Херман фон Хелмхолц: биография на този немски лекар и физик

Херман фон Хелмхолц е един от най-важните изследователи в историята на съвременната наука. Известен в родната си Германия и известен в цял свят, този учен има огромен принос във всички области на знанието.

Физиологията, механиката, химията, физиката и дори психологията са дисциплини, в които фон Хелмхолц допринася по един или друг начин. Всъщност, благодарение на това, че е учител и вдъхновение на Вилхелм Вунд, е разработена първата емпирична психологична лаборатория.

Следващия ще открием живота на този изследовател чрез биография на Херман фон Хелмхолц, на когото е повлиял, неговия принос и основни произведения и отличията, които е получил.

• Свързана статия: „Какво е физиология? История и теоретични и практически основи"

Кратка биография на Херман фон Хелмхолц

Херман фон Хелмхолц е историческа личност от 19-ти век и подобно на огромното мнозинство мислители от неговото време, той не се посвещава само на една професия, а на няколко. Той беше немски лекар и физик, но с приноса си може да бъде считан и за физик, химик, невролог, експериментатор в психологията на възприятието и философ.

, всички те професии, които в началото може да изглеждат, че не удрят много, но които разбира се имаха важна научна база благодарение на гения и труда на този германец.

Във физиологията и психологията той е известен с работата си върху функционирането и възприятието на човешкото око и ухо. Той допринесе във физиката с теорията си за запазване на енергията, неговите работи по електродинамика, химическа термодинамика и механичната основа на термодинамиката. Що се отнася до приноса му към философията, известен е начинът му за защита на по-емпирична и материалистична мисъл. Той също така е изобретател на устройства като офталмоскопа, офталмометъра и различни устройства, с които анализира звуци.

Ранните години

Херман Лудвиг Фердинанд фон Хелмхолц е роден в Потсдам, Прусия (сега Германия) на 31 август 1821 г.. Той беше най-големият от четирима братя и сестри, но поради лошото си здраве остава затворен у дома до седемгодишна възраст. Баща му Фердинанд Хелмхолц е професор по философия в гимназията в Потсдам и близък приятел на Йохан. Готлиб Фихте, докато майка му е потомка на Уилям Пен, основателят на щата Пенсилвания.

Твърди се, че от майка си той наследил спокойствие и постоянство, качества, които го съпътствали през целия му живот като учен, а от баща си получил важно културно наследство, като този човек, който го обучава на класически езици, френски, английски и италиански, освен че го въвежда във философията на Имануел Кант и Фихте.

Обучение като лекар

Баща му щял да го мотивира да учи медицина, което той започнал веднага след завършване на гимназията.. Щеше да го направи в Берлинското медицинско училище (Instituto Federico Guillermo Medico-Surgical), популярно като Pépinière в Берлин. Причината да се озове там беше, че нямаше обучение за плащане, което беше важно, тъй като семейството му не беше много богато. За да учи там, младият Хелмхолц се съгласява да служи осем години в армията. Там той ще избере да тренира по физиология, като е ученик на Йоханес Петер Мюлер.

Четири години по-късно младият Хелмхолц ще напусне Pépinière като лекар по анатомия, за да стажува в Charité в Берлин. През 1841 г. той започва своята докторска дисертация под ръководството на Мюлер, която е изследване на структурата на нервната система при безгръбначните.. По време на подготовката на тази теза той открива, че нервните влакна възникват от клетки, които вече са били идентифицирани от Кристиан Готфрид Еренберг.

• Може да се интересувате от: "Грегор Мендел: Биография на бащата на съвременната генетика"

Военна медицина и физиологични изследвания

През 1843 г. той е назначен в болницата в родния си Потсдам, където ще работи до 1848 г., като работи като военен лекар. В допълнение към работата като лекар, той можеше да провежда самостоятелно изследвания, тъй като имаше много свободно време. Всъщност той би могъл да отговаря за оборудването на казарма, за да я превърне в своя лаборатория. Това скромно място щяло да бъде сцена на няколко разследвания, сред които и тези, които той извърши за производството на топлина по време на мускулно свиване.

