אוליבר הביסייד

אוליבר הביסייד
Oliver Heaviside

אוליבר הביסייד
לידה	18 במאי 1850 קמדן טאון, הממלכה המאוחדת
פטירה	3 בפברואר 1925 (בגיל 74) בית האבות מאונט סטוארט, הממלכה המאוחדת
ענף מדעי	הנדסת חשמל, מתמטיקה ופיזיקה
מקום מגורים	אנגליה
מקום קבורה	בית הקברות פאיגנטון
פרסים והוקרה	עמית החברה המלכותית מדליית פאראדיי (1922) Cedergren Medal (1924)
תרומות עיקריות
פונקציית מדרגה, אנליזה וקטורית, התנגדות ריאקטיבית

אוליבר הביסייד (באנגלית: Oliver Heaviside‏; 18 במאי 1850 – 3 בפברואר 1925) היה מהנדס חשמל, מתמטיקאי ופיזיקאי אוטודידקטי אנגלי.

הביסייד השתמש במספרים מרוכבים לחקר מעגלים חשמליים, פיתח שיטות מתמטיות על מנת לפתור משוואות דיפרנציאליות (אחר כך נמצאו שקולות להתמרת לפלס), ניסח מחדש את משוואות מקסוול במונחים של חשמל, כוח מגנטי, ושטף, ופיתח באופן עצמאי את האנליזה הווקטורית. אף על פי שהיה בסכסוך עם הממסד המדעי למשך רוב חייו, שינה הביסייד את פני המתמטיקה והמדע.

הביסייד נולד בקמדן טאון שבלונדון. הוא תואר כנער נמוך אדמוני ויפה עיניים. בילדותו סבל ממחלת השנית, אשר הותירה אותו עם לקות שמיעה. הוא היה תלמיד טוב בבית הספר. בעלה של דודתו מצד אימו, צ'ארלס הידסטון שהיה אחד ממציאי הטלגרף ומומחה בינלאומי בטלגרפיה ואלקטרומגנטיות התעניין בלימודיו של הביסייד. הביסייד עזב את בית הספר בגיל 16 על מנת ללמוד בביתו טלגרפיה ואלקטרומגנטיות, עד גיל 18. הוא החל לעבוד כמפעיל טלגרף והפך במהרה למפעיל ראשי. הוא המשיך ללמוד ובגיל 21 ו-22 פרסם מחקר שעסק במעגלים חשמליים וטלגרפיה. בגיל 24 עזב את עבודתו וחזר להקדיש את כל זמנו ללימודים בבית הוריו. הוא נשאר רווק למשך כל חייו.

בשנת 1873 נתקל הביסייד במאמרו המפורסם של ג'יימס קלרק מקסוול (החדש באותה העת) "על חשמל ומגנטיות". בערוב ימיו כתב הביסייד:

"אני זוכר את הפעם הראשונה שראיתי המסה הגדולה של מקסוול כשהייתי צעיר ... זיהיתי שזהו ספר גדול נהדר, עם אפשרויות בלתי נדלות... הייתי נחוש להשתלט על הכתוב בספר, אך לא הייתי מודע לגודל המשימה. לא היה לי הידע הנדרש לניתוח מתמטי (בבית הספר למדתי רק אלגברה וטריגונומטריה שאת רובן שכחתי) ולכן הייתה לפני העבודה רבה. היה עלי לבלות מספר שנים לפני שיכולתי להתמודד עם ספרים שכאלו. כדי להגיע להבנה היה עלי לוותר על גישתו של מקסוול ולדבוק בדרכי שלי, שבה התקדמתי מהר יותר... כך הצלחתי להביא את הבשורה בסיוע הפרשנות שלי למשוואותיו של מקסוול."

