ოლივერ ჰევისაიდი

ოლივერ ჰევისაიდი (Oliver Heaviside) (*18 მაისი, 1850, ლონდონი – 2 თებერვალი, 1925, ტორკი, დევონის საგრაფო) – ინგლისელი ფიზიკოსი და მათემატიკოსი, ლონდონის სამეფო საზოგადოების წევრი (1891).

ოლივერ ჰევისაიდი
დაბ. თარიღი	18 მაისი, 1850(1850-05-18)
დაბ. ადგილი	Camden Town
გარდ. თარიღი	3 თებერვალი, 1925(1925-02-03) (74 წლის)
გარდ. ადგილი	Mount Stuart Hospital
დასაფლავებულია	Paignton Cemetery
მოქალაქეობა	დიდი ბრიტანეთის და ირლანდიის გაერთიანებული სამეფო
საქმიანობა	მათემატიკოსი, ფიზიკოსი, ინჟინერი და telegraphist
ჯილდოები	სამეფო საზოგადოების წევრი , ფარადეის მედალი და Cedergren Medal
ოლივერ ჰევისაიდი ვიკისაწყობში

ტელეგრაფისტი

ოლივერ ჰევისაიდი ხელმოკლე მხატვრის მეოთხე ვაჟი იყო. მცირერიცხოვანი ნახატები ადასტურებენ, რომ მომავალი მეცნიერი ხატვის ნიჭითაც იყო დაჯილდოებული, თუმცა ფერწერა მას არასოდეს იტაცებდა. თექვსმეტი წლის ასაკში ჰევისაიდმა სკოლა დაამთავრა, ხოლო მომდევნო ორი წელი მან საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების და უცხო ენების საგულდაგულო შესწავლას მიუძღვნა. ოლივერი ოცნებობდა სწავლის გაგრძელებაზე; უსახსრობის გამო მისი გეგმები განუხორციელებელი დარჩა. თვრამეტი წლის ოლივერმა ტელეგრაფისტის პროფესია აირჩია. ბიოგრაფები ამ ფაქტს შორეული ნათესავის – ინგლისელი ფიზიკოსის ჩარლზ უიტსტონის გავლენით ხსნიან. ახალშობილი ტელეგრაფიის პრობლემები გადაჭრას მოითხოვდნენ. ჰევისაიდს მათთან უშუალო შეხება ჰქონდა, რამაც მის სამეცნიერო ნაშრომებზე გავლენა იქონია. ექვსი წლის განმავლობაში ჰევისაიდი ტელეგრაფის ოპერატორად მუშაობდა. სმენის დაქვეითების გამო მას სამსახური დაატოვებინეს, რაც მისთვის და მისი ოჯახისთვის დიდ უბედურებას წარმოადგენდა. უსამსახუროდ დარჩენილი ოლივერი თავის ჭეშმარიტ მოწოსებას – მეცნიერებას დაუბრუნდა.