Неговите изследвания показват, че топлината не се пренася от кръвта или нервите, а се произвежда от самите мускули.. Така той извежда механичен еквивалент на топлината, намирайки точната формулировка на принципа на запазване на енергия, като я включва в дисертацията си от 1847 г. „Über die Erhaltung der Kraft“ (За опазването на Енергия).

С тази работа той предположи, че няма "жизнени сили", които движат мускулите и той отхвърли спекулативна традиция на натурфилософията, основна в немската физиология на момент. Благодарение на тази работа Хелмхолц се счита един от големите основоположници на принципа за запазване на енергията, като е сред най-видните физици на деветнадесети век, включително Юлиус фон Майер, Джеймс Прескот Джоул и Уилям Томсъм, лорд Келвин.

Години на преподаване и край на живота му

След всичко това той успя да напусне армията и да започне да преподава анатомия в Пруската академия на изкуствата, отчасти благодарение на помощта, предоставена от Александър фон Хумболт. По-късно ще получи място в катедрата по физиология в Кьонигсберг (1849) и скоро в Бон (1955) и Хайделберг.

През 1871 г. той е назначен за титуляр на катедрата по физика и директор на Института на Берлинския университет, а през 1888 г. заема длъжността президент на Физико-техническия институт в Шарлотенбург. По това време той ще изучава вълновите явления, законите на въртеливото движение на течности и ще изследва вълновото движение на течностите.. Няколко години по-късно той ще си отиде, по-точно на 8 септември 1894 г., на 73-годишна възраст.

През последните години от живота му през класовете му преминават велики учени и умове на интелектуалната панорама на 19 век, включително Макс Планк, Хайнрих Кайзер, Вилхелм Виен, Ойген Голдщайн, Артут Кьониг, Вилхемл Вунд, Хенри Август Роуланд, Алберт А. Майкълсън, Фернандо Санфорд и Майкъл I. Пупин.

Трудове и теоретико-практически приноси

Първата му голяма разследваща работа е неговата докторска дисертация "Über die Erhaltung der Kraft" (1847), в която излага точната формулировка на принципа за запазване на енергията, който вече беше открит от Юлиус фон Майер, но представен с малко научна строгост. Този документ, който беше прочетен пред Берлинското физическо дружество, беше това, което направи Хелмхолц един от големите физици на времето. Освен това самият той имаше заслугата да разшири този принцип и върху електрическите и магнитните явления.

По-късно щеше да стане, когато щеше да се посвети на физиологията. Той изучава някои физико-физиологични точки и създава теория за усещанията. Неговият „Наръчник по физиологична оптика“, неговите „Изследвания върху усещанията звук" и "Физиологична теория на музиката", всички те изследвания и трактати се появяват през периода на 1863 и 1867 г.

Неговите изследвания върху сензорната физиология ще бъдат в основата на работата на Вилхелм Вунд, като ученик на самия Хелмхолц и който в крайна сметка ще основава първата лаборатория по експериментална психология. Всъщност Вунд описва метода на Хелмхолц като вид емпирична философия, в която умът се изучава като самостоятелен елемент. Хелмхолц отхвърли натурфилософията и подчерта важността на материализма.

През 1849 г., докато е в Кьонигсберг, Хелмхолц измерва скоростта на предаване на нервните импулси. По това време вече се подозираше, че нервните сигнали се движат по нервите с огромна скорост, но не се знае с колко. За да го провери, той използва седалищния нерв от жаба и мускула от едно от бедрата й. С помощта на галванометър и метод, при който включва използването на огледало за отразяване на светлината в стая, така че устройството да може да го открие, той може да провери каква е скоростта на импулса: 24,6-38,4 метра за секунда.

• Може да се интересувате от: "Чарлз Хенри Търнър: биография на този известен американски зоолог"

Физиологични изследвания

„Наръчникът по физиологична оптика“ е публикуван в три части през 1856, 1860 и 1866 г. Тя включва много изследвания, извършени от автора, които са важен принос към съвременните познания за окото, психологическата оптика, диоптриката очни и зрителни усещания и възприятия, принадлежащи към областта на психологията и поради което Хелмхолц е високо ценен в поведенческите и поведенчески науки. възприятие. Също така е в неговото ръководство, където той описва офталмометъра и офталмоскопа, два инструмента, които самият той е произвел.

