Оливер Хевисайд

(реферат)

    Оливер Хевисайд родился 18 мая 1850 г. в Лондоне в семье художника. Он был младшим из четырех сыновей. Семья была не очень состоятельная, поэтому Оливер смог закончить только неполную среднюю школу - так неточно мы переводим elementary school, общедоступную школу, где обучались дети до 14-15 лет. На продолжение образования в частной школе и тем более на получение высшего образования денег не было.
    Оливер учился в школе лондонского района Кэмден Таун, того района, где он жил. В числе его учителей был мистер Чешайр, о котором Хевисайд уже в зрелые годы всегда отзывался с уважением. К концу 1865 г. Оливер держал экзамены перед коллегией наставников. по результатам экзаменов был пятым, а по естественным наукам - первым. За успехи в естественных науках ему была присуждена специальная премия. К этому можно добавить, что он получил очень низкую оценку на экзамене по евклидовой геометрии (15% от максимально возможного числа очков). По-видимому, эта низкая оценка объяснялась не тем, что он не знал вопроса. Возможно, что у него были свои взгляды на геометрию и они отличались от взглядов экзаменаторов. Позднее Хевисайд неоднократно возвращался к вопросу о преподавании геометрии. Он считал, что преподавать геометрию по Евклиду - это самый плохой способ преподавания. Исходя из того, что геометрия - наука экспериментальная, Хевисайд считал, что, например, число π должно измеряться, как и площадь круга, эллипса и как другие геометрические характеристики. Он считал, что мальчик, который убедится в справедливости геометрической теоремы с помощью измерения, усвоит теорему лучше, чем при чисто логическом обосновании без соответствующего опытного знания.
    В детстве Оливер неплохо рисовал, о чем свидетельствуют рисунки, сделанные им в 11-летнем возрасте. Возможно, что отец собирался обучить его своему искусству, но интересы Оливера вскоре обратились от искусства к науке об электричестве. Трудно сказать, что повлияло на этот выбор. Есть, впрочем, одно вероятное объяснение. Его тетка по матери была женой Чарлза Уитстона, известного физика, автора многих исследований по акустике, оптике, электричеству и магнетизму. Уитстон был основателем практической телеграфии. Принципиальная возможность передачи сигналов по проводам была известна и до Уитстона, но он первый осуществил эту возможность и много сделал для дальнейшего технического усовершенствования телеграфии. С его именем, в частности, связано устройство для измерения омического сопротивления (мостик Уитстона).
    Два брата, Оливер и Артур Уэст, пошли работать в телеграфную компанию. Оливер четыре года, с 1870 по 1874 г., проработал телеграфистом в Ньюкасле. После того как англо-датская линия была введена в строй, Оливер принял участие в определении ее параметров, в частности, он определял скорость передачи по этой линии. Дело в том, что заранее рассчитать свойства линии в те годы было невозможно - не было достаточно надежной теории передачи сигнала по линии связи. Поэтому сначала прокладывали кабель, а потом определяли характеристики проложенной линии. Одной из важных характеристик была скорость передачи по линии. Каждая линия связи имеет предельную скорость передачи, и у линии того времени эта предельная пропускная способность была невелика - порядка сотни слов в минуту (или еще ниже). Позднее, примерно через двадцать лет, Хевисайд построил полную теорию распространения сигнала по линии связи, и на основе этой теории пропускная способность линий связи была повышена во много раз. Определение скорости передачи по англо-датской линии привело к удивительным для молодого Хевисайда результатам. Оказалось, что скорость передачи из Англии в Данию была на 40% выше, чем скорость передачи в обратном направлении. Хевисайд тогда не понимал, почему так получается, и никто не мог ему этого объяснить. Он понял причину лет через десять.
