โอลิเวอร์ เฮวิไซด์
โอลิเวอร์ เฮวิไซด์ | |
|---|---|
เฮวิไซด์ประมาณปี1900 | |
| เกิด | ( 1850-05-18 ) 18 พฤษภาคม 1850 แคมเดนทาวน์ประเทศอังกฤษ |
| เสียชีวิต | 3 กุมภาพันธ์ 1925 (1925-02-03) (อายุ 74 ปี) ทอร์คีย์ประเทศอังกฤษ |
| เป็นที่รู้จัก ในด้าน | |
| ญาติ | ชาร์ลส์ วีทสโตน (ลุงเขย) |
| รางวัล |
|
| เส้นทางอาชีพด้านวิทยาศาสตร์ | |
| ฟิลด์ | |
Oliver Heaviside ( / ˈ h ɛ v i s aɪ d / HEV -ee-syde ; [ 2 ] 18 พฤษภาคม 1850 – 3 กุมภาพันธ์ 1925) เป็นนักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ ชาวอังกฤษ ผู้คิดค้นเทคนิคใหม่ในการแก้สมการเชิงอนุพันธ์ (เทียบเท่ากับการแปลงลาปลาส ) พัฒนาแคลคูลัสเวกเตอร์ขึ้นเองและเขียนสมการของแม็กซ์เวลล์ ขึ้นใหม่ ในรูปแบบที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบัน เขามีส่วนสำคัญในการกำหนดความเข้าใจและการประยุกต์ใช้สมการของแม็กซ์เวลล์ในช่วงหลายทศวรรษหลังจากการเสียชีวิตของแม็กซ์เวลล์ นอกจากนี้ ในปี 1893 เขายังได้ขยายสมการเหล่านั้นไปสู่ แรงโน้มถ่วงแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งได้รับการยืนยันโดยGravity Probe Bในปี 2005 การกำหนดสมการของนักโทรเลขของ เขา กลายเป็นสิ่งสำคัญในเชิงพาณิชย์ในช่วงชีวิตของเขาเอง หลังจากที่ความสำคัญของสมการเหล่านั้นไม่ได้รับการกล่าวถึงเป็นเวลานาน เนื่องจากมีคนเพียงไม่กี่คนในเวลานั้นที่เชี่ยวชาญในวิธีการใหม่ของเขา[ 3 ]แม้ว่าเขาจะขัดแย้งกับสถาบันวิทยาศาสตร์มาเกือบตลอดชีวิต แต่เฮวิไซด์ก็ได้เปลี่ยนแปลงโฉมหน้าของการสื่อสารโทรคมนาคม คณิตศาสตร์ และวิทยาศาสตร์[ 3 ]
ช่วงวัยเด็กตอนต้น
โอลิเวอร์ เฮวิไซด์ เกิดเมื่อวันที่ 18 พฤษภาคม ค.ศ. 1850 ที่บ้านเลขที่ 55 ถนนคิงส์ (ปัจจุบันคือถนนเพลนเดอร์) ในแคมเดนทาวน์ประเทศอังกฤษ[ 4 ] : 13เป็นบุตรคนสุดท้องในบรรดาพี่น้องสามคนของโทมัส เฮวิไซด์ ช่างเขียนแบบและช่างแกะสลักไม้ และราเชล เอลิซาเบธ เวสต์ เขาเป็นเด็กตัวเล็กและผมสีแดง และป่วยเป็นไข้แดงตั้งแต่ยังเล็ก ซึ่งทำให้เขามีปัญหาทางการได้ยิน ซึ่งเขารู้สึกว่าเป็นอุปสรรคต่อความสามารถในการสร้างมิตรภาพในวัยเด็ก เนื่องจากเขาพบว่าการสื่อสารกับเด็กคนอื่นๆ ยากขึ้น เขาบรรยายช่วงเวลาที่อยู่ในถนนคิงส์ว่าเป็นช่วงเวลาที่ทุกข์ทรมาน โดยอ้างว่ามันทำให้เขาเกลียดช่างฝีมือ และการได้เห็นประสบการณ์ของพ่อกับแอลกอฮอล์เป็นแรงบันดาลใจให้เขาละเว้นจากมันตลอดชีวิต[ 5 ] : 59–61มรดกเล็กน้อยทำให้ครอบครัวสามารถย้ายไปอยู่ในส่วนที่ดีกว่าของแคมเดนเมื่อเขาอายุสิบสามปี และเขาถูกส่งไปเรียนที่โรงเรียนมัธยมแคมเดนเฮาส์ เขาเป็นนักเรียนที่ดี ได้อันดับที่ห้าจากนักเรียนห้าร้อยคนในปี พ.ศ. 2408 แต่พ่อแม่ของเขาไม่สามารถส่งเขาเรียนต่อได้หลังจากอายุ 16 ปี ดังนั้นเขาจึงเรียนด้วยตนเองเป็นเวลาหนึ่งปีและไม่ได้รับการศึกษาอย่างเป็นทางการอีกต่อไป[ 5 ] : 51
ลุงเขยของ Heaviside คือ Sir Charles Wheatstone (1802–1875) ผู้เชี่ยวชาญด้านโทรเลขและแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีชื่อเสียงระดับนานาชาติ และเป็นผู้ร่วมคิดค้นโทรเลขเชิงพาณิชย์เครื่องแรกที่ประสบความสำเร็จในช่วงกลางทศวรรษ 1830 Wheatstone ให้ความสนใจอย่างมากกับการศึกษาของหลานชาย[ 6 ]และในปี 1867 ได้ส่งเขาไปทางเหนือเพื่อทำงานกับ Arthur Wheatstone พี่ชายของเขา ซึ่งกำลังบริหารบริษัทโทรเลขแห่งหนึ่งของ Charles ในNewcastle upon Tyne [ 5 ] : 53