Трактатът „Изследвания на звуковите усещания“ от 1863 г. е основополагащият документ за историята на акустиката като наука. В него авторът се чуди за същността на звуковото усещане и открива, че то се дължи на периодични движения на въздуха. Той също така изследва какво е това, което разграничава музикалните тонове един от друг и установява съществуването на три характеристики: интензивност, височина и тембър.

По отношение на тембъра Херлмхолц признава, че това се дължи на наличието на „частични тонове по-високо”, явление, което днес познаваме като хармоници и които се наслагват върху тоновете фундаментален. Броят и интензитетът на хармониците е това, което характеризира тембъра на звука. За да изследва тембъра на гласните, той построява резонатори, които се състоят от кухи сфери с различен диаметър, всяка един от тях е влязъл в различна вибрация чрез резонанс, когато близо до тях е произведен звук с период, равен на техния собствен.

В тази работа също говори за побоите, които изследва експериментално с полифонична сирена, направена от него и той установи, че когато броят на ударите за два прости тона е по-малък от определено число, като общо правило се получава дисонанс. Чрез тези изследвания Херлмхолц достига до обяснение на хармонията, чрез която в музиката се получават най-приятните ефекти осигурено от най-простите връзки между вибрациите, обяснение, което отговаря на един от най-обсъжданите въпроси от древни времена. на Питагор.

В своята "Физиологична теория на музиката" (1863) той излага цял хомогенен и добре подреден корпус върху откритите представи и факти от известни музиканти, физици и физиолози за изкуството на музите, модифицирайки ги и ги обяснявайки по математически и механичен. Основната тема на тази работа е тази за резонанса във физическо и физиологично отношение.

Проучвания по механика и други трудове

В по-чисто физическата област той се занимава с вълнови явления и през 1858 г. вече е дошъл да формулира математически законите за въртеливото движение на флуидите, като по този начин започва нова глава в механика.

В аналитичната механика той прилага принципа на най-малкото действие към електродинамиката, която ще го доведе по-късно до формулирането на нова теория на електромагнетизма, по-пълна от тази, която беше предложена Джеймс Максуел. През 1881 г., изучавайки електролитните ефекти на тока, той интуитивно интуитивно измисли концепция, толкова модерна като квантите. Той би приложил принципа на запазване на енергията към химичните процеси, напредвайки в физичната химия и термодинамиката.

В допълнение към обсъдените от нас трудове си струва да споменем „Научно-популярните конференции” (1865-1870), „Преброяване и измерване” (1887) и „Сборници с научни дисертации” (1882-1895). Неговите университетски лекции по физика се появяват посмъртно написани в пет тома между 1897 и 1898 г. под заглавието „Лекции по теоретична физика“.

Почести и наследство на Хелмхолц

Работата и приносът на Хелмхолц са толкова важни, че както приживе, така и посмъртно той е удостоен с множество международни отличия. През 1881 г. той е избран за почетен член на Кралския колеж на хирурзите на Ирландия и същата година ще бъде награден с френския Почетен легион. През 1884 г. получава почетно членство в Шотландския институт на инженерите и корабостроителите.

През 1883 г. той е удостоен от императора на Прусия, като му дава благородническа титла, стилизирайки фамилното си име с „фон“ пред него, което, макар и не това означаваше придобиване на земя, това означаваше получаване на титла на уважение в германското общество и беше наследствено по природа, което му даваше известно значение Социални. Въпреки това, най-голямата чест за неговата научна дейност несъмнено е да бъде кръстен с неговото име най-голямата асоциация на научни институции в Германия: Асоциацията Хелмхолц.

Библиографски препратки:

• Кахан, Д. (1993). Херман фон Хелмхолц и основите на науката от деветнадесети век. University of California Press. стр. 198. ISBN 978-0-520-08334-9.
• Патън, Л., (2009), Знаци, модели на играчки и априори: от Хелмхолц до Витгенщайн, Изследвания по история и философия на науката, 40 (3): 281–289.
• Търнър, Р. С. (2014) In the Eye's Mind: Vision and the Helmholtz-Hering Controversy, Princeton University Press, p. 36.