    В 1874 г. Оливер Хевисайд оставил работу телеграфиста и вернулся в Лондон. К тому времени Оливер начал глохнуть. Так же его привлекала наука. Еще в 1868 г., за два года до того, как он поступил на работу в телеграфную компанию, Оливер занялся экспериментами по электричеству. Он оборудовал в доме отца лабораторию, где были элементы питания, измерительные приборы, телеграфное, телефонное и другое лабораторное оборудование.
    Его первые работы были посвящены точному измерению сопротивлений. Первая из них была опубликована в 1872 г. В этих исследованиях Хевисайд выступал и как экспериментатор, и как теоретик. В частности, его работа, опубликованная в феврале 1873 г. в журнале "Philosophical Magazine", была посвящена наилучшему подбору сопротивлении в схеме типа мостика Уитстона (другое название этой схемы - баланс Кристи). Результаты этой работы Хевисайда были известны Максвеллу. В знаменитой книге Максвелла "Трактат об электричестве и магнетизме", в первом томе есть глава "Измерение электрического сопротивления". Конец параграфа посвящен результатам Хевисайда. Главный его вклад сделан уже после смерти Максвелла, и все же Хевисайд - единственный, кого Максвелл упоминает в своем трактате. Добавим еще, что для выполнения расчетной части этой работы не требовалось знаний по высшей математике, в статье приведены сравнительно простые алгебраические вычисления.
    С 1873 по 1876 г. Хевисайд опубликовал серию статей, в которых была обоснована практическая возможность дуплексной телеграфии. В то время передача сообщений по телеграфной линии осуществлялась поочередно то в одном, то в другом направлении. Такая связь называется симплексной. Хевисайд показал, что можно одновременно вести по одной и той же телеграфной линии передачу одного сообщения и прием другого. Хевисайд не только предложил такие схемы линии и такие схемы включения передающих и приемных устройств, при которой дуплексная связь стала надежной, он практически осуществил дуплексную телеграфную связь в 1873 г.. В проведении этого опыта участвовал его брат Артур Уэст Хевисайд - второй телеграфист из семьи Хевисайдов. Сама идея дуплексной связи не была новой, но она считалась в то время бесперспективной, потому что те варианты, которые испытывались до Хевисайда, оказались неудачными. Первая статья Хевисайда "О дуплексной телеграфии" начиналась словами: «...Я предлагаю в этой работе краткий очерк теории дуплексной телеграфии по общеизвестным схемам, а также описываю два других метода, которые, по-моему, являются полностью оригинальными».
    В 1876 г. Оливер Хевисайд, которому тогда было 26 лет, уже получил известность в кругах специалистов, хотя большинство читателей не могли понять и оценить большую часть его работ. Он был избран в совет Общества телеграфных инженеров (членом-корреспондентом этого общества он стал двумя годами ранее, в 1874 г.). Но в 1881 году он не смог заплатить членские взносы, и был удален из списков участников.
    Членом совета в то время был и Уильям Прис, тогда один из ведущих инженеров, а впоследствии главный инженер британского почтового ведомства. Прис предложил Хевисайду место в компании "Уэстерн Юнион" с оплатой 250 фунтов в год. Это была хорошая по тем временам оплата (тем более, для начала). Но Оливер не принял предложения. Он был всецело поглощен чисто научными интересами, все остальные занятия казались ему пустой тратой времени.
    В 1873 г. вышла из печати двухтомная книга Максвелла "Трактат об электричестве и магнетизме". Эта книга подводила итог огромной работы по созданию теории электромагнитных явлений.
