Hermann von Helmholtz: biografie tohoto německého lékaře a fyzika

Hermann von Helmholtz je jedním z nejvýznamnějších badatelů v dějinách moderní vědy. Tento vědec, proslulý ve svém rodném Německu a známý po celém světě, významně přispěl ve všech druzích vědění.

Fyziologie, mechanika, chemie, fyzika a dokonce i psychologie byly obory, do kterých von Helmholtz přispěl tak či onak. Ve skutečnosti byla vyvinuta první empirická psychologická laboratoř díky tomu, že byl učitelem a inspirací Wilhelma Wundta.

další objevíme život tohoto badatele prostřednictvím biografie Hermanna von Helmholtze, koho ovlivnil, jeho příspěvky a hlavní díla a pocty, kterých se mu dostalo.

• Související článek: „Co je fyziologie? Historie a teoretické a praktické základy "

Stručný životopis Hermanna von Helmholtze

Hermann von Helmholtz byl historickou postavou 19. století a jako naprostá většina myslitelů své doby se nevěnoval jen jedné profesi, ale hned několika. Byl německým lékařem a fyzikem, ale svými příspěvky ho lze považovat i za fyzika, chemika, neurologa, experimentátora v psychologii vnímání a filozofa.

, všechno to jsou profese, které se na první pohled mohou zdát, že se moc netrefily, ale které samozřejmě měly díky genialitě a práci tohoto Němce důležitou vědeckou základnu.

Ve fyziologii a psychologii je známý svou prací o fungování a vnímání lidského oka a ucha. Ve fyzice přispěl svou teorií o zachování energie, svými pracemi o elektrodynamice, chemické termodynamice a mechanickým základem termodynamiky. Pokud jde o jeho příspěvek k filozofii, je znám jeho způsob obhajoby empirickějšího a materialističtějšího myšlení. Byl také vynálezcem zařízení, jako je oftalmoskop, oftalmometr a různých zařízení, pomocí kterých analyzoval zvuky.

Raná léta

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz se narodil v Postupimi, Prusko (nyní Německo) 31. srpna 1821.. Byl nejstarším ze čtyř sourozenců, ale kvůli špatnému zdravotnímu stavu zůstal až do svých sedmi let zavřený doma. Jeho otec, Ferdinand Helmholtz, byl profesorem filozofie na gymnáziu v Postupimi a blízkým přítelem Johanna. Gottlieb Fichte, zatímco jeho matka byla potomkem Williama Penna, zakladatele státu Pensylvánie.

Po matce prý zdědil klid a vytrvalost, vlastnosti, které ho provázely po celý život vědce, zatímco od otce dostal důležitého kulturního dědictví, protože tento muž ho vyškolil v klasických jazycích, francouzštině, angličtině a italštině, kromě toho, že ho seznámil s filozofií Immanuela Kanta a Fichte.

Školení jako lékař

Otec by ho motivoval ke studiu medicíny, na kterou nastoupil hned po dokončení střední školy.. Dělal by to na berlínské lékařské fakultě (Instituto Federico Guillermo Medico-Surgical), lidově známé jako Pépinière v Berlíně. Důvodem, proč tam skončil, bylo to, že se neplatilo žádné školné, což bylo důležité, protože jeho rodina nebyla příliš bohatá. Aby tam mohl studovat, mladý Helmholtz souhlasil, že bude sloužit osm let v armádě. Tam by se rozhodl trénovat fyziologii, protože byl žákem Johannese Petera Müllera.

O čtyři roky později mladý Helmholtz opustil Pépinière jako lékař anatomie na stáž v Charité v Berlíně. V roce 1841 zahájil svou doktorskou práci pod vedením Müllera, což byla studie struktury nervového systému u bezobratlých.. Při přípravě této práce zjistil, že nervová vlákna vznikají z buněk, které již dříve identifikoval Christian Gottfried Ehrenberg.

• Mohlo by vás zajímat: „Gregor Mendel: Biografie otce moderní genetiky“

Vojenská medicína a fyziologický výzkum

V roce 1843 byl přidělen do nemocnice v rodné Postupimi, kde působil až do roku 1848 jako vojenský lékař. Kromě toho, že pracoval jako lékař, mohl sám provádět výzkum, protože měl spoustu volného času. Ve skutečnosti by mohl mít na starosti vybavení kasáren, aby je přeměnil na svou laboratoř. Toto skromné ​​místo by bylo dějištěm několika výzkumů, mezi nimi i těch, které prováděl na produkci tepla při svalové kontrakci.

