Oliver Heaviside (1850–1925) oli viktoriaanisen Englannin vähemmän tunnettu, mutta laajasti matemaattisella työllään vaikuttanut teoreetikko, joka työskenteli akatemian ulkopuolella sähkömagnetismin teorian parissa. Heaviside tunnetaan laajemmin siitä, että hän onnistui vaikuttamaan vektorianalyysin teoriakäytölliseen leviämiseen Englannissa. Hän muunsi James Clerk Maxwellin (1831–1879) kaksikymmentä alkuperäistä sähkömagneettista kvaterniomuotoista yhtälöä muotoon, jonka nykyään tunnemme neljänä Maxwellin yhtälönä. Poikkeuksellisen Heavisidesta teki hänen monipuolinen matemaattinen lahjakkuutensa ja kirjallinen tuotantonsa. Hän kirjoitti yli 1500-sivuisen kolmiosaisen Electromagnetic Theory -sarjan, jossa hän kirjoitti sähkön luonteesta ja matematiikasta sekä sähkömagnetismin ymmärryksestä Maxwellin teorioita mukaillen.

Osallisuuden teeman kannalta Heaviside on kiinnostava tapaus. Köyhissä oloissa varttunut ja vaille yliopistollista koulutusta jäänyt Heaviside kamppaili vuosikymmenien ajan saadakseen tunnustusta tiedemaailmassa. Heaviside on poikkeustapaus, mutta ei kuitenkaan ainoa yliopistomaailman ulkopuolelta tullut tieteentekijä. Esimerkiksi Michael Faraday (1791–1867) vaikutti vastaavasti laajalla tavalla sähkömagnetismin kehitykseen kehittämällä sähkömagneettisen kentän, induktion, elektrolyysin ja kuuluisammin sähkömoottoreiden teknologiaa. Nykyään lähes jokaisella on keittiössä Faradayn häkki, mikroaaltouuni.

Heavisidella oli muutamia tukijoita mutta toisaalta myös merkittäviä vastustajia. Hän onnistui lopulta saamaan itselleen jalansijaa akateemikkojen joukossa. Suurimmat rahalliset hyödyt hänen työstään valuivat kuitenkin toisten taskuihin.¹ Heaviside ei aina tehnyt tuen antamista helpoksi. Hän vältteli julkisuutta ja välillä kieltäytyi tunnustuksista, kuten Royal Societyn rahallisesta avusta vuonna 1894 ja saman seuran Hughes-mitalista vuonna 1904.²

Artikkelini kohteena on Heavisiden edellytysten analyysi.³ Tutkin minkälaisia edellytyksiä ja haasteita Heavisiden akateemiselle uralle oli viktoriaanisen ajan Englannissa. Näiden haasteiden kautta pyrin rakentamaan kuvaa siitä, millaista Heavisiden akateeminen osallisuus oli akatemian ulkopuolella. Avaan ”akateemisen osallisuuden” käsitteellä Heavisiden tutkimusuran sosiaalisia, ekonomisia, teoreettisia ja kollegiaalisia yhteyksiä. Artikkeli on tehty osana isompaa Maxwellin teoriaperinnettä kattavaa tutkimustani. Aihetta on analysoitu metodologisesti laadullisesti systemaattisella analyysillä, jonka vaikutus näkyy lähinnä laajemman viitekehyksen huomioon ottamisessa.⁴ Systemaattisessa analyysissä keskitytään keskeisen argumentatiivisen sisällön funktionaaliseen tulkintaan. Menetelmällisesti kyseessä on siten lähdepohjaisen argumentatiivisen sisällön toiminnallinen ymmärrys, sen tulkinta ja analysointi.

Käytän artikkelin aineistona Heavisiden teoriakirjojen lisäksi Paul Nahinin erinomaista elämäkerrallista tutkimusta Oliver Heaviside – The life, work, and times of an electrical genius of the victorian age (1988/2002) ja Basil Mahonin vastaava teosta Oliver Heaviside – Maverick mastermind of electricity (2009). Tieteenhistorian kannalta tärkeitä huomioita löytyy myös Edmund Whittakerin eetteriteorioiden historiaa käsittelevästä kaksiosaisesta sarjasta A History of the theories of aether & electricity I–II (1951 & 1953), jossa Heavisiden tieteellistä työskentelyä kuvataan tiiviissä suhteessa oman aikansa tärkeimpiin tieteellisiin löytöihin. Aiheen retrospektiivista tarkastelua löytyy hyvin Olivier Darrigolin, Bruce Huntin, sekä maxwellilaisen viitekehyksen osalta Peter Harmanin tutkimuksista. Eetterin viitekehyksen kohdalla olennaista kirjallisuutta on James Maxwellin julkaisut, kuten vuoden 1873 Treatise on electromagnetism, jota Heaviside käytti oman tieteellisen perustansa luomisessa.⁵