    Изучив трактат Максвелла и отложив его в сторону, Хевисайд, как он пишет в письме к Бетено, "пошел своим собственным путем". Но его собственный путь в науке был на всю жизнь определен трактатом. Хевисайд продолжил развитие электродинамики Максвелла с того места, на котором Максвелл оставил свою теорию. Та теория электрических и магнитных явлений, которую мы теперь широко используем, имеет во многом тот вид, который ей был придан Хевисайдом. В течение ряда лет в журнале "Electrician" из номера в номер публиковались подробные статьи Хевисайда, посвященные систематическому развитию теории электромагнитного поля. В работах Хевисайда подробно проанализированы основные физические понятия, лежащие в основе теории: электрическое и магнитное поля (Хевисайд называл их "электрическая сила" и "магнитная сила"), энергия поля, поток энергии поля (этого понятия у Максвелла не было), работа поля над системой зарядов и токов и т.д. Параллельно с подробнейшим разбором физических особенностей Хевисайд рассмотрел количественно огромное число практически важных задач. Многое из того, что он сделал, теперь входит в учебники по электричеству без всякого упоминания о том, кто впервые провел это рассмотрение.
    В своих статьях он ввел понятие потока электромагнитной энергии. Несколько раньше и независимо от Хевисайда это понятие ввел Пойнтинг. Хевисайд тогда не знал работы Пойнтинга, вышедшей на несколько месяцев раньше. Но он пошел дальше Пойнтинга и разобрал ряд случаев, важных для понимания, в которых энергия переносится полем. В частности, он рассмотрел выделение тепла в проводнике при прохождении электрического тока. Хевисайд покаpал, что это тепло создается за счет энергии поля, окружающего проводник. Поток энергии электромагнитного поля втекает внутрь проводника через его боковую поверхность и превращается в тепло.
    Отметим здесь, что тот вывод закона сохранения энергии для электромагнитного поля, который теперь приводится во всех учебниках по теории электромагнитного поля, - это вывод, впервые проделанный Хевисайдом (а не Пойнтингом).
    Он также рассмотрел прохождение переменного электрического тока по проводнику. Он показал, что переменный ток неравномерно заполняет проводник, величина тока растет по мере удаления от середины сечения и по мере приближения к поверхности. Чем быстрее меняется ток во времени, тем сильнее он прижимается к поверхности проводника. Это явление позднее получило название "скин-эффекта" от английского слова "skin" - кожа, шкура. Скин-эффект широко распространен, и его теория (без упоминания имени Хевисайда) имеется во всех учебниках. Через год после предсказания Хевисайда скин-эффект был обнаружен Юзом.
    Хевисайд первый получил выражение для силы, которая действует на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле. В 1889 г. в журнале "Philosophical Magazine" он опубликовал статью, где среди прочих результатов была приведена формула

здесь F - сила, действующая на заряд величины q, u - скорость заряда; В - магнитное поле. Это выражение было получено Лоренцом в 1892 г., т.е. тремя годами позднее. Тем не менее сила, действующая на заряд в магнитном поле, называется "силой Лоренца". Профессор Уиллис Джексон, упоминая об этом в своем исследовании "Вклад Хевисайда в электромагнитную теорию", обращает внимание на то, что Хевисайд не дал подробного вывода этой формулы. Действительно, Хевисайд нередко приводит в своих статьях лишь результат, не поясняя, а иногда и не приводя хода вычислений. Частично это объясняется тем, что от него требовали сокращений. Но иногда и сам Хевисайд не заботился о пояснениях.
    Важнейшим отличием теории Максвелла от всех остальных теорий электромагнитного поля было то, что она предсказывала существование электромагнитных волн. Но как раз это было встречено с недоверием. Среди немногих ученых, исследующих волновые электромагнитные процессы на основе теории Максвелла, были Хевисайд и Фицджеральд. Может быть именно поэтому, а может быть и по другим причинам между этими двумя исследователями завязалась тесная дружба.
    Джордж Френсис Фицджеральд, профессор натуральной и экспериментальной философии Дублинского университета, был годом младше Хевисайда. Фицджеральд, как и Хевисайд, был убежден в справедливости теории Максвелла, которую научный мир тогда не понимал. Фицджеральд рассмотрел с помощью теории Максвелла ряд конкретных физических процессов.