Jeho výzkum ukázal, že teplo není přenášeno krví nebo nervy, ale produkují ho samotné svaly.. Tak odvodil mechanický ekvivalent tepla a našel přesnou formulaci principu zachování energie a začlenil ji do své disertační práce z roku 1847 „Über die Erhaltung der Kraft“ (O zachování Energie).

S touto prací navrhl, že neexistují žádné "životní síly", které pohybují svaly, a odmítl je spekulativní tradice přírodní filozofie, hlavní proud německé fyziologie okamžik. Díky této práci je Helmholtz považován jeden z velkých zakladatelů principu zachování energie, který patří mezi nejvýznamnější fyziky devatenáctého století, včetně Julia von Mayera, Jamese Prescotta Jouleho a Williama Thomsoma, lorda Kelvina.

Léta vyučování a konec jeho života

Po tom všem mohl opustit armádu a začít učit anatomii na Pruské akademii umění, částečně díky pomoci poskytnuté Alexandrem von Humboldtem. Později získala místo v katedře fyziologie v Königsbergu (1849) a brzy v Bonnu (1955) a Heidelbergu.

V roce 1871 byl jmenován držitelem katedry fyziky a ředitelem Institutu Berlínské univerzity a v roce 1888 se ujal funkce prezidenta Fyzikálně-technického institutu v Charlottenburgu. V této době by studoval vlnové jevy, zákony závrativého pohybu tekutin a zkoumal vlnový pohyb tekutin.. O několik let později zemřel, konkrétně 8. září 1894, ve věku 73 let.

Během jeho posledních let života prošli jeho třídami velcí vědci a mozky intelektuálního panoramatu 19. století, včetně Max Planck, Heinrich Kayser, Wilhelm Wien, Eugen Goldstein, Arthut König, Wilheml Wundt, Henry Augustus Rowland, Albert A. Michelson, Fernando Sanford a Michael I. Pupin.

Práce a teoreticko-praktické příspěvky

Jeho první velká investigativní práce byla jeho doktorská práce „Über die Erhaltung der Kraft“ (1847), ve které odhalil přesnou formulaci principu úspory energie, který již objevil Julius von Mayer, ale předložený s malou vědeckou přísností. Tento dokument, který byl přečten před Berlínskou fyzikální společností, udělal z Helmholtze jednoho z velkých fyziků té doby. Kromě toho se sám zasloužil o rozšíření tohoto principu také na elektrické a magnetické jevy.

Později to bude, když se bude věnovat fyziologii. Studoval některé fyzikálně-fyziologické body a založil teorii pocitů. Jeho „Manuál fyziologické optiky“, jeho „Investigations on Sensations“. zvuk "a" Fyziologická teorie hudby ", všechny tyto výzkumy a pojednání se objevily v období r 1863 a 1867.

Jeho studie o smyslové fyziologii by byly základem práce Wilhelma Wundta, který byl studentem samotného Helmholtze a který nakonec založil první experimentální psychologickou laboratoř. Wundt ve skutečnosti popisuje Helmholtzovu metodu jako druh empirické filozofie, v níž byla mysl studována jako nezávislý prvek. Helmholtz odmítl přírodní filozofii a zdůraznil důležitost materialismu.

V roce 1849, když byl v Königsberg, Helmholtz měřila rychlost přenosu nervových vzruchů. V té době už bylo podezření, že nervové signály putují po nervech obrovskou rychlostí, ale nevědělo se, jak moc. Aby to zkontroloval, použil sedací nerv ze žáby a sval z jednoho z jejích hýždí. Pomocí galvanometru a metody, ve které bylo začleněno použití zrcadla k odrážení světla do pokoj, aby to zařízení mohlo detekovat, mohl zkontrolovat, jaká byla rychlost impulsu: 24,6-38,4 metrů za sekundu.

• Mohlo by vás zajímat: „Charles Henry Turner: biografie tohoto slavného amerického zoologa“

Fyziologické studie

„Manuál fyziologické optiky“ byl publikován ve třech částech v roce 1856, 1860 a 1866. Zahrnuje mnoho výzkumů provedených autorem, které byly důležitým příspěvkem k současným poznatkům o oku, psychologické optice, dioptrii oční a zrakové vjemy a vjemy, patřící do oblasti psychologie, a proto je Helmholtz vysoce ceněn v behaviorálních a behaviorálních vědách. vnímání. Je to také v jeho příručce, kde popisuje oftalmometr a oftalmoskop, dva nástroje, které sám vyrobil.