Heavisiden vaatimattomat lähtökohdat

Heaviside kasvoi voimakkaan hierarkkisessa yhteiskunnassa, jossa yksilön etenemismahdollisuudet olivat pitkälti riippuvaisia hänen sosioekonomisesta asemastaan. Viktoriaanisen⁶ Englannin saarilla vähemmän kuin 0,025 prosenttia väestöstä omisti Heavisiden elinaikana 50 prosenttia maasta.⁷ Teollistuminen, kaupungistuminen ja voimakas väestönkasvu ajoivat etenkin alempien luokkien jäsenet ajoittain kurjiin oloihin. Toisaalta esimerkiksi sairauksien hoito helpottui uusien lääkkeiden ja hoitojen monimuotoistumisen myötä. Kiihtynyt kaupungistuminen loi myös mahdollisuuksia moninaisille uusille markkinoille, joiden ansiosta kaupankäynti ja pienteollisuus laajenivat. Monimuotoistuneet markkinat mahdollistivat sosiaalista liikkuvuutta kotimaassa, siirtomaihin muuttamisen lisäksi.

Yliopistoissa tämä sosiaalinen liikkuvuus ei näkynyt samassa mittakaavassa. Yliopistollinen ura oli avoin lähinnä huippunimille, jotka olivat jo opintojensa aikana tehneet jotain merkittävää. Silti edes varhainen menestys ei ollut tae akateemiselle uralle. Monimuotoistuva talous ja palvelusektorin kasvu näkyivät myös akateemisen mentoroinnin ammatillistumisena. Mentoreiden vaikutus akateemisten huippujen koulutuksessa tulee hyvin ilmi Andrew Warwickin teoksessa Masters of Theory (2003). Kirjassaan Warwick osoittaa, että vuoden 1840 jälkeen Cambridgen yliopiston luonnontieteiden Tripos-kokeissa ei ollut enää mahdollista päästä huipputasolle ilman laadukasta mentorointia.⁸ Kilpailu oli siten jo akatemian sisällä todella kovaa, niinkin kovaa, että osa akateemikoista joutui tienaamaan osan elannostaan yliopiston ulkopuolisissa mentorointitehtävissä vuosikymmenien ajan.

Heaviside onnistui raivaamaan tiensä tiedemaailman huipulle poikkeuksellisen heikoista lähtökohdista huolimatta. Hän syntyi ja eli köyhissä olosuhteissa. Ensimmäiset 13 vuotta hän eli käytännössä slummissa⁹ King Street 55:ssä. Ahtaissa oloissa myös monenlaiset taudit pääsivät tekemään tuhoaan. Heavisidekin sairastui tulirokkoon ja menetti sen seurauksena osan kuulostaan.¹⁰ Kun Heavisiden perheen talous parani osittain sukulaisten myötävaikutuksesta, he pääsivät muuttamaan paremmalle alueelle. Perheellä ei kuitenkaan ollut varaa Heavisiden jatkokoulutukseen. Päätettyään koulutuksensa kuusitoistavuotiaana hän päätyi opiskelemaan itsenäisesti kaksi vuotta saksaa ja tanskaa, sekä morsekoodia sähkötystä varten. Hänen koulussa hankkimansa matemaattiset taidot rajoittuivat aluksi ajalle tyypillisesti algebraan ja trigonometriaan. Näiden opintojen ja uuden suvun jäsenen Charles Wheatstonen (1802–1875) tuella hän päätyi kuudeksi vuodeksi ensimmäiseen ja viimeiseen työpaikkaansa tanskalais-norjalais-englantilaiseen lennätinyhtiöön 150 punnan vuosipalkalla. Heavisiden äidin sisko Emma oli avioitunut sähkön kokeellisista tutkimuksista ja keksinnöistään tunnetun Charles Wheathstonen kanssa, mikä oli käytännössä lottovoitto myös Emman lähisuvulle. Wheathstone auttoi myöhemmin suvun poikia muun muassa työllistymään hyväpalkkaisissa lennätintekniikan tehtävissä.¹¹