მაქსველი და ჰევისაიდი

ლეგენდა მოგვითხრობს, რომ მეცნიერებით გატაცებული ახალგაზრდა ტელეგრაფისტი ჰევისაიდი ბუკინისტს ხშირად სტუმრობდა, სადაც ფიზიკისადმი მიძღვნილ ნაშრომებს ათვალიერებდა. ერთხელ მან თაროზე მაქსველის ახალი წიგნი აღმოაჩინა. ეს იყო "ტრაქტატი ელექტრობის შესახებ", რომლის პირველ გვერდს ყოფილი მფლობელის ასეთი "კომენტარი" ამშვენებდა: "მომდევნო მასალის გაგება შეუძლებელია". მაქსველის დიადი ნაშრომი იმდროინდელი მეცნიერების უკანასკნელ მიღწევას წარმოადგენდა. მასში გამოთქმული იდეების აღქმა, ცხადია, ბევრს არ შეეძლო. მაქსველამდე ელექტრულ და მაგნიტურ მოვლენებს ცალ – ცალკე მრავალი განსხვავებული მეცნიერება სწავლობდა, მაქსველმა კი ამ მოვლენების შესამეცნებლად ახალი, ერთიანი მიდგომა შექმნა. მისი თეორიის კვინტესენციას მაქსველის განტოლებები წარმოადგენენ. ამ განტოლებებში ცდას შედეგები მაქსიმალური ლაკონიზმითაა განზოგადოებული. მაქსველმა ცნობილ მოვლენებს ამომწურავი ახსნა მოუძებნა. ამის გარდა, მან საკუთარ განტოლებათა სისტემაში ახალი ინფორმაცია ამოიკითხა, და ელექტრომაგნიტური ტალღების არსებობა იწინასწარმეტყველა. მანვე დაასკვნა, რომ სინათლე ელექტრომაგნიტური ბუნებისაა. ასე განხორციელდა ოპტიკის, ელექტრობისა და მაგნეტიზმის სინთეზი. მაქსველამდე მეცნიერები ფიზიკის ამ დარგებს დამოუკიდებელ ნაწილებად მოიაზრებდნენ.მაქსველის თეორიის ჭეშმარიტება ექსპერიმენტულად ჰერცის ცდებში დადასტურდა. მიუხედავად ამისა, მისი ადეკვატური აღქმა ბევრ ფიზიკოსს უჭირდა. ტელეგრაფისტი ჰევისაიდი უმაღლესი მათემატიკის ანბანსაც კი არ ფლობდა (მან გაწარმოება და ინტეგრება არ იცოდა!), ამიტომ ფორმულებით გაჯერებული ნაშრომი მისთვის სრულიად გაუგებარი იყო. მიუხედავად ამისა, მასში მაქსველის წიგნმა მძლავრი ინტერესი გააღვივა. 1873 წელს მაქსველმა ეს წიგნი შეიძინა.

ჰევისაიდი და მათემატიკა

გაიაზრა რა ჰევისაიდმა, რომ მაქსველის წიგნის გასარჩევად საჭიროა უზარმაზარი მათემატიკური აპარატის ათვისება, საქმეს ენერგიულად შეუდგა. იგი არა მხოლოდ სწავლობდა მათემატიკას, არამედ ქმნიდა კიდევაც მას. ჰევისაიდმა თავისთვის შექმნა თვალსაჩინო და მოსახერხებელი "ფიზიკური მათემატიკა", რომელიც აქსიომატიკით და ლოგიკური დეტალებით გადატვირთული არ იყო. ლოგიკურ – აქსიომატური მეთოდის ისეთ კლასიკურ მაგალითსაც კი, როგორიცაა გეომეტრია, ჰევისაიდი იხილავდა როგორც ექსპერიმენტულ მეცნიერებას. ჰევისაიდი ტრადიციული მათემატიკის წესებს ხშირად არღვევდა: მოქმედებებს განშლად მწკრივებზე ახორციელებდა, აწარმოებდა წყვეტად ფუნქციებს, ოპერატორებს ეპყრობოდა, როგორც ჩვეულებრივ რიცხვებს... სამეცნიერო ჟურნალების რედაქტორებისთვის ეს შოკისმომგვრელი იყო. ჰევისაიდის მიდგომა მოგვიანებით გაიაზრეს. გააზრების შემდეგ მას მაღალი შეფასება მიეცა. თავად ჰევისაიდისათვის მათემატიკა მხოლოდ მიზნის მისაღწევად აუცილებელ საშუალებას წარმოადგენდა, იგი მხოლოდ თვალსაჩინო და ეფექტურ მეთოდებს იყენებდა. ასე, მაგალითად, ჰევისაიდი მაქსველის მიერ გამოყენებულ კვატერნიონებს არ იყენებდა. იგი უპირატესობას ვექტორებს ანიჭებდა. მაქსველის განტოლებათა ვექტორული ჩაწერა ახლაც საყოველთაოდაა გავრცელებული.