สองปีต่อมา เขาได้งานเป็นพนักงานส่งโทรเลขกับบริษัทโทรเลข Great Northern Telegraph ของเดนมาร์ก โดยวางสายเคเบิลจากนิวคาสเซิลไปยังเดนมาร์กโดยใช้ผู้รับเหมาชาวอังกฤษ ในไม่ช้าเขาก็กลายเป็นช่างไฟฟ้า เฮวิไซด์ยังคงศึกษาต่อในขณะที่ทำงาน และเมื่ออายุ 22 ปี เขาได้ตีพิมพ์บทความในนิตยสารPhilosophical Magazine อันทรงเกียรติ เกี่ยวกับ 'การจัดเรียงที่ดีที่สุดของสะพานวีทสโตนสำหรับการวัดความต้านทานที่กำหนดด้วยกัลวาโนมิเตอร์และแบตเตอรี่ที่กำหนด' [ 7 ]ซึ่งได้รับความคิดเห็นเชิงบวกจากนักฟิสิกส์ที่พยายามแก้ปัญหาพีชคณิตนี้แต่ไม่สำเร็จ รวมถึงเซอร์วิลเลียม ธอมป์สันซึ่งเขาได้มอบสำเนาบทความให้ และเจมส์ คลาร์ก แม็กซ์เวลล์เมื่อเขาตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับ วิธีการแบบ ดูเพล็กซ์ในการใช้สายเคเบิลโทรเลข[ 8 ]เขาได้ล้อเลียนอาร์เอส คัลลีย์ หัวหน้าวิศวกรของ ระบบ โทรเลขของที่ทำการไปรษณีย์ซึ่งปฏิเสธวิธีการแบบดูเพล็กซ์ว่าไม่สามารถนำไปใช้ได้จริง ต่อมาในปี พ.ศ. 2316 ใบสมัครของเขาเพื่อเข้าร่วมสมาคมวิศวกรโทรเลขถูกปฏิเสธโดยให้เหตุผลว่า "พวกเขาไม่ต้องการเสมียนโทรเลข" เรื่องนี้ทำให้เฮวิไซด์ไม่พอใจ เขาจึงขอให้ทอมสันเป็นผู้สนับสนุนเขา และด้วยการสนับสนุนจากประธานสมาคม เขาจึงได้รับการยอมรับ "แม้จะมีพวกหัวสูงของไปรษณีย์ก็ตาม" [ 5 ] : 60
ในปี ค.ศ. 1873 เฮวิไซด์ได้พบกับหนังสือสองเล่มของแม็กซ์เวลล์ที่เพิ่งตีพิมพ์และต่อมามีชื่อเสียงโด่งดัง นั่นคือ " ตำราว่าด้วยไฟฟ้าและแม่เหล็ก " ในวัยชรา เฮวิไซด์ได้รำลึกถึงหนังสือเล่มนั้นว่า:
ผมจำได้ว่าครั้งแรกที่ผมได้อ่านตำราอันยิ่งใหญ่ของแม็กซ์เวลล์นั้น ผมยังหนุ่มอยู่... ผมเห็นว่ามันยิ่งใหญ่ ยิ่งใหญ่ และยิ่งใหญ่มาก มีศักยภาพมหาศาล... ผมตั้งใจแน่วแน่ว่าจะศึกษาหนังสือเล่มนี้ให้เชี่ยวชาญและเริ่มลงมือทำ ผมไม่รู้อะไรเลย ผมไม่มีความรู้เรื่องการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ (เรียนแค่พีชคณิตและตรีโกณมิติในโรงเรียน ซึ่งผมลืมไปเกือบหมดแล้ว) ดังนั้นงานของผมจึงถูกกำหนดไว้ให้แล้ว ผมใช้เวลาหลายปีกว่าจะเข้าใจได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ จากนั้นผมก็วางตำราของแม็กซ์เวลล์ไว้และทำตามแนวทางของตัวเอง และผมก็ก้าวหน้าได้เร็วขึ้นมาก... เป็นที่เข้าใจได้ว่าผมเทศนาพระกิตติคุณตามการตีความของผมเกี่ยวกับแม็กซ์เวลล์[ 9 ]
จากการทำวิจัยจากที่บ้าน เขาได้ช่วยพัฒนาทฤษฎีสายส่ง (หรือที่รู้จักกันในชื่อ " สมการของนักโทรเลข ") เฮวิไซด์แสดงให้เห็นทางคณิตศาสตร์ว่าค่าความเหนี่ยวนำ ที่กระจายอย่างสม่ำเสมอ ในสายโทรเลขจะช่วยลดทั้งการลดทอนและการบิดเบือนและหากค่าความเหนี่ยวนำมากพอและค่าความต้านทานฉนวน ไม่สูงเกินไปวงจรจะไม่มีการบิดเบือน กล่าวคือกระแสไฟฟ้าทุกความถี่จะมีอัตราเร็วการแพร่กระจายเท่ากัน[ 10 ]สมการของเฮวิไซด์ช่วยส่งเสริมการนำโทรเลขไปใช้
ช่วงวัยกลางคน
ตั้งแต่ปี 1882 ถึงปี 1902 ยกเว้นสามปี เฮวิไซด์ได้เขียนบทความลงในหนังสือพิมพ์การค้าThe Electrician เป็นประจำ ซึ่งหนังสือพิมพ์ฉบับนี้ต้องการปรับปรุงชื่อเสียงของตน โดยเขาได้รับค่าตอบแทนปีละ 40 ปอนด์ ซึ่งแทบจะไม่เพียงพอต่อการดำรงชีวิต แต่ความต้องการของเขามีน้อยมาก และเขากำลังทำในสิ่งที่เขาต้องการมากที่สุด ระหว่างปี 1883 ถึงปี 1887 เขาเขียนบทความเฉลี่ยเดือนละ 2-3 บทความ และบทความเหล่านี้ต่อมาได้กลายเป็นเนื้อหาหลักของ หนังสือ Electromagnetic Theory and Electrical Papersของ เขา [ 5 ] : 71
ในปี ค.ศ. 1880 เฮวิไซด์ได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับปรากฏการณ์สกินเอฟเฟกต์ในสายส่งสัญญาณโทรเลข ในปีเดียวกันนั้นเอง เขาได้จด สิทธิบัตร สายเคเบิลโคแอกเซียล ในประเทศอังกฤษ ในปี ค.ศ. 1884 เขาได้ปรับปรุงการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ของแม็กซ์เวลล์จากรูปแบบเดิมที่ยุ่งยาก (ซึ่งก่อนหน้านี้ได้ถูกปรับเปลี่ยนเป็นควอเทอร์เนียน แล้ว) ไปสู่คำศัพท์ เวกเตอร์สมัยใหม่ทำให้ลดสมการดั้งเดิม 12 สมการจากทั้งหมด 20 สมการใน 20 ตัวแปร เหลือเพียง 4 สมการเชิงอนุพันธ์ใน 2 ตัวแปร ซึ่งเรารู้จักกันในชื่อสมการของแม็กซ์เวลล์ สมการทั้งสี่ที่ปรับปรุงใหม่นี้อธิบายถึงธรรมชาติของประจุไฟฟ้า (ทั้งประจุสถิตและประจุเคลื่อนที่) สนามแม่เหล็ก และความสัมพันธ์ระหว่างทั้งสอง นั่นคือสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