Riitoja ja ystäviä, vaikeuksia ja auttajia

Yliopistot olivat viktoriaanisen aikakauden mukaisia – luokkatietoisia, hierarkkisia ja hillittyjä. Heaviside rikkoi tiedemaailman sanattomia sääntöjä toistuvasti. Jo yksinomaan akateemisella alalla työskentely ilman akateemista tutkintoa oli rajoja rikkovaa. Hänen tapansa työskennellä teorian ja käytännön välimaastossa nostatti myös teoreettisten kilpailijoiden niskavilloja, koska kenttä oli polarisoitunut matemaattisten teoreetikkojen sekä käytännön sähkömiesten¹² työkokemusten välillä. Matematiikan voitto oli vääjäämätöntä, mutta myös erittäin hidasta. Vaikka Heavisiden teoriapohja oli matematiikan perusteiden osalta rikkonainen, hän oli toisaalta erittäin kyvykäs omaksumaan uusia ideoita ja laskutapoja. Heaviside käytti rinnakkain itse opiskelemiaan matemaattisia yhdistelmiä sekä uusimpia vektorianalyysin keinoja yrittäessään ymmärtää matemaattisesti sähkön ilmiöitä. Näin tehdessään hän onnistui moneen otteeseen suututtamaan yhtäältä vektorianalyysin vastustajat, kvaterniolaskennan puolustajat sekä sähkön käytännön miesten kokemuspohjaiset teoriat. Edeltäviin lukeutui kvaterniolaskennan osalta Peter Tait (1831–1901), joka suosi kvaterniolaskentaa Heavisiden kannattaman vektorianalyysin sijaan. Sähkön käytännön miesten kohdalla Heavisiden pahin vastustaja oli keksijä ja insinööri William Henry Preece (1834–1913). Heavisiden pahimmat vuosikymmeniä jatkuneet kiistat sähkön kokeellisesta ja matemaattisesta luonteesta käytiin Preecen kanssa, monesti julkisesti ja sanoja säästämättä.¹³

Heaviside oli väittelyissä lähtökohtaisesti heikommassa asemassa kuin Tait tai Preece. Syy ei kuitenkaan ollut matemaattisissa taidoissa, vaan Heavisiden alemmassa sosioekonomisessa ja akateemisessa statuksessa. Erityisesti Preece käytti Heavisiden vaatimatonta taustaa toistuvasti lyömäaseena kilpaillessaan tämän kanssa sähkön asiantuntijuuden parrasvaloista.¹⁴ Preece olikin piikkinä Heavisiden lihassa kymmenien vuosien ajan. Pahimpien kiistojen aikana Preece onnistui myös pitämään hallussaan Heavisiden julkaisua vailla olleen teoriapaperin, eikä lähettänyt sitä Heavisidelle takaisin. Vaikka Heaviside yritti syyttää Preeceä moneen otteeseen tieteellisestä sensuurista, Preecen asema oli tiedemaailmassa kuitenkin niin vankka, ettei yksikään alan lehti suostunut julkaisemaan Heavisiden esittämiä syytöksiä.¹⁵

Heavisiden teoreettisen työn kannalta lehtien asenne oli kuitenkin enimmäkseen salliva. Muutamien (mutta eivät kaikkien) lehtien päätoimittajat olivat suopeita Heavisiden erittäin vaikeille papereille huolimatta siitä, että tämän käyttämän matematiikan takia artikkelit olivat mahdotonta luettavaa sähköilmiöiden käytännön miehille sekä varsin haastavia parhaillekin matemaatikoille. Osittain tästä syystä Heavisiden tutkimuksia sovellettiin hitaasti, ja hänen kirjojensa levikki oli uran alkuvuosikymmeninä vähäinen. Hänen tieteellinen varteenotettavuutensa kasvoi hänen kirjeenvaihtonsa kautta ajan huipputiedemiesten kanssa. George Francis FitzGeraldin, Oliver Lodgen, Heinrich Hertzin ja myöhemmin Lordi Kelvinin vaikutukset olivat huomattavia Heavisiden työmoraalin kannalta. Laajemman tieteellisen hyväksynnän saavuttaminen kesti kuitenkin monia vaikeita vuosikymmeniä, mikä ei johtunut yksinomaan Heavisiden rajoja rikkovasta työstä teorian ja käytännön välimaastossa ja tämän omintakeisesta, haastavasta matematiikasta.