    Хевисайд в это время рассматривал распространение электромагнитных волн по проводам, вдоль телеграфной или телефонной линии. Учет Хевисайдом индуктивности и утечки имел принципиальное значение. Для распространения сигнала по кабелю Хевисайд получил волновое уравнение. Далее он исследовал закон распространения волн по кабелю. Волны разных частот имеют, вообще говоря, разную фазовую скорость, и это приводит к расплыванию сигнала. Но, как показал Хевисайд, можно так подобрать параметры кабеля, что волны всех частот будут иметь одну и ту же фазовую скорость и одинаковое затухание вдоль кабеля. Поэтому сигнал любой формы будет распространяться без расплывания, хотя, конечно, будет ослабляться из-за потерь в кабеле.
    Большинство ученых равнодушно или с сомнением относились к возможности существования электромагнитных волн. Немногочисленные энтузиасты думали о том, как создать электромагнитные волны, планировали или уже проводили эксперименты. Но открытие волн еще было впереди. И тут появляются исследования Хевисайда, из которых следует, что эти самые электромагнитные волны уже существуют в линиях связи, в реально действующих линиях связи, и параметры линии определяют условия распространения этих волн. Больше того, можно добиться таких условий, при которых все волны идут по линии с одинаковой фазовой скоростью, и тогда сигнал переносится без искажений вдоль линии. Высокая теория, от которой не ждали особой пользы, обернулась важными практическими советами.
    Уильям Прис, занимавший высокий официальный пост и ведая всеми техническими устройствами связи, препятствовал распространению выводов Хевисайда о роли индуктивности в телефонной связи. Прис отрицал какую бы то ни было роль индуктивности в обеспечении телефонной связи, свободной от искажений. Величину индуктивности Прис оценивал неверно, сильно занижая ее. В своих возражениях против Хевисайда Прис опирался на теорию передачи сигнала по кабелю, разработанную Кельвином, оказавшуюся частным случаем более общей теории, разработанной Хевисайдом, а именно: в пределе малых частот из теории Хевисайда получалась теория Кельвина. Для высоких же частот теория Кельвина была неприменима. Прис этого не понимал и неизменно давал отрицательные отзывы на работы Хевисайда, препятствуя их публикации. В этом его союзниками оказались математики, ставившие под сомнение методы, при помощи которых Хевисайд пришел к своим результатам.
    В 1891 г. журнал "Electrician" вновь предоставил свои страницы для статей Хевисайда. За четыре года до этого редактор сообщил Хевисайду, что публикация его работ прекращается, потому что его (Хевисайда) никто не читает. По некоторым сведениям, дело было так. Редактор распорядился, чтобы в часть тиража вклеили листки с вопросом к читателям, читают ли они статьи Хевисайда. Никаких ответов на этот вопрос не поступило, и редактор решил, что Хевисайда никто не читает. Публикация статей Хевисайда была прекращена, точнее говоря, она была прервана "на самом интересном месте" - на практических рекомендациях, обеспечивающих телефонную связь без искажений на большие расстояния. Но за те несколько лет, что Хевисайда не печатали, редакция получила много писем от своих читателей с одним и тем же вопросом - почему прервана публикация статей Хевисайда и когда она возобновится. Авторы писем были именитыми физиками и инженерами, и это указывало, что у Хевисайда был небольшой, но очень избранный круг читателей. Издатель сокрушался, что статьи Хевисайда читают только несколько профессоров, "а профессора, как Вы знаете, не подписываются на наш журнал". Оставалось непонятным, почему эти люди в свое время не ответили на вопрос, помещенный во вклейке. Редактор опросил печатников, и оказалось, что вклейки с вопросом к читателям так и не были вклеены. После этого публикация работ Хевисайда возобновилась. Такова одна из версий того, что произошло. Сам Хевисайд, правда, не очень верил, что все так и было.