ระหว่างปี ค.ศ. 1880 ถึง 1887 เฮวิไซด์ได้พัฒนาแคลคูลัสเชิงปฏิบัติการโดยใช้สำหรับตัวดำเนินการเชิงอนุพันธ์ (ซึ่งบูลเคยใช้สัญลักษณ์แทนไว้ก่อนหน้านี้)[ 11 ] ) โดยให้วิธีการแก้สมการเชิงอนุพันธ์โดยการแก้โดยตรงเป็นสมการพีชคณิตต่อมาสิ่งนี้ก่อให้เกิดข้อโต้แย้งมากมายเนื่องจากขาดความเข้มงวดเขาพูดอย่างมีชื่อเสียงว่า "คณิตศาสตร์เป็นวิทยาศาสตร์เชิงทดลอง และคำจำกัดความไม่ได้มาก่อน แต่มาทีหลัง คำจำกัดความจะเกิดขึ้นเองเมื่อธรรมชาติของเรื่องนั้นพัฒนาขึ้น" [ 12 ]ในอีกโอกาสหนึ่งเขาถามว่า "ฉันควรปฏิเสธอาหารเย็นของฉันเพราะฉันไม่เข้าใจกระบวนการย่อยอาหารอย่างถ่องแท้หรือ?" [ 13 ]
ในปี พ.ศ. 2430 เฮวิไซด์ทำงานร่วมกับอาร์เธอร์ผู้เป็นพี่ชายในเอกสารเรื่อง "ระบบสะพานของโทรศัพท์" อย่างไรก็ตาม เอกสารดังกล่าวถูกขัดขวางโดยวิลเลียม เฮนรี พรีซ ผู้บังคับบัญชาของอาร์เธอร์ จากสำนักงานไปรษณีย์เนื่องจากส่วนหนึ่งของข้อเสนอคือ ควรเพิ่ม ขดลวดโหลด ( ตัวเหนี่ยวนำ ) เข้าไปในสายโทรศัพท์และสายโทรเลขเพื่อเพิ่มการเหนี่ยวนำในตัวเองและแก้ไขความผิดเพี้ยนที่เกิดขึ้น พรีซเพิ่งประกาศว่าการเหนี่ยวนำในตัวเองเป็นศัตรูตัวฉกาจของการส่งสัญญาณที่ชัดเจน เฮวิไซด์ยังเชื่อมั่นว่าพรีซอยู่เบื้องหลังการไล่ออกบรรณาธิการของThe Electricianซึ่งทำให้บทความชุดยาวของเขาต้องหยุดชะงัก (จนถึงปี พ.ศ. 2434) [ 14 ]มีประวัติความบาดหมางกันมายาวนานระหว่างพรีซและเฮวิไซด์ เฮวิไซด์ถือว่าพรีซไม่มีความสามารถทางคณิตศาสตร์ ซึ่งเป็นการประเมินที่ได้รับการสนับสนุนจากนักเขียนชีวประวัติพอล เจ. นาฮิน : "พรีซเป็นเจ้าหน้าที่รัฐที่มีอำนาจ มีความทะเยอทะยานอย่างมาก และในบางแง่มุมที่น่าทึ่ง เขาก็เป็นคนโง่เขลาอย่างสิ้นเชิง" แรงจูงใจของพรีซในการระงับงานของเฮวิไซด์นั้นเกี่ยวข้องกับการปกป้องชื่อเสียงของพรีซเองและการหลีกเลี่ยงการยอมรับความผิดพลาดมากกว่าข้อบกพร่องใดๆ ที่รับรู้ได้ในงานของเฮวิไซด์[ 4 ] : xi–xvii, 162–183
ความสำคัญของงานของเฮวิไซด์ยังคงไม่เป็นที่รู้จักเป็นเวลานานหลังจากที่ตีพิมพ์ในวารสารThe Electricianในปี 1897 บริษัท AT&Tได้ว่าจ้างนักวิทยาศาสตร์ของตนเองคนหนึ่งคือจอร์จ เอ. แคมป์เบลล์และนักวิจัยภายนอกไมเคิล ไอ. ปูพินเพื่อค้นหาส่วนที่งานของเฮวิไซด์ไม่สมบูรณ์หรือไม่ถูกต้อง แคมป์เบลล์และปูพินได้ต่อยอดงานของเฮวิไซด์ และ AT&T ได้ยื่นขอสิทธิบัตรครอบคลุมไม่เพียงแต่การวิจัยของพวกเขาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิธีการทางเทคนิคในการสร้างขดลวดที่เฮวิไซด์คิดค้นไว้ก่อนหน้านี้ด้วย ต่อมา AT&T ได้เสนอเงินให้เฮวิไซด์เพื่อแลกกับสิทธิ์ของเขา เป็นไปได้ว่าความเคารพที่วิศวกรของเบลล์มีต่อเฮวิไซด์มีอิทธิพลต่อข้อเสนอนี้ อย่างไรก็ตาม เฮวิไซด์ปฏิเสธข้อเสนอ โดยไม่ยอมรับเงินใด ๆ เว้นแต่บริษัทจะให้การยอมรับอย่างเต็มที่แก่เขา เฮวิไซด์ยากจนเรื้อรัง ทำให้การปฏิเสธข้อเสนอของเขาน่าประหลาดใจยิ่งขึ้น ในปี พ.ศ. 2492 Norbert Wiener ได้ตีพิมพ์นิยายเรื่องThe Tempterและกล่าวหาว่า AT&T (ซึ่งมีชื่อว่าWilliams Controls Company ) และ Michael I. Pupin (ซึ่งมีชื่อว่าDiego Dominguez ) ได้แย่งชิงสิ่งประดิษฐ์ของ Heaviside ไป[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]