Heavisiden urakehitystä hankaloitti myös hänen persoonallisuutensa. ”Paigntonin erakko”¹⁶ vältteli ihmisiä ja kommunikoi toisten tutkijoiden kanssa lähes yksinomaan kirjeenvaihdolla. Avoimet yleisötilaisuudet eivät sopineet Heavisiden erakon luonteelle, eikä häntä nähty usein myöskään tiedemiesten keskinäisissä tapaamisissa. Heaviside ei koskaan tavannut esimerkiksi kirjeenvaihtotoveriaan Heinrich Hertzia (1857–1894), vaikka tämä saapui Englantiin vierailulle verrattain lähelle. Myös Heavisiden elinolosuhteet olivat moniin akateemikkoihin verrattuna varsin vaatimattomat. Kun työ lennätinyhtiössä päättyi, muutti Heaviside vanhempiensa luokse asumaan vuosikymmeniksi. Osa kollegoista tarjosi hänelle rahallista tukea, mutta Heaviside ei kuitenkaan aina suostunut sitä vastaanottamaan.¹⁷ Hän ei välttämättä myöskään osoittanut tukijoilleen kiitollisuutta. Heaviside eli teoreettiselle työlleen, joka ajoi tärkeysjärjestyksessä kaiken muun edelle, mukaan lukien hänen oman terveytensä.¹⁸

Edes Heavisidella ei silti ollut varaa olla täysin piittaamaton raha-asioista: teoreettiselle työlle antautuminen edellytti ainakin jonkinlaisia tuloja. Julkaisujen tekeminen oli yksi keino niiden hankkimiseen. Kirjamarkkinat kuitenkin suosivat vain harvoja tiedemiehiä. Heavisiden kollega Oliver Lodge oli poikkeustapaus, joka julkaisi elämänsä aikana yli 40 suurelle yleisölle suunnattua kirjaa. Ne käsittelivät yleistajuisesti esimerkiksi tieteenfilosofisia sekä spirituaalisia kysymyksiä.¹⁹ Heaviside puolestaan kieltäytyi toistuvasti yleisteosten kirjoittamisesta. Hänen teoriakirjansa julkaistiin lähes yksinomaan artikkelikokoelmina, eikä hän suostunut selittämään asioita maallikkotajuisesti. Tämä peräänantamattomuus vaikutti osaltaan siihen, että Heavisiden kirjojen levikki alkoi kasvaa vasta tämän uran loppusuoralla, eikä niteiden määrä ollut silloinkaan kovin suuri. Electromagnetic theoryn ensimmäistä osaa painettiin alun perin 750 kappaletta, mutta vain noin puolet päätyi alkuperäisellä hinnalla markkinoille. Hinta aleni tämän jälkeen rutkasti, koska kirjoista haluttiin päästä eroon. Myös myöhempien teosten myyntimäärät jäivät pieniksi. Heavisiden kirjallisen tuotannon rahalliset hyödyt olivat siis varsin vähäiset.²⁰

Heavisiden teoreettinen osallisuus

Kritiikkiin ja taloudelliseen niukkuuteen tottunut Heaviside työskenteli pääasiassa yksin. Vuosien aikana hän solmi kuitenkin yhteyksiä useisiin tieteentekijöihin, jotka tunnustivat hänet vertaisekseen. Jotkut tiedemiehet, kuten George Francis FitzGerald (1851–1901) ottivat Heavisiden vastaan sellaisena kun hän oli: eksentrikkona, erakkona ja eklektiivisenä matemaatikkona. Heavisiden omat arvostuksen kohteet ajoivat hänet ajoittain törmäyskurssille kollegoidensa kanssa: Heavisiden maailmanjärjestyksessä vuonna 1879 menehtynyt Maxwell edusti ylintä auktoriteettia, jonka rinnalla muut teoreetikot kalpenivat.²¹

Teoreettisena viitekehyksenä Heaviside käytti paljon Maxwellin vuonna 1873 julkaistua teosta A Treatise on electricity and magnetism vol. 1–2. Matematiikassa Heaviside jatkoi Maxwellin jalanjäljissä ja opiskeli tämän teorioita itsenäisesti vuosien ajan. Tieteelliseen viitekehykseensä Heaviside lainasi vahvasti myös Maxwellin ajatuksia väliaineesta,²² eetteristä. Väliainetta käytettiin selittämään missä ja miten sähkön, magnetismin, optiikan²³ ja lämmön ilmiöt tapahtuvat. Käsitteillä kuten sähköinen siirtymä (electric displacement)²⁴, kuvattiin eetterin mekaanista²⁵ paikallista muutosta, jonka kautta sähkökenttä, varaus ja sähkövirta muodostuivat, toimivat ja tasaantuivat, perustuen eetterin sisäisiin ja rakenteellisiin jännitteisiin (state of stress).²⁶ Eetterin matemaattisesta mallintamisesta muodostui Heavisiden aikana yksi matemaattisen fysiikan keskeisistä teoreettisista tutkimusaiheista.

