análise vectorial, e é creditado como o inventor do Cálculo Vectorial.

P: Como tem sido reconhecido o seu trabalho?


R: O seu trabalho foi reconhecido após a sua morte; as pessoas perceberam o quanto ele mudou o estudo da matemática e da física. Parte da ionosfera tem o mesmo nome - a camada Canilly-Heaviside - como tributo às suas realizações.

P: Que tipo de pessoa era Oliver Heaviside?


R: Oliver Heaviside tinha uma personalidade excêntrica, muitas vezes encaixando no que muitas pessoas pensam como um estereótipo de um cientista louco.

P: O que é que ele contribuiu para a matemática e para a física?


R: Oliver Heaviside contribuiu significativamente tanto para a matemática como para a física, usando números complexos para estudar circuitos eléctricos, fazendo muito trabalho na teoria das ondas electromagnéticas, trabalhando nas equações de campo e análise vectorial de Maxwell, e inventando o Cálculo Vectorial.

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