แต่ความล้มเหลวนี้ทำให้ความสนใจของ Heaviside หันไปที่การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า[ 18 ]และในเอกสารสองฉบับในปี พ.ศ. 2431 และ พ.ศ. 2432 เขาได้คำนวณการเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่ล้อมรอบประจุเคลื่อนที่ รวมถึงผลกระทบของการเข้าสู่ตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากขึ้น ซึ่งรวมถึงการคาดการณ์สิ่งที่ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อการแผ่รังสี Cherenkovและเป็นแรงบันดาลใจให้เพื่อนของเขาGeorge FitzGeraldเสนอสิ่งที่ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ การหดตัว ของLorentz–FitzGerald
ในปี พ.ศ. 2432 Heaviside ได้ตีพิมพ์การหาค่าที่ถูกต้องของแรงแม่เหล็กบนอนุภาคที่มีประจุเคลื่อนที่เป็นครั้งแรก[ 19 ]ซึ่งเป็นส่วนประกอบแม่เหล็กของสิ่งที่ปัจจุบันเรียกว่าแรงลอเรนซ์
ในช่วงปลายทศวรรษ 1880 และต้นทศวรรษ 1890 เฮวิไซด์ได้ศึกษาแนวคิดเรื่องมวลแม่เหล็กไฟฟ้าเฮวิไซด์มองว่านี่คือมวล ของสสาร ที่สามารถสร้างผลกระทบได้เช่นเดียวกัน ต่อมา วิลเฮล์ม วี น ได้ตรวจสอบความถูกต้องของสมการของเฮวิไซด์ (สำหรับความเร็ว ต่ำ )
ในปี พ.ศ. 2434 ราชสมาคม แห่งอังกฤษ ได้ยกย่องผลงานของเฮวิไซด์ในการอธิบายปรากฏการณ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยคณิตศาสตร์ โดยแต่งตั้งให้เขาเป็นสมาชิกกิตติมศักดิ์ของราชสมาคมและในปีต่อมาได้อุทิศมากกว่าห้าสิบหน้าของวารสารPhilosophical Transactionsของสมาคมให้กับวิธีการเวกเตอร์และทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของเขา เขาได้รับเลือกให้เป็นสมาชิกกิตติมศักดิ์ของสมาคมวรรณกรรมและปรัชญาแห่งแมนเชสเตอร์ในปี พ.ศ. 2437 [ 20 ] ในปี พ.ศ. 2448 เฮวิไซด์ได้รับปริญญาดุษฎีบัณฑิตกิตติมศักดิ์จากมหาวิทยาลัยเกิตติงเงน
ช่วงชีวิตและมุมมองในวัยต่อมา

ในปี พ.ศ. 2439 FitzGerald และJohn Perryได้รับเงินบำนาญจากบัญชีรายจ่ายของรัฐบาลจำนวน 120 ปอนด์ ต่อปีสำหรับ Heaviside ซึ่งขณะนั้นอาศัยอยู่ใน Devon และโน้มน้าวให้เขายอมรับเงินบำนาญดังกล่าว หลังจากที่เขาปฏิเสธข้อเสนอการกุศลอื่นๆ จาก Royal Society [ 18 ]
ในปี ค.ศ. 1902 เฮวิไซด์เสนอการมีอยู่ของสิ่งที่ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อชั้นไอโอโนสเฟียร์ของเคนเนลลี-เฮวิไซด์ข้อเสนอของเฮวิไซด์รวมถึงวิธีการส่งสัญญาณวิทยุรอบความโค้งของโลก[ 4 ] : 279–280, 300การมีอยู่ของไอโอโนสเฟียร์ได้รับการยืนยันในปี ค.ศ. 1923 การคาดการณ์ของเฮวิไซด์ ร่วมกับ ทฤษฎีการแผ่รังสี ของพลังค์อาจทำให้ความพยายามเพิ่มเติมในการตรวจจับคลื่นวิทยุจากดวงอาทิตย์และวัตถุทางดาราศาสตร์ อื่นๆ ลดลง ไม่ว่าจะด้วยเหตุผลใดก็ตาม ดูเหมือนว่าจะไม่มีความพยายามใดๆ เป็นเวลา 30 ปี จนกระทั่งแจนสกีพัฒนาดาราศาสตร์วิทยุในปี ค.ศ. 1932
เฮวิไซด์เป็นผู้ต่อต้านทฤษฎีสัมพัทธภาพ ของอัลเบิร์ต ไอน์สไต น์[ 21 ]นักคณิตศาสตร์โฮเวิร์ด อีฟส์ได้แสดงความคิดเห็นว่า เฮวิไซด์ "เป็นนักฟิสิกส์ชั้นนำเพียงคนเดียวในเวลานั้นที่โต้แย้งไอน์สไตน์ และคำวิพากษ์วิจารณ์ของเขาต่อทฤษฎีสัมพัทธภาพมักจะเกินจริง" [ 21 ]
ในช่วงปีหลังๆ พฤติกรรมของเขาค่อนข้างแปลกประหลาดตามคำบอกเล่าของเพื่อนร่วมงาน บีเอ เบห์เรนด์ เขากลายเป็นคนเก็บตัวที่ไม่ชอบพบปะผู้คนมากเสียจนเขาส่งต้นฉบับ บทความ ช่างไฟฟ้า ของเขา ไปที่ร้านขายของชำ ซึ่งบรรณาธิการจะไปรับเอง[ 22 ] แม้ว่าเขาจะเป็นนักปั่นจักรยานตัวยงในวัยหนุ่ม แต่สุขภาพของเขาก็ทรุดโทรมลงอย่างมากในช่วงอายุ 60 ปี ในช่วงเวลานี้ เฮวิไซด์จะลงนามในจดหมายโดยใช้อักษรย่อ " WORM " ต่อท้ายชื่อของเขา มีรายงานว่าเฮวิไซด์เริ่มทาสีเล็บเป็นสีชมพูและนำบล็อกหินแกรนิตเข้ามาในบ้านเพื่อใช้เป็นเฟอร์นิเจอร์[ 4 ] : xxในปี 1922 เขาเป็นผู้ได้รับเหรียญฟาราเดย์ คนแรก ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปีนั้น
ในส่วนของทัศนคติทางศาสนาของ Heaviside เขาเป็นUnitarianแต่ไม่เคร่งศาสนา มีคนกล่าวว่าเขาเยาะเย้ยคนที่ศรัทธาในพระเจ้าสูงสุดด้วยซ้ำ[ 23 ]