Eetteriä koskevat teoriat olivat kuitenkin yksi keskeinen syy siihen, miksi sähköalan käytännön miehet kritisoivat matemaatikkoja sähkön tutkimuksessa.²⁷ Sen lisäksi että eetteri oli vaikeasti hahmotettava, monihypoteesinen yhdistelmä erilaisia sähkön ja magnetismin toimintaan liittyviä selityksiä, näitä selityksiä yhdistivät myös alati muuttuvat matemaattiset mallit, joiden hahmottamiseen käytännön miehet eivät olleet saaneet koulutusta. Heaviside asettui asiassa välimaastoon: hän kritisoi Maxwellin eetterihypoteesien muotoja mutta piti toisaalta tämän kokonaisteoreettista työtä pääpiirteissään uskottavana.²⁸

Heaviside joutui sekä ”käytännön miesten” että akateemikoiden arvostelun kohteeksi. Ensin mainitut kritisoivat hänen kirjoituksiaan niiden sisältämän vaikean matematiikan, matemaattisten eetteri-ideoiden²⁹ käytön sekä Maxwell-yhteyksien³⁰ vuoksi. Akateemiset toimijat taas olivat epäluuloisia Heavisiden ennakkoluulottomasta tavasta käyttää rinnakkain erilaisia matemaattisia suuntauksia ja ideoita. Yleisesti tällainen vapaa teoretisointi jätettiin huippunimille, joiden nimi takasi työn laadun, koska moni ei kyennyt seuraamaan teoretisointia siinä mitassa mitä muutamat henkilöt tällä tasolla pystyivät tuottamaan. Heavisidella ei kuitenkaan uran loppua lukuun ottamatta ollut tällaista luotettavaa akateemista asemaa, vaan hänen tieteellisestä luotettavuudestaan kinasteltiin vuosikymmeniä.

Heaviside ei ainoastaan käyttänyt Maxwellin teoriapohjia ja viitekehystä, vaan myös kehitti niitä. Hän laajensi merkittävästi vektorianalyysin käyttöä sähkömagnetiikan kentällä.³¹ Heaviside tutustui vektoreihin Josiah Willard Gibbsin (1839–1903) välityksellä, joka jatkoi vektorianalyysin kehittämistä Heavisiden kanssa. Molemmat miehet olivat ammentaneet oppeja myös Maxwellin teorioista.³² Käyttämällä ja kehittämällä Gibbsin kanssa vektorianalyysiä Heaviside joutui myös kahnauksiin kvaterniolaskennan tukijoiden kanssa.³³ Näistä nimekkäin oli jo aiemmin mainittu Peter Tait, joka oli kvaterniolaskennassa William Rowan Hamiltonin (1805–1865) tieteellinen perijä. Tait asettui vastustamaan sekä vektorianalyysia että Heavisidea.³⁴ Kiivaista väittelyistä huolimatta vektorianalyysi oli kuitenkin tullut jäädäkseen. Maxwellin sähkömagneettisten yhtälöiden tapauksessa tarvittiin vektorianalyysiä käyttämällä vain neljä yhtälöä selittämään sama matemaattinen asiasisältö. Kun vanhoista kahdestakymmenestä kvaterniomuotoisesta yhtälöstä voitiin näin karsia pois lukuisia välivaiheita, parani myös yhtälöiden käytettävyys. Yhtälöistä ja vektorianalyysistä tuli toisiaan tukeva elementti, joista kumpikin elää vielä nykyään matematiikassa perustavalla tavalla.