    Хевисайд занялся определением электрического и магнитного полей, образованных равномерно движущимся электрическим зарядом. В работе 1889 г. он вычислил полную энергию электромагнитного поля, связанного с равномерно движущимся зарядом. Он рассмотрел еще один вопрос: что будет с полем движущегося заряда, если скорость заряда превосходит скорость света в той среде, где заряд движется. По-видимому, впервые вопрос об этом был поставлен в работе Хевисайда, опубликованной в журнале "Electrician" в ноябре 1888 г

    В 1889 г. Хевисайд и его престарелые родители перебрались из Лондона в небольшой городок Пэйнтон, расположенный в Южной Англии. Старший брат Оливера Чарлз имел музыкальные способности и очень хорошо играл на "английском концертино" (этот музыкальный инструмент был изобретен дядей Чарлза и Оливера - Ч. Уитстоном). Музыкальные способности Чарлза стали известны Рейнольдсу, владельцу фирмы по торговле музыкальными инструментами в небольшом городке Торки на южном побережье Англии. Рейнольдс привлек Чарлза к своему делу. Торговля процветала, и Чарлз стал партнером Рейнольдса. В 1889 г. Чарлз снял дом в Пэйнтоне, в двух милях от Торки. В этом доме и поселились Оливер и его родители - Речел-Элизабет и Томас Хевисайды. Имеющееся при доме помещение для лавки было превращено в филиал музыкальных магазинов Рейнольдса, а через некоторое время Рейнольдс перестал быть партнером и Чарлз начал вести дело самостоятельно.
    Распорядок жизни Оливера Хевисайда в Пэйнтоне остался таким же, каким он был в Лондоне. Оливер много работал. Именно в Пэйнтоне он провел исследование электромагнитного поля, возникающего при различных законах движения заряженных частиц, здесь же он продолжил свои работы по теории проводной связи.
    В Пэйнтоне Оливер провел много счастливых дней. Он охотно прерывал работу, чтобы поиграть с детьми своего брата. Его племянница впоследствии писала: "Я помню, как в большой комнате наверху, в музыкальном салоне моего отца, под звуки марша, исполняемого отцом, Оливер маршировал между роялями (которых насчитывалась дюжина, если не больше), а мы за ним, уцепившись за его пиджак, один за другим".
    В Пэйнтон и пришло известие об избрании Оливера членом Королевского общества. Королевское общество - это английская академия наук. Избрание в Королевское общество означало высокую степень признания научных результатов Хевисайда. Оливер был избран в Королевское общество 4 июня 1891 г. Сразу же ему была послана копия устава. Это было послание, приглашающее его в Лондон для прохождения формальностей, связанных с избранием. Но Оливер не поехал в Лондон и, по-видимому, вообще ничего не сделал из того, что требовалось для официального вступления в Королевское общество. Он написал небольшое шутливое стихотворение, где изложил перечень необходимых формальностей.
    Тогда он знакомится с доктором Силом, которого заинтересовали идеи Хевисайда. Он находит некоторые ошибки, но это приводит к крепкой дружбе, сохранившейся до конца жизни. Сил был высочайшего мнения о Хевисайде, как об ученом. Но он также высоко ценил и чисто человеческие качества Хевисайда, которые для многих (для подавляющего большинства) не были видны. Те, кто знал Хевисайда хуже, чем Сил, видели в первую очередь человека с необычным, не поддающимся объяснению поведением. Сил пишет: "Он был странным, но для тех, кто приспособился к нему, очень привлекательным человеком",и дальше: "Все, что я могу сказать о нем, покажется непосвященному человеку очень странным и необычным по той простой причине, что все с ним связанное и мною виденное было странным и необычным".
    Сил в первую очередь отмечает присущее Хевисайду неистребимое чувство юмора. Он не любил важности, торжественности, напыщенности, не любил тех, кто страдал, по его словам, от "encephalitis enlargica" ("уширение мозгов"). Он был рад гостям, но его слава чудака и ехидного человека отпугивала всех, за исключением немногих. Сил описывает внешность Хевисайда в то время: "Когда я впервые встретил его, у него были густые рыжевато-каштановые волосы, а кожа рук и лица была того цвета, который обычно сопутствует такому оттенку волос. Его волосы, густые до самых последних дней, и его борода были аккуратно подстрижены им самим".