เฮวิไซด์เสียชีวิตเมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2468 ที่ทอร์คีย์เมื่ออายุ 74 ปี หลังจากตกจากบันได[ 24 ]เขาถูกฝังอยู่ด้านหลังและทางขวาของอาคารใกล้กับมุมตะวันออกเฉียงใต้ของ สุสานเพ นตันเขาถูกฝังอยู่กับโทมัสผู้เป็นบิดา และราเชลผู้เป็นมารดา หลุมฝังศพได้รับการทำความสะอาดด้วยความช่วยเหลือจากผู้บริจาคที่ไม่ประสงค์ออกนามในช่วงปี พ.ศ. 2548 [ 25 ]เขาได้รับการยกย่องจากวิศวกรไฟฟ้าส่วนใหญ่เสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากที่การแก้ไข การวิเคราะห์สายส่งของ เคลวินได้รับการพิสูจน์แล้ว แต่การยอมรับในวงกว้างส่วนใหญ่ของเขาเกิดขึ้นหลังเสียชีวิต
โครงการอนุสรณ์สถานเฮวิไซด์
ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2557 นักวิชาการจากมหาวิทยาลัยนิวคาสเซิลสหราชอาณาจักร และกลุ่มผู้สนใจด้านแม่เหล็กไฟฟ้าแห่งนิวคาสเซิล ได้ก่อตั้งโครงการอนุสรณ์สถานเฮวิไซด์[ 26 ]เพื่อบูรณะอนุสาวรีย์ให้สมบูรณ์ผ่านการระดมทุนจากประชาชน[ 27 ] [ 28 ]อนุสาวรีย์ที่ได้รับการบูรณะแล้วได้รับการเปิดอย่างเป็นทางการในวันที่ 30 สิงหาคม พ.ศ. 2557 โดยอลัน ฮีเธอร์ ซึ่งเป็นญาติห่างๆ ของเฮวิไซด์ การเปิดอนุสาวรีย์ครั้งนี้มีผู้เข้าร่วม ได้แก่ นายกเทศมนตรีเมืองทอร์เบย์สมาชิกสภาผู้แทนราษฎร (MP) ของเมืองทอร์เบย์ อดีตภัณฑารักษ์ของพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ (ตัวแทนจากสถาบันวิศวกรรมและเทคโนโลยี ) ประธานสมาคมพลเมืองทอร์เบย์ และผู้แทนจากมหาวิทยาลัยนิวคาสเซิล[ 29 ]
สถาบันวิศวกรรมและเทคโนโลยี
เอกสารของ Heaviside จำนวนหนึ่งถูกเก็บรักษาไว้ที่ศูนย์จดหมายเหตุของสถาบันวิศวกรรมและเทคโนโลยี (IET) [ 30 ] ชุดเอกสารประกอบด้วยสมุดบันทึกที่มีสมการและการคำนวณทางคณิตศาสตร์ แผ่นพับที่มีคำอธิบายประกอบซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับโทรเลข บันทึกต้นฉบับ ร่างเอกสาร จดหมายโต้ตอบ ร่างบทความสำหรับ 'ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า' บทไว้อาลัยเสียงจากปี 1950 ถึง Oliver Heaviside โดย Oliver E Buckley ประธานของ Bell Telephone Labs ได้รับการแปลงเป็นดิจิทัลและสามารถเข้าถึงได้ในชีวประวัติของ Oliver Heaviside ในหอจดหมายเหตุ IET [ 31 ]
ในปี พ.ศ. 2451 Heaviside ได้รับแต่งตั้งเป็นสมาชิกกิตติมศักดิ์ของสถาบันวิศวกรไฟฟ้า (IEE) โดยมีบันทึกว่า “1908 Oliver Heaviside FRS” ในรายชื่อสมาชิกกิตติมศักดิ์และผู้ได้รับเหรียญฟาราเดย์ของ IEE ระหว่างปี พ.ศ. 2414-2464 [ 32 ] [ 33 ] ในปี พ.ศ. 2465 เขาเป็นผู้ได้รับเหรียญฟาราเดย์ คนแรก ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปีนั้น ต่อมาในปี พ.ศ. 2493 สภาสถาบันวิศวกรไฟฟ้าได้จัดตั้งรางวัล Heaviside Premium Award ขึ้น โดยระบุว่า “คณะกรรมการได้พิจารณาจัดตั้งอนุสรณ์สถานถาวรบางรูปแบบเพื่อรำลึกถึง Oliver Heaviside และด้วยเหตุนี้จึงแนะนำให้มอบรางวัล Heaviside Premium มูลค่า 10 ปอนด์ในแต่ละปีสำหรับบทความทางคณิตศาสตร์ที่ดีที่สุดที่ได้รับการยอมรับ” [ 34 ]
นวัตกรรมและการค้นพบ
Heaviside ได้พัฒนาและสนับสนุน วิธี การเวกเตอร์และแคลคูลัสเวกเตอร์เป็น อย่างมาก [ 35 ] การกำหนดสูตรแม่เหล็กไฟฟ้าของ Maxwellประกอบด้วยสมการ 20 สมการในตัวแปร 20 ตัว Heaviside ใช้ ตัวดำเนินการ curlและdivergenceของแคลคูลัสเวกเตอร์เพื่อกำหนดสมการ 12 สมการจาก 20 สมการเหล่านี้ใหม่เป็นสมการ 4 สมการในตัวแปร 4 ตัว) รูปแบบที่พวกมันเป็นที่รู้จักมาตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา (ดูสมการของแม็กซ์เวลล์ ) สิ่งที่ไม่ค่อยเป็นที่รู้จักคือสมการของเฮวิไซด์และสมการของแม็กซ์เวลล์ไม่เหมือนกันเสียทีเดียว และในความเป็นจริง การปรับเปลี่ยนสมการของเฮวิไซด์เพื่อให้เข้ากันได้กับฟิสิกส์ควอนตัมนั้นง่ายกว่า[ 36 ] เฮวิไซด์ยังได้กล่าวถึง ความเป็นไปได้ของคลื่นความโน้มถ่วงโดยใช้การเปรียบเทียบระหว่างกฎกำลังสองผกผันในแรงโน้มถ่วงและไฟฟ้า[ 37 ]ด้วย การคูณควอเทอร์ เนียนกำลังสองของเวกเตอร์จะเป็นปริมาณลบ ซึ่งทำให้เฮวิไซด์ไม่พอใจอย่างมาก เนื่องจากเขาสนับสนุนให้ยกเลิกค่าลบนี้ เขาจึงได้รับการยกย่องจากซีเจ โจลี[ 38 ]ว่าเป็นผู้พัฒนาควอเทอร์เนียนไฮเปอร์โบลิกแม้ว่าในความเป็นจริงแล้วโครงสร้างทางคณิตศาสตร์นั้นส่วนใหญ่เป็นผลงานของอเล็กซานเดอร์ แมคฟาร์เลน