Kollegiaalinen osallisuus

Heavisidelle akateeminen osallisuus tarkoitti yhteistyötä merkittävämpinä pidettyjen tiedemiesten kanssa. Tiedemiesten, jotka Heavisiden tapaan jakoivat Maxwellin teoriapohjan tieteellisessä viitekehyksessä tai muuten olivat edistämässä matematiikan kehitystä sähkömagnetismin tutkimuksessa. Heavisiden elämää tutkimalla saa helposti kuvan itsepintaisesta, oman arvonsa tuntevasta ja ajoittain äkkiväärästä miehestä. Arvostamiaan teoreetikkoja kohtaan hän saattoi kuitenkin osoittaa myös nöyryyttä. Kirjeissään hän monesti lisäsi Maxwellin kohdalle sanat ”good old” tai toi muutoin esiin kunnioitustaan toisia tieteentekijöitä kohtaan. Sitä vastoin poiminto Heavisiden muistiosta kuvaa hyvin sitä, miten pisteliäästi hän saattoi suhtautua kriitikkoihinsa. Preece oli paitsi Heavisiden kilpailija myös syyllistynyt vääryyteen takavarikoimalla tämän julkaisemattoman teoriapaperin. Heaviside ei säästellyt sanojaan kirjoittaessaan vastustajastaan:

“Self-induction’s ’in the air’ Everywhere, everywhere; Waves are running to and fro Here they are, there they go. Try to stop them if you can, You British Engineering man! Conceived him (if you can) The engineering man, Docking and blocking and burking a Paper Up in St. Martin's-le-Grand!”³⁵

Heaviside tarvitsi puolustajiaan varsinkin uransa alussa. Monet nimekkäät tieteelliset vastustajat saattoivat lytätä Heavisiden tieteelliset työt puhtaasti akateemisten meriittien puutteen vuoksi. Esimerkiksi George Frederick Charles Searle (1864–1954), matemaatikko ja Heavisiden vuosikymmenien ymmärtäjä, tuki kollegaansa sekä ystävällisillä kommenteilla että rahallisesti.³⁶ Ennen valtion siviilieläkkeen saamista Heaviside joutui lainaamaan tukijaltaan yhteensä 80 puntaa. Searle myös toimi joskus hankalasti autettavan Heavisiden ja hänen muiden tukijoidensa välikätenä.³⁷

Uransa alkuvaiheessa Heaviside löysi työlleen ymmärrystä Charles Henry Walker Biggsiltä, joka toimi The Electricianin editorina.³⁸ Biggsin rooli Heavisiden uran alkupuolella on ollut merkittävä, sillä välillä Heavisiden ja häntä vastustavien tiedemiesten välillä oli ainoastaan Biggs, joka julkaisi Heavisiden papereita vastustuksesta huolimatta. Heavisidella oli kannattajinaan myös muita lehtien päätoimittajia. Tukea antoivat vaihtelevasti etenkin The Electrician ja Philosophical magazine.

Lopulta vaikeuksien kautta, Heaviside onnistui saamaan myös julkista, tieteellisesti varteenotettavaa tukea teoreettiselle työlleen. Näistä kiivaimpia oli fyysikko ja professori FitzGerald joka piti Heavisiden töitä kiinnostavina ja erityisesti tärkeinä suhteessa Maxwelliin.³⁹ Yksi selkein ja puoltavin kommentti FitzGeraldilta Heavisiden papereista ja työstä julkaistiin 11.8.1893 The Electricianissa:

”The papers are valuable scientifically because they contain a consistent and sound method of attacking electromagnetic problems in consonance with, and in extension of, Maxwell’s theory, and because they contain very valuable scientific results deduced by this method by this theory.”⁴⁰

FitzGeraldin ja muiden tieteentekijöiden julkiset tunnustukset korvasivat osittain puutteet Heavisiden akateemisessa taustassa ja lisäsivät hänen tieteellistä uskottavuuttaan. Varsinkin uransa keskivaiheen jälkeen Heaviside alkoi nauttia vakaammasta asemasta akateemikoiden keskuudessa. FitzGeraldin lisäksi vielä merkittävämpiä puoltosanoja tuli William Thomsonilta eli lordi Kelvinilta (1824–1907) ja Heinrich Hertzilta.⁴¹ Kelvinin vaikutusvaltaiset sanat kuuluivat hänen puheessaan Sähköinsinöörien instituutissa vuonna 1889:

”It has been worked out in a very complete manner by Mr. Oliver Heaviside: and Mr. Heaviside has pointed out and accentuated this result of his mathematical theory – that electromagnetic induction is a positive benefit: it carries the current. It is the same kind of benefit that mass is to a body shoved along a viscous resistance… Heaviside’s way of looking at the submarine cable problem is just one instance of how the highest mathematical power of working and of judging as to physical applications helps on the doctrine, and directs it into a practical channel.”⁴²