    Свидетельством изменяющегося отношения явилось предложение, сделанное Хевисайду издательством "Макмиллан". Издательство предложило выпустить в виде сборника ранее опубликованные работы Хевисайда по электричеству. Хевисайд принял это предложение и занялся подготовкой сборника к печати. Было несколько причин, побудивших Хевисайда взяться за подготовку сборника своих статей. Одна из них, которую он считал главной, заключалась в том, что к нему и в редакции тех журналов, где были помещены его работы, приходило множество писем с просьбой прислать оттиски вышедших из печати статей. Хевисайд все имевшиеся у него оттиски уже разослал, но поток писем не прекращался. Интерес к его работам все возрастал. Издание сборника, куда должны были войти все его опубликованные работы, могло бы удовлетворить этот интерес.
    В 1892 г. сборник вышел из печати. Он состоял из двух объемистых томов и назывался "Electrical papers" ("Работы по электричеству"). Этот двухтомник содержал практически все работы Хевисайда, опубликованные до 1891 г. Некоторые из работ, включенных в двухтомник, Хевисайд снабдил необходимыми, по его мнению, исправлениями или дополнениями. В частности, была включена поправка, вызванная замечанием доктора Сила. Хевисайд добавил сноску , где признал допущенную им неточность и заметил, что на внешней поверхности движущегося проводящего тела должен быть перпендикулярен к поверхности не вектор Е электрического поля, а вектор F = Е + [u×В], где В - магнитное поле, а u - скорость тела.
    Из теории относительности следует, что если тело в состоянии покоя имеет форму шара, то при движении со скоростью и тело имеет форму эллипсоида как раз с таким соотношением осей, какое нашел Хевисайд. Не забудьте, что это было сделано за 12 лет до появления теории относительности. Хевисайд рассмотрел, как преобразуется эквипотенциальная поверхность при движении источника, как форма эквипотенциальной поверхности зависит от скорости заряда. Для этой задачи он получил такой же результат, какой дает теория относительности, сформулированная значительно позднее.
    Годы жизни в Пэйнтоне были для Хевисайда очень продуктивны. Он много работал и много сделал. Несомненно, что это была пора его творческого подъема. Но есть и другая не менее важная причина, которая объясняет успешную научную работу Хевисайда в этот период. Он был окружен заботами любящей матери, она и отец избавляли Оливера от всех дел, которые могли бы отвлечь его от науки. Он полноценно отдыхал, много ходил по окрестностям городка, совершал велосипедные прогулки, много времени проводил с детьми своего брата Чарлза, играл с ними, шутил и был счастлив. Жизнь в кругу семьи почти полностью удовлетворяла потребность Хевисайда и человеческом общении. Он по натуре был нелюдим и скорее избегал людей, чем тянулся к ним. Приезжал изредка доктор Сил. Они подружились, часто обменивались письмами, но виделись в течение нескольких дней в году.
    В 1894 г. умерла мать Хевисайда Речел-Элизабет. Тяжелее всего эту потерю восприняли Оливер и его отец. Томас Хевисайд прожил с Речел более пятидесяти лет, они пережили вместе и горести и радости, подняли на ноги детей. Старшие дети разъехались, у них уже давно были свои семьи, и последние годы старики жили вместе с младшим сыном Оливером. Мать любила его, жалела, потому что у него был трудный характер, мало друзей, он не ухаживал за девушками, не женился, не завел своей семьи. Но она гордилась своим младшим сыном, она знала, что он был выдающимся ученым - ведь он был избран членом королевского общества, он получал множество писем, и среди тех, кто ему писал, были многие великие люди. Даже далекая от науки Речел-Элизабет знала имена Уильяма Томсона (лорда Кельвина), Генриха Герца, Джона Уильяма Стретта (лорда Рэлея). Выходили книги, написанные ее сыном, и она держала эти книги в руках, перелистывала их, ничего в них не понимая, и еще больше гордилась своим сыном.