เขาคิดค้นฟังก์ชันขั้นบันไดของ Heavisideโดยใช้มันในการคำนวณกระแสเมื่อวงจรไฟฟ้าถูกเปิด เขาเป็นคนแรกที่ใช้ฟังก์ชันอิมพัลส์หน่วยซึ่งปัจจุบันมักเรียกว่าฟังก์ชันเดลต้าของ Dirac [ 39 ] เขาคิดค้นวิธี การคำนวณเชิงปฏิบัติการของเขาเพื่อแก้สมการเชิงอนุพันธ์เชิงเส้น วิธีนี้คล้ายกับวิธี การแปลงลาปลาสที่ใช้ในปัจจุบันซึ่งอิงตาม " อินทิกรัลของ Bromwich " ซึ่งตั้งชื่อตามBromwichผู้คิดค้นเหตุผลทางคณิตศาสตร์ที่เข้มงวดสำหรับวิธีการดำเนินการของ Heaviside โดยใช้การอินทิเกรตตามเส้นโค้ง[ 40 ] Heaviside คุ้นเคยกับวิธีการแปลงลาปลาส แต่พิจารณาว่าวิธีการของเขานั้นตรงไปตรงมามากกว่า[ 41 ] [ 42 ]
Heaviside พัฒนา ทฤษฎี สายส่ง (หรือที่รู้จักกันในชื่อ " สมการโทรเลข ") ซึ่งเพิ่มอัตราการส่งข้อมูลผ่านสายเคเบิลข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกได้ถึงสิบเท่า เดิมทีการส่งอักขระแต่ละตัวใช้เวลาสิบนาที และต่อมาก็ปรับปรุงเป็นหนึ่งอักขระต่อนาทีได้ทันที การค้นพบที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับเรื่องนี้คือ การส่งสัญญาณโทรศัพท์สามารถปรับปรุงได้อย่างมากโดยการวางตัวเหนี่ยวนำไฟฟ้าแบบอนุกรมกับสายเคเบิล[ 43 ] Heaviside ยังค้นพบเวกเตอร์ Poynting ด้วยตนเองอีก ด้วย[ 4 ] : 116–118
เฮวิไซด์เสนอแนวคิดที่ว่าชั้นบรรยากาศบนสุดของโลกประกอบด้วยชั้นไอออนไนซ์ที่เรียกว่าไอโอโนสเฟียร์ในส่วนนี้ เขาได้ทำนายการมีอยู่ของสิ่งที่ต่อมาถูกเรียกว่าชั้นเคนเนลลี-เฮวิไซด์ในปี 1947 เอ็ดเวิร์ด แอปเปิลตันได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์จากการพิสูจน์ว่าชั้นนี้มีอยู่จริง
คำศัพท์เกี่ยวกับแม่เหล็กไฟฟ้า
เฮวิไซด์ได้บัญญัติศัพท์เฉพาะทางต่อไปนี้ในทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า :
- ค่าการนำไฟฟ้า(ส่วนกลับของค่าความต้านทาน) (ธันวาคม 1887)
- ค่าความยืดหยุ่น(ส่วนกลับของค่าคงที่การซึมผ่าน ส่วนกลับของค่าความจุ) (1886)
- ค่าการนำไฟฟ้า(ส่วนจริงของค่าการนำไฟฟ้า ซึ่งเป็นส่วนกลับของค่าความต้านทาน) (กันยายน 1885)
- อิเล็กเตรตหมายถึง สารที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าคล้ายกับแม่เหล็กถาวร หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ สารใดๆ ที่แสดงคุณสมบัติการโพลาไรซ์ทางไฟฟ้าแบบกึ่งถาวร (เช่นเฟอร์โรอิเล็กทริก )
- อิมพีแดนซ์ (กรกฎาคม 1886);
- ค่าความเหนี่ยวนำ (กุมภาพันธ์ 1886);
- การซึมผ่าน (กันยายน 1885)
- ค่าคงที่การซึมผ่าน (ปัจจุบันเรียกว่าค่าคงที่ความจุ) และค่าสภาพยอมทางไฟฟ้า (มิถุนายน 1887)
- ความลังเลใจ (พฤษภาคม พ.ศ. 2431); [ 44 ]
บางครั้งมีการเข้าใจผิดว่า Heaviside เป็นผู้คิดค้นคำว่าsusceptance (ส่วนจินตนาการของ admittance) และreactance (ส่วนจินตนาการของ impedance) คำแรกนั้นคิดค้นโดยCharles Proteus Steinmetz (1894) [ 45 ]ส่วนคำหลังนั้นคิดค้นโดยÉdouard Hospitalier (1893) [ 46 ]
สิ่งพิมพ์
- ปี ค.ศ. 1885, 1886 และ 1887 "การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและการแพร่กระจาย" วารสารช่างไฟฟ้า
- 1888/89, " คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า การแพร่กระจายของศักย์ไฟฟ้า และผลกระทบทางแม่เหล็กไฟฟ้าของประจุเคลื่อนที่ ", The Electrician