Heavisidesta tuli FitzGeraldin ja Oliver Lodgen (1851–1940) myötävaikutuksesta vuonna 1891 Royal Societyn jäsen.⁴³ FitzGerald ja Lodge olivat koonneet 12 henkilöä Royal Societystä tukemaan Heavisiden jäsenyyttä.⁴⁴ Jäsenyys merkitsi paljon tieteellisen meritoitumisen kannalta tuolloin, mutta myös nykyäänkin. FitzGerald ja Perry myös edesvaikuttivat siihen, että Heavisidelle myönnettiin valtion taholta 120 punnan siviilieläke (civil list)⁴⁵, jota korotettiin vielä jälkeenpäin 220 puntaan vuodessa. Tosin lämmöstä pitävä Heaviside käytti elämänsä loppu puolella vuodessa noin 200 puntaa suuren kotinsa Homefieldin lämmitykseen.⁴⁶

Lopuksi

Heavisiden elämä näyttäytyy helposti eräänlaisena ryysyistä rikkauksiin -tarinana, jossa poikkeuksellisen lahjakas mies nousee vaikeuksien kautta voittoon. Ilman teoreettisen ajattelun kykyjään ja matemaattista lahjakkuuttaan Heaviside ei varmasti olisikaan päässyt osaksi akateemista yhteisöä. Kolmiosaiseen Electromagnetic theoryn kaltaiset ponnistukset eivät kuitenkaan olisi olleet mahdollisia ilman monialaista teoreettista ja taloudellista tukea.

Legendojen mukaan Heaviside opiskeli kaiken itsenäisesti, mutta tälle väitteelle ei ole pohjaa. Heavisiden apuna oli pitkin elämän kestänyttä tiedeuraa lukuisia tiedemiehiä ja teoreetikkoja, kuten FitzGerald maxwellilaisten sähköä koskevan matematiikan sovellutusten osalta ja Gibbs vektorianalyysin kohdalla. Lisäksi Heaviside sai sähkötysyhtiössä työskennellessään hyvää käytännön kokemusta sähköilmiöistä. Monen matemaattisen tai tieteellisen konseptin yhteydessä hänelle oli hyötyä alojen parhaiden tutkijoiden kritiikistä ja kirjeenvaihdosta. Ilman teoreetikkojen apua Heaviside ei olisi voinut selvitä koulualgebralla ja trigonometrialla Maxwellin erittäin vaikeasti luettavissa olevasta Treatise of electricity and magnetism (1873) opuksesta. Laajempaan matemaattiseen kultivoitumiseen vaadittiin ahkeran itseopiskelun lisäksi myös vastaavasti lahjakkaita kollegoita.

Heavisiden erakon tavat ja antisosiaaliset tendenssit vaativat hänen lähipiiriltään tavallista enemmän ymmärrystä. Ilman kollegoiden ja päätoimittajien tukea lahjakkaan mutta kärkevän Heavisiden ura olisi saattanut kaatua jo alkumetreillä. Kyvyistään ylpeä mies ajautui usein kiistoihin ihmisten kanssa, jotka olivat häntä yhteiskunnallisesti korkeammassa asemassa mutta matemaattisesti heikompilahjaisempia. Saamansa tuen voimin Heaviside onnistui jatkamaan työtään ja selviämään lopulta voittajana monista tieteellisistä väittelyistä.

Oli erityisen tärkeää, että muut tieteentekijät osasivat katsoa Heavisiden koulutustaustan ohi ja tunnistivat tämän lahjat. Tällainen tunnistamisen kyky on vielä nykyäänkin tärkeä kriteeri, jonka avulla tiedemaailma voi löytää kyvykkäitä ihmisiä alasta ja akatemiasta riippumatta. Yliopistojen tulevaisuuden kannalta filosofiseksi kysymykseksi jää, tunnustetaanko, tunnistetaanko ja käytetäänkö tätä kykyä aina riittävässä määrin.

Lähteet

Darrigol, Olivier 2000. Electrodynamics from Ampère to Einstein. Oxford University Press, Englanti

Darrigol, Olivier 2012. A History of optics – From Greek antiquity to the nineteenth century. Oxford University Press, Oxford.

FitzGerald, George 1902. The scientific writings of the late George Francis FitzGerald. Reprint 2015, Forgotten books, Yhdysvallat.

Hannula, Aino 2008. Avauksia Laadulliseen Tutkimuksen Analyysiin, toim. Syrjänen Eija & Eronen Ari & Veli-Matti Värri, kappale Systemaattinen tekstianalyysi, Tampereen Yliopistopaino Oy – Juvenes Print, Tampere.