    Отец тяжело переживал смерть жены, кроме того, он болел и недолго прожил после того, как Речел-Элизабет отправилась в последний путь. В 1896 г. скончался и Томас Хевисайд. Оливер остался один. Рядом, правда, была семья его брата Чарлза, и Оливер, по-видимому, если бы захотел, мог жить с ней. Но он не захотел. Он предпочитал жить один.

    В 1893 г. вышел из печати второй том "Электромагнитной теории". Этот том содержит работы Хевисайда, выполненные и опубликованные за пять с лишним лет, с 1893 по 1898 г. Том этот написан по тому же плану, что и первый том. Некоторые разделы книги представляют собой статьи, опубликованные Хевисайдом в научной печати. Другие разделы написаны специально для книги. Они поясняют и развивают уже опубликованные статьи и, кроме того, делают изложение более связанным, как бы перекидывают мостики между опубликованными статьями.
    В этом томе наряду с рассмотрением важных вопросов электромагнитной теории разбираются и эффективные математические методы, разработанные Хевисайдом, в первую очередь его операционное исчисление. Математическим методам в этом томе уделяется не меньше места, чем физическим проблемам.
    В наше время операционное исчисление преподается во всех технических учебных заведениях, в программу которых входит электротехника. Но современное операционное исчисление сильно отличается от того, которое изложено во втором томе "Электромагнитной теории". Здесь он пользуется функцией, в последствие названой функцией Хевисайда.
    Материальные условия жизни Хевисайда всегда были нелегкие, и друзья старались обеспечить его жизнь, как могли. В феврале 1894 г. Джордж Фицджеральд, Оливер Лодж и Джон Перри написали ему совместное письмо с просьбой согласиться на получение от Фонда научной помощи при Королевском обществе некоторого гонорара "в признание Вашего общеизвестного вклада в науку по развитию работ Фарадея и Максвелла". Но Хевисайд, рассматривая это предложение как благотворительность, отказался. Поэтому друзья не двинули это дело дальше.
    В 1896 г. Хевисайду была назначена королевская пенсия в 120 фунтов в год. Жить стало легче. Пенсия была пожалована 5 марта 1896 г., "принимая, во внимание его работы по теории электричества"
    Спустя несколько лет предвидение Хевисайда относительно нагруженной линии стало реальностью. Если говорить о наземных линиях, то индуктивная нагрузка была сделана не распределенной (вариант с распределенной нагрузкой подробно исследовал Стоун), а с помощью подключения катушек к линии на определенных расстояниях. Вариант этот был разработан независимо Кемпбеллом и Пьюпином.
    В 1899 г. профессор Колумбийского университета Майкл Пьюпин создал первую линию связи, нагруженную по Хевисайду. Эту линию он создал в своей лаборатории в Колумбийском университете и описал в работе, вышедшей из печати в мае 1900 г. Проверка теории Хевисайда, которую тот ждал много лет (условие связи без искажений Хедисайд сформулировал в 1887 г., а методы индуктивной нагрузки кабеля с помощью подключения катушек к линии - в 1893 г.), была, наконец, вполне успешно проведена и дала надежное подтверждение точности и глубины анализа, проведенного Хевисайдом.
    Хевисайд пытался создать механическую модель эфира. Его модель наряду с моделями многих других исследователей стала достоянием истории физики. Дальнейшее развитие физики привело к выводу, что не следует искать механического обоснования для электромагнитной теории. Не требуется предполагать существование какой-либо среды, переносящей электромагнитные волвы. Электромагнитное поле есть физическая реальность, причем такая реальность, что законы, которым оно подчиняется не сводятся к законам механики. Электромагнитная волна может распространяться в вакууме, причем не нужно придумывать никакую среду, которая играла бы роль механического носителя электромагнитных волн. Это все с полной ясностью было сказано Эйнштейном в 1905 г., но в 1900 г., всего за пять лет до появления работы Эйнштейна, Кельвин считал отсутствие механической теории эфира одной из проблем физики, ждущей своего решения.