უდიპლომო მეცნიერი

1874 წელს ჰევისაიდმა სრულფასოვანი სამეცნიერო მოღვაწეობა დაიწყო. მან საკუთარი სახლის ერთ – ერთი ოთახი პატარა ლაბორატორიად აქცია. თავდაპირველად მისი გამოკვლევები პერსონალურ ინტერესებს არ სცდებოდნენ. ასე, მაგალითად, ჰევისაიდი დუპლექსური კავშირგაბმულობის პრობლემით დაინტერესდა (ასეთი კავშირის დროს შესაძლებელია ორი საპირისპირო მიმართულებით სიგნალის ერთდროული გადაცემა). ამ თემისადმი მიძღვნილი ნაშრომი რამდენიმე ჟურნალში გამოქვეყნდა. მიღწეული წარმატების მიუხედავად, ჰევისაიდი პრაქტიკულ ამოცანებზე მუშაობას წყვეტს და თეორიული საკითხებით ინტერესდება. სამეცნიერო ჟურნალებში მისი სტატიების წყება გამოქვეყნდა. ყოველი მათგანი მაქსველის თეორიის ამა თუ იმ ასპექტს ეძღვნებოდა. ჰევისაიდმა ორიგინალური მათემატიკური მეთოდები შეიმუშავა, რომლებიც ამარტივებდნენ მაქსველის თეორიის გამოყენებას მრავალრიცხოვანი ამოცანების გადაჭრისას. ჰევისაიდს სკინ – ეფექტის აღწერის და ლორენცის ძალის გამოსახულების დადგენის პრიორიტეტი ეკუთვნის. გარდა ამისა, მან ოპერატორული აღრიცხვა შექმნა, რომელიც ფიზიკაში ფართოდ გამოიყენება. ჰევისაიდის ნაშრომებისთვის დამახასიათებელია პრინციპული და გამოყენებითი საკითხების უწყვეტი და ორგანული კავშირი. ამ პუბლიკაციების შემდეგ სამეცნიერო სამყარო ჰევისაიდის მიმართ პატივისცემით აღივსო, ხოლო კომპანია Western union - მა მას მაღალანაზღაურებადი სამუშაო შესთავაზა, თუმცა ჰევისაიდმა ამ სახარბიელო წინადადებაზე უარი განაცხადა. 1887 წელს ჰევისაიდმა ლონდონი დატოვა, და სამხრეთ ინგლისის ქალაქ პეინტონში დასახლდა. სტატიებში მიღებული უმნიშვნელო ჰონორარი უმალ ამოიწურა. ჰევისაიდი მძიმე მატერიალურ მდგომარეობაში აღმოჩნდა. მიუხედავად ამისა, ამაყი მეცნიერი დახმარების ყოველგვარ ფორმებზე უარს აცხადებდა. 1891 წელს იგი ლონდონის სამეფო საზოგადოებაში გაწევრიანდა. 1896 წელს დანიშნულმა პენსიამ არსებითად ვერ შეცვალა მისი მდგომარეობა. ჟურნალების უმრავლესობა აღარ აქვეყნებდა მის ნაშრომებს, რადგან მათი რედაქტორები სტატიებს მეტისმეტ სირთულეს უწუნებდნენ. ჰევისაიდს ფარდობითობის თეორიის ფუნდამენტური პრინციპების აღმოჩენაც შეეძლო. ერთ – ერთი მისი ნაშრომი თანაბრად და წრფივად მოძრავი დამუხტული ტახიონის ელექტრომაგნიტური ველის პრობლემას ეძღვნება (ტახიონი ნაწილაკია, რომლის სიჩქარე აღემატება სიცარიელეში სინათლის სიჩქარეს). ჰევისაიდმა ამ ამოცანის სრული ამონახსნი გამოაქვეყნა, მაგრამ სტატიამ ფიზიკოსების ყურადღება ვერ მიიპყრო, ხოლო ფარდობითობის თეორიის დამკვიდრების შემდეგ ტახიონების ხსენებაც მკრეხელობად იქცა. 1936 წელს აღმოჩენილ იქნა ვავილოვ – ჩერენკოვის ეფექტი. ამ მოვლენის დროს ნაწილაკი გარემოში მის მიერ აღძრულ ელექტრომაგნიტურ ტალღაზე სწრაფად მოძრაობს. 1958 წელს ტამს და ფრანკს ამ ეფექტის თეორიული ინტერპრეტაციისთვის ნობელის პრემია მიენიჭა. ცხადია, არც ერთმა მეცნიერმა არ იცოდა, რომ მოვლენის ასახსნელად საჭირო ყველა თანაფარდობა ჰევისაიდმა ორმოცდაათი წლის წინ გამოიყვანა. ჰევისაიდმა დედამიწიდან დიდ სიმაღლეზე იონიზირებული პლაზმის ფენის არსებობა იწინასწარმეტყველა. ამ ფენას ჰევისაიდ – კონოლის ფენა ეწოდება. იგი კარგად არეკლავს მოკლე რადიოტალღებს, და რადიოკავშირისთვის მას არსებიტი მნიშვნელობა აქვს. 1925 წელს ჰევისაიდი გარდაიცვალა.