Harman, Peter (toim.) 1985. Wranglers and physicists. Manchester University Press, Manchester.

Harman, Peter (toim.) & Mitton, Simon (ed.) 2002. Cambridge scientific minds. Cambridge University Press, Cambridge.

Harman, Peter 2001 (1998). The Natural philosophy of James Clerk Maxwell. Cambridge University Press, Cambridge.

Heaviside, Oliver 1893. Electromagnetic Theory, vol. 1. Reprint 2012, Forgotten books, Yhdysvallat.

Heaviside, Oliver 1899. Electromagnetic Theory, vol. 2. Reprint 2012, Forgotten books, Yhdysvallat.

Heaviside, Oliver 1912. Electromagnetic Theory, vol. 3. Reprint 2012, Forgotten books, Yhdysvallat.

Hunt, Bruce 1983. “Practice vs. Theory” The British Electrical Debate, 1888–1891. ISIS, 74: 431–355. http://faculty.poly.edu/~jbain/histlight/readings/83Hunt.pdf [Luettu 14.3.2019]

Hunt, Bruce 2005(1991). The Maxwellians. Cornell University Press, Yhdysvallat.

Jolkkonen, Jari 2007. Systemaattinen Analyysi Tutkimusmetodina. Joensuun yliopistopaino. https://www.uef.fi/documents/11461/898474/systemaattinen_analyysi_tutkimusmetodina.pdf/d8acbd26-3140-4168-ae70-9911eb89c8cc. (Luettu 18.3.2019)

Jussila, Juhani & Montonen, Kaisu & Nurmi, Kari E. 1992. Systemaattinen analyysi kasvatustieteiden tutkimusmenetelmänä, teoksessa Gröhn, Terttu & Jussila, Juhani (toim.) Laadullisia lähestymistapoja koulutuksen tutkimuksessa. Helsinki: Yliopistopaino, s. 157–208.

Laaksovirta, Tuula, H. 1985. Tieteellinen metodi ja metodologia. Lähtökohtia kirjastotieteen ja informatiikan tutkimuksen metodologialle. Kirjastotiede ja informatiikka (nyk. Informaatiotutkimus) 4 (2): 35-44, Tampere. https://journal.fi/inf/article/view/1221/1079. (Luettu 18.2.2019)

Mahon, Basil 2009. Oliver Heaviside Maverick mastermind of electricity. History of Technology series 36, The Institution of Engineering and Technology, Lontoo.

Maxwell, James 1873. A Treatise on electricity and magnetism vol. 1. 1th ed. The Clarendon press, Oxford.

Maxwell, James 1873. A Treatise on electricity and magnetism vol. 2. 1th ed. The Clarendon press, Oxford.

Mäkelä, Klaus (toim.) 1990. Kvalitatiivisen aineiston analyysi ja tulkinta. Gaudeamus, Helsinki.

Mäkelä, Klaus (toim.) 1987. Tieteen vapaus ja tutkimuksen etiikka. Ladonta Fineline, Painokaari Oy, Helsinki.

Nahin, Paul 2002(1987). Oliver Heaviside – The life, work, and times of an electrical genius of the victorian age. The Johns Hopkins university press, Baltimore & Lontoo.

Rapoport, Anatol & Parsons, Talcott & Mitchell, William & Kaplan, Morton & Gochman, David 1968. International Encyclopedia of the social sciences part 15. chapter Systems analysis, Crowell Collier and Macmillain, Inc, Yhdysvallat, 452–495.

Thomson, George 1955. George Frederick Charles Searle, 1864-1954. Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society. http://doi.org/10.1098/rsbm.1955.0018. (Luettu 14.3.2019)

Tervashonka, Ari 2017. Eetterikokeesta eetteriskeptisyyteen: Michelsonin ja Morleyn vuoden 1887 kokeesta Lodgen eetterikokeisiin. Tekniikan Waiheita. Teknologian historian aikakauslehti, 3/2017 s.45–58.

Warwick, Andrew 2003. Masters of theory – Cambridge and the rise of mathematical physics. The University of Chicago Press, Chicago ja Lontoo.

Whittaker, Edmund Taylor 1951&1953. A History of the theories of aether & electricity Vol. I The classical theories – II The modern theories 1900–1926. Reprint editio 2017, Dover Publications, Inc. Mineola, New York.