- 1889, " เกี่ยวกับผลกระทบทางแม่เหล็กไฟฟ้าอันเนื่องมาจากการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าผ่านไดอิเล็กทริก ", Phil.Mag.S.5 27: 324
- 1892 "ว่าด้วยแรง ความเค้น และการไหลของพลังงานในสนามแม่เหล็กไฟฟ้า" Phil.Trans.Royal Soc. A 183:423–80
- 1892 "ว่าด้วยตัวดำเนินการในคณิตศาสตร์เชิงฟิสิกส์" ตอนที่ 1 รายงานการประชุมสมาคมราชวงศ์อังกฤษ 1 มกราคม 1892 เล่มที่ 52 หน้า 504–529
- 1892 Heaviside, Oliver (1892). เอกสารทางไฟฟ้าเล่ม 1. Macmillan Co, ลอนดอนและนิวยอร์กISBN 9780828402354.
- 1893 "ว่าด้วยตัวดำเนินการในคณิตศาสตร์เชิงฟิสิกส์" ตอนที่ 2 รายงานการประชุมสมาคมราชวงศ์อังกฤษ 1 มกราคม 1893 เล่มที่ 54 หน้า 105–143
- 1893 "การเปรียบเทียบระหว่างแรงโน้มถ่วงและแม่เหล็กไฟฟ้า" วารสาร The Electricianเล่มที่ 31 หน้า 281–282 (ตอนที่ 1) หน้า 359 (ตอนที่ 2)
- ตีพิมพ์ซ้ำในปี ค.ศ. 1893 ในหนังสือ ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าเล่ม 1 บทที่ 4 ภาคผนวก B หน้า 455-466
- 1893 Heaviside, Oliver (1893). ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าเล่ม1. สำนักพิมพ์ The Electrician Printing and Publishing Co, ลอนดอน. ISBN 978-0-8284-0235-4[ 47 ]
- 1894 Heaviside, Oliver (1894). เอกสารทางไฟฟ้าเล่ม2. Macmillan Co, ลอนดอนและนิวยอร์ก
- 1899 Heaviside, Oliver (1899). ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าเล่ม2. สำนักพิมพ์ The Electrician Printing and Publishing Co, ลอนดอน.
- 1912 Heaviside, Oliver (1912). ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าเล่ม3. สำนักพิมพ์ The Electrician Printing and Publishing Co, ลอนดอน.
- 1925. เอกสารทางไฟฟ้า 2 เล่ม บอสตัน 1925 (คอปเลย์)
- ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า: ฉบับสมบูรณ์และไม่ตัดทอน (พิมพ์ซ้ำ ปี 1950 โดยสำนักพิมพ์ Spon) (สำนักพิมพ์ Dover)
- 1970 Heaviside, Oliver (1970). เอกสารทางไฟฟ้า . บริษัท เชลซี พับลิชชิ่ง จำกัด. ISBN 978-0-8284-0235-4.
- 1971 "ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า; รวมถึงบันทึกที่ยังไม่ได้ตีพิมพ์ของเฮวิไซด์สำหรับเล่มที่สี่" เชลซีISBN 0-8284-0237-X
- 2001 Heaviside, Oliver (1 ธันวาคม 2001). เอกสารทางไฟฟ้า . สมาคมคณิตศาสตร์อเมริกัน. ISBN 978-0-8218-2840-3.
ดูเพิ่มเติม
อ่านเพิ่มเติม
- วารสาร Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciencesฉบับพิเศษ: "ฉลองครบรอบ 125 ปี 'ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า' ของ Oliver Heaviside"เล่มที่ 37 ฉบับที่ 2134 วันที่ 13 ธันวาคม 2018
- หนังสือฉลองครบรอบร้อยปีของเฮวิไซด์สถาบันวิศวกรรมไฟฟ้าแห่งลอนดอน ค.ศ. 1950
- Berg, EJ (1929). แคลคูลัสเชิงปฏิบัติการของ Heaviside ที่ประยุกต์ใช้กับวิศวกรรมและฟิสิกส์ตำราวิศวกรรมไฟฟ้า McGraw-Hill
- บุชวาลด์, เจด ซี. (1985). จากแม็กซ์เวลล์สู่ไมโครฟิสิกส์: แง่มุมของทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าในไตรมาสสุดท้ายของศตวรรษที่สิบเก้า . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยชิคาโก . ISBN 978-0-226-07882-3.
- Calvert, James B. (2002) Heaviside, Laplace และ Inversion Integralจากมหาวิทยาลัยเดนเวอร์
- ฮันท์, บรูซ เจ. (1991). เดอะ แม็กซ์เวลล์เลียนส์ (ฉบับปกอ่อน ปี 2005 ). สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยคอร์เนลล์. ISBN 978-0-8014-8234-2.
- Jackson, W (1950). "ชีวิตและผลงานของ Oliver Heaviside (18 พฤษภาคม 1850 – 3 กุมภาพันธ์ 1925)" Nature . 165 ( 4208) (ตีพิมพ์ 24 มิถุนายน 1950): 991– 3. Bibcode : 1950Natur.165..991J . doi : 10.1038/165991a0 . PMID 15439051 .