    Из этого облака на ясном небе теоретической физики всего через пять лет после речи Кельвина родилась теория относительности.
    Хевисайд не проявил большого интереса к идеям теории относительности. Он, по-видимому, до конца дней считал, что электромагнитные волны распространяются в особой среде - эфире. Так он и писал: вместо "волны в вакууме" - "волны в эфире". Но математический аппарат теории Максвелла не зависел от такой словесной замены, поэтому все результаты, полученные Хевисайдом, и сейчас являются правильными, надо только иметь в виду, что представления того времени о существовании некоторой особой светоносной среды - механического эфира - оказались несостоятельными. Поэтому, читая Хевисайда, всякий раз, когда попадается слово "эфир", надо его заменять на слово "вакуум".
    Хевисайд остался равнодушен и к квантовой физике. Он дожил до 1925 г., т.е. был современником появления теории излучения нагретых тел, созданной Планком, теории фотоэффекта Эйнштейна, квантовой теории Бора. Эта область физики совершенно не интересовала его. Все его физические интересы до конца жизни были связаны с классической электродинамикой.
    В третьем томе "Электромагнитной теории" всего две главы. Первая из них - "Волны от движущихся источников" - содержит исследования, посвященные определению электрического и магнитного полей, возникающих при движении зарядов и токов в преломляющей среде. О многих результатах, включенных в эту часть книги, уже говорилось выше. Как правило, в этой части рассматривается равномерное движение источника поля в преломляющей среде. При этом скорость источника может быть меньше или больше скорости света в среде. Для обоих этих случаев Хевисайд определяет поле, а для сверхсветового случая определяет также возникающее излучение. В этой части книги также определяется поле источников для такого случая, когда скорость движения испытывает резкие изменения. Например, заряженная частица до какого-то момента времени покоилась, а затем мгновенно ускорилась и дальше движется с постоянной скоростью. При этом возникает излучение, и Хевисайд определяет поле этого излучения.
    Вторая глава называется "Волны в эфире". Современный читатель может перевести для себя это заглавие как "Волны в вакууме". В этой главе излагается целый ряд проблем, не всегда связанных друг с другом. Есть здесь несколько задач из теории передачи сигнала по линии. Много места уделено расчетам излучения заряженных частиц при различных законах движения (равномерное движение по кругу, движение по эллиптической орбите, по орбитам другого вида). Есть и параграфы чисто математического содержания.
    Вопросы, рассмотренные в третьем томе "Электромагнитной теории", представляют интерес и для современного читателя, а полученные в этом томе результаты до сих пор не изучены в той мере, в какой они этого заслуживают.

    К концу жизни Оливер Хевисайд тяжело болел и 3 февраля 1925 г. скончался.

    Он умер непризнанным и непонятым своими современниками. Сложный человек, ученый-самоучка, он оставил интересную биографию и большой вклад в будущее развитие науки.

    В неопубликованных бумагах Хевисайда был найден листок, на котором записаны размышления о бессмертии души. Хевисайд, пишет, что еще в далекой древности люди создали легенду о бессмертии души. Эта легенда оказалась живучей, вошла как составная часть в религиозные учения и выдерживает все попытки разделаться с нею. Развитие науки, как это часто бывает, не опровергло эту легенду о бессмертии души, а придало ей новый смысл. Дальше Хевисайд пишет:

Список литературы:

1. Б.М. Болотовский, "Оливер Хевисайд", М. Изд. "Наука", 1985 г. http://vivovoco.rsl.ru/VV/BOOKS/HEAVISIDE/CHAPTER_01.HTM
2. Нахин П. Дж. Оливер Хевисайд. В мире науки. http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/SCIAM/HEAVI/HEAVISIDE.HTM