Pojednání „Vyšetřování zvukových vjemů“ z roku 1863 bylo zakládajícím dokumentem historie akustiky jako vědy.. V ní se autor zamýšlel nad podstatou zvukového vjemu a zjistil, že je způsoben periodickými pohyby vzduchu. Zkoumal také to, co od sebe odlišuje hudební tóny, a zjistil existenci tří charakteristik: intenzitu, výšku a zabarvení.

Ve vztahu k témbru Herlmholtz připouští, že je to způsobeno existencí „dílčích tónů vyšší “, fenomén, který dnes známe jako harmonické a které jsou superponovány na tónech základní. Počet a intenzita harmonických je to, co charakterizuje zabarvení zvuku. Aby prozkoumal zabarvení samohlásek, postavil rezonátory, které se skládaly z dutých koulí různého průměru. jeden z nich vstoupil do jiné vibrace rezonancí, když v jejich blízkosti vznikl zvuk s periodou rovnou jejich vlastní.

V této práci také mluvil o úderech, které experimentálně studoval pomocí polyfonní sirény, kterou vyrobil a zjistil, že když byl počet úderů pro dva jednoduché tóny menší než určité číslo, bylo obecně pravidlem dosaženo disonance. Těmito výzkumy dospěl Herlmholtz k vysvětlení harmonie, díky níž byly v hudbě nejpříjemnější účinky. poskytuje nejjednodušší vztahy mezi vibracemi, vysvětlení, které odpovědělo na jednu z nejdiskutovanějších otázek od starověku. z Pythagora.

Ve své „Fyziologické teorii hudby“ (1863) odhalil celé homogenní a dobře uspořádané tělo na pojmech a zjištěných skutečnostech. slavných hudebníků, fyziků a fyziologů o umění múz, které je modifikují a vysvětlují matematicky a mechanické. Hlavním tématem této práce je rezonance ve fyzikálních a fyziologických pojmech.

Studium mechaniky a dalších prací

V čistě fyzikální oblasti se zabýval vlnovými jevy a již v roce 1858 přišel formulovat matematickým způsobem zákony o závrativém pohybu tekutin, čímž se zahajuje nová kapitola v mechanika.

V analytické mechanice aplikoval princip nejmenší akce na elektrodynamiku, která by ho vedla později k formulaci nové teorie elektromagnetismu, úplnější než ta, která byla navržena James Maxwell. V roce 1881, když studoval elektrolytické účinky proudu, přišel s konceptem tak moderním jako kvanta. Uplatnil by princip zachování energie na chemické procesy, postupující fyzikální chemii a termodynamiku.

Kromě prací, o kterých jsme diskutovali, stojí za zmínku "Populárněvědné konference" (1865-1870), "Počítání a měření" (1887) a "Sbírky vědeckých disertací" (1882-1895). Jeho univerzitní fyzikální přednášky se objevily posmrtně napsané v pěti svazcích v letech 1897 až 1898 pod názvem „Přednášky o teoretické fyzice“.

Helmholtzovy vyznamenání a dědictví

Helmholtzova práce a příspěvky byly tak důležité, že mu byla v životě i posmrtně udělena řada mezinárodních vyznamenání. V roce 1881 byl zvolen čestným členem Royal College of Surgeons of Ireland a téhož roku mu byla udělena francouzská čestná legie. V roce 1884 mu bylo uděleno čestné členství ve Skotském institutu inženýrů a stavitelů lodí.

V roce 1883 byl poctěn císařem Pruska udělením šlechtického titulu, přičemž jeho příjmení stylizoval s „von“ před sebou, což, i když ne znamenalo to získat půdu, znamenalo to získat v německé společnosti titul respektu a bylo to dědičné povahy, což mu dávalo jistou pečeť Sociální. Největší poctou jeho vědecké práci je však nepochybně to, že byl pokřtěn jeho jménem největší sdružení vědeckých institucí v Německu: Helmholtz Association.

Bibliografické odkazy:

• Cahan, D. (1993). Hermann von Helmholtz a základy vědy devatenáctého století. University of California Press. p. 198. ISBN 978-0-520-08334-9.
• Patton, L., (2009), Signs, Toy Models, and the A Priori: from Helmholtz to Wittgenstein, Studies in the History and Philosophy of Science, 40 (3): 281–289.
• Turner, R. S. (2014) In the Eye's Mind: Vision and the Helmholtz-Hering Controversy, Princeton University Press, s. 36.