- Jeffreys, Harold (1927) วิธีการปฏิบัติการในฟิสิกส์คณิตศาสตร์สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 2 ปี 1931
- โจเซฟส์, เอช.เจ. (1963). โอลิเวอร์ เฮวิไซด์ : ชีวประวัติ . ลอนดอน.
- Laithwaite, ER, " Oliver Heaviside – ผู้เขย่าวงการ ". Electrical Review, 12 พฤศจิกายน 1982.
- ลี, จี. (1947). โอลิเวอร์ เฮวิไซด์ . ลอนดอน.
- Lŭtzen J: แคลคูลัสเชิงปฏิบัติการของ Heaviside และความพยายามที่จะทำให้เข้มงวดมากขึ้น , Arch. Hist. Exact Sci. 21 (1980) 161–200
- Lynch, AC (1991). G. Hollister-Short (บรรณาธิการ). "แหล่งข้อมูลสำหรับชีวประวัติของ Oliver Heaviside" ประวัติศาสตร์เทคโนโลยี ลอนดอนและนิวยอร์ก13 .
- มาฮอน, บาซิล (11 พฤษภาคม 2552). โอลิเวอร์ เฮวิไซด์: อัจฉริยะหัวก้าวหน้าแห่งวงการไฟฟ้า . สถาบันวิศวกรรมและเทคโนโลยี. ISBN 978-0-86341-965-2.
- Mende, FF, "สิ่งที่ไม่ได้นำมาพิจารณาและพวกเขาไม่ได้สังเกตเห็นคือแอมแปร์ ฟาราเดย์ แม็กซ์เวลล์ เฮวิไซด์ และเฮิรตซ์", AASCIT Journal of Physics , Vol.1, No.1, (มีนาคม 2015), หน้า 28–52
- มัวร์, ดักลาส เอช.; วิทเทเกอร์, เอ็ดมันด์ เทย์เลอร์ (1928). แคลคูลัสเชิงปฏิบัติการของเฮวิไซด์: พื้นฐานเบื้องต้น . บริษัทสำนักพิมพ์เอลเซเวียร์แห่งอเมริกา.ISBN 0-444-00090-9.
- Nahin, Paul J. (1987). Oliver Heaviside ปราชญ์ผู้สันโดษ: ชีวิต ผลงาน และยุคสมัยของอัจฉริยะด้านไฟฟ้าแห่งยุควิกตอเรีย IEEE. ISBN 978-0-87942-238-7.
- Rocci, Alessio (2020), "กลับสู่รากฐานของแคลคูลัสเวกเตอร์และเทนเซอร์: Heaviside ปะทะ Gibbs", Archive for History of Exact Sciences . doi : 10.1007/s00407-020-00264-x
- Whittaker ET (1929): Oliver Heaviside , Bull. Calcutta Math Soc vol.20 1928–29 199–220
- Yavetz, I. (1995). จากความไม่ชัดเจนสู่ปริศนา: ผลงานของ Oliver Heaviside, 1872–1889 . Birkhauser. ISBN 978-3-7643-5180-9.
ลิงก์ภายนอก
สื่อต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับOliver Heavisideใน Wikimedia Commons- ภาพเหมือนจากชุดภาพเหมือนของหอสมุดดิบเนอร์ " โอลิเวอร์ เฮวิไซด์ "
- ผลงานโดยหรือเกี่ยวกับ Oliver Heavisideที่Internet Archive
- เฟลมมิง, จอห์น แอมโบรส (1911). . สารานุกรมบริแทนนิกา . เล่มที่ 27 ( ฉบับที่ 11). หน้า738–745 .
- Ghigo, F. "ประวัติศาสตร์ก่อนยุคดาราศาสตร์วิทยุ, Oliver Heaviside (1850–1925)"หอดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติ, กรีนแบงก์, เวสต์เวอร์จิเนีย . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 15 มิถุนายน 2020
- Gustafson, Grant, " วิธีการของ Heaviside ". math.Utah.edu. ( PDF )
- เฮเธอร์, อลัน, โอลิเวอร์ เฮวิไซด์เก็บถาวรเมื่อวันที่ 24 กันยายน 2017 ที่Wayback Machineสมาคมวิทยุสมัครเล่นทอร์เบย์
- Katz, Eugenii, " Oliver Heaviside "ที่Wayback Machine (เก็บถาวรเมื่อ 27 ตุลาคม 2009) มหาวิทยาลัยฮิบรูแห่งเยรูซาเลม
- เลนฮาร์ด, จอห์น เอช. (1990). "โอลิเวอร์ เฮวิไซด์". กลไกแห่งความเฉลียวฉลาดของเรา . ตอนที่ 426. NPR. KUHF-FM ฮิวสตัน. หมายเลข 426 โอลิเวอร์ เฮวิไซด์ .
- McGinty, Phil, " Oliver Heaviside ". Devon Life, Torbay Library Services.
- นอตัน, รัสเซลล์, " โอลิเวอร์ ดับเบิลยู. เฮวิไซด์: 1850 – 1925 "การผจญภัยในโลกไซเบอร์ซาวด์"
- โอคอนเนอร์, จอห์น เจ.; โรเบิร์ตสัน, เอ็ดมันด์ เอฟ. , "โอลิเวอร์ เฮวิไซด์" , คลังเอกสารประวัติศาสตร์คณิตศาสตร์ MacTutor , มหาวิทยาลัยเซนต์แอนดรูว์ส
- "รอน ดี." (2007) แคลคูลัสตัวดำเนินการของเฮวิไซด์
- เอริค ดับเบิลยู. ไวส์สไตน์, " โอลิเวอร์ เฮวิไซด์ (1850–1925) ". โลกแห่งชีวประวัติทางวิทยาศาสตร์ของเอริค ไวส์สไตน์.วูล์ฟแรม มีเดีย อิงค์.
คลังเอกสาร
- เอกสารคัดสรรของ Oliver Heaviside [ไมโครฟิล์ม], 1874-1922, หอสมุดและหอจดหมายเหตุ Niels Bohr