הביסייד המשיך לעסוק במחקר כל העת, ועזר לפתח את התאוריה שהובילה לקו התמסורת. משוואותיו של הביסייד עזרו לקדם את יישום הטלגרף. בשנת 1880 חקר הביסייד את נטייתו של זרם חילופין לזרום על פני המוליך בקווי טלגרף (אפקט העור). באותה שנה רשם כפטנט באנגליה, את הכבל הקואקסיאלי. בשנת 1884 ניסח מחדש את משוואות מקסוול, בעוד הניסוח המקורי עמד על 12 משוואות ב-12 נעלמים, ניסוחו הכחוש של הביסייד משתמש בפיתוחיו בכתיב ווקטורי ומסתפק בארבע משוואות בשני משתנים, זהו הניסוח המקובל כיום. משוואות מקסוול מתארות את אופן תנועתם ומנוחתם של מטענים חשמליים ודיפולים מגנטיים, ואת מערכת היחסים בין אלה, דהיינו השראה אלקטרומגנטית וגלים אלקטרומגנטיים.

בין השנים 1880 ו-1887 פיתח הביסייד את סימון ה-D כאופרטור לנגזרת, שיטה שבעזרתה ניתן לפתוח משוואות דיפרנציאליות על ידי הפיכתן למשוואה אלגברית. השיטה הייתה שנויה במחלוקת בתחילה. בשני מאמרים שפרסם בשנים 1888 ו-1889 חישב הביסייד את העיוות של שדות חשמליים ומגנטים סביב מטען נע ואת ההשפעות עליו בכניסתו לתווך צפוף, ובכך חזה את מה שמכונה כיום קרינת צ'רנקוב.

בשנת 1891 החברה המלכותית הבריטית הכירה בפועלו של הביסייד בנושא התיאור המתמטי לתופעות אלקטרומגנטיות והעניקה לו תואר "עמית החברה המלכותית". בשנת 1905 הוענק להביסייד תואר דוקטור של כבוד מאוניברסיטת גטינגן.

בשנת 1902, הציע הביסייד את קיומה של שכבה באטמוספירה קנלי-הביסייד המוכרת כיום כיונוספירה. על פי הצעתו של הביסייד ניתן באמצעות שכבה זו לשדר ולקלוט אותות רדיו חרף העקמומיות של כדור הארץ. קיומה של היונוספירה אושר בשנת 1923. התחזיות של הביסייד, בשילוב עם תורת הקרינה של פלאנק, גרמו להפסקת הניסיונות לגילוי גלי רדיו מהשמש ומעצמים אסטרונומיים אחרים, במשך כשלושים שנה, עד לפיתוח הרדיו-אסטרונומיה בשנת 1932.

בשנותיו האחרונות חל שינוי ניכר בהתנהגותו. אף על פי שאורח חייו היה פעיל והוא נהג לרכוב על אופניים בנעוריו, חלה התדרדרות בבריאותו בעשור השישי לחייו. הביסייד גם החל לצבוע את ציפורניו ורוד ולהעביר אבני גרניט לתוך ביתו כדי שישמשו לו כרהיטים. בשנת 1922 היה הביסייד הזוכה הראשון של מדליית פאראדיי, שנוסדה באותה שנה.

ג'ורג' פיצג'רלד סקר את עבודתו של הביסייד וערך השוואה בינו לבין מקסוול. את מקסוול מתאר כגנרל שכבש שטחים חדשים אך לא הספיק למצוא דרכים טובות ביותר או להכין מפה מסודרת. ”עבודה זו נשמרה להביסייד. כתביו של מקסוול כורעים תחת החורבות של קווי ההתקפה המזהירים שלו, של מחנותיו המבוצרים, של קרבותיו. אוליבר הביסייד ניקה את השטח מהריסות, פתח נתיבים, ישר וסלל דרכים רחבות וחקר כברת ארץ ניכרת.”.

מדיה וקבצים בנושא אוליבר הביסייד בוויקישיתוף

• אוליבר הביסייד, באתר MacTutor (באנגלית)
• עידו יעבץ, From Obscurity to Enigma: The Work of Oliver Heaviside, עבודת דוקטורט במכון כהן באוניברסיטת תל אביב בהנחיית יהודה אלקנה (1990). תיאור הספר באתר אמזון (1995)
• אוליבר הביסייד, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
• אוליבר הביסייד, באתר "Find a Grave" (באנגלית)