Hermann von Helmholtz: biografi om denne tyske læge og fysiker

Hermann von Helmholtz er en af ​​de vigtigste forskere i den moderne videnskabs historie. Denne videnskabsmand, der er kendt i sit hjemland Tyskland og berømt over hele verden, bidrog enormt inden for alle slags vidensområder.

Fysiologi, mekanik, kemi, fysik og endda psykologi var discipliner, hvor von Helmholtz bidrog på den ene eller anden måde. Faktisk er det takket være at være Wilhelm Wundts vejleder og inspiration, at det første empiriske psykologilaboratorium blev udviklet.

Næste vi vil opdage denne forskers liv gennem en biografi om Hermann von Helmholtz, hvem han påvirkede, hans bidrag og større værker og den hæder, han modtog.

• Relateret artikel: "Hvad er fysiologi? Historie og teoretiske og praktiske grundlag"

Kort biografi om Hermann von Helmholtz

Hermann von Helmholtz var en historisk skikkelse fra det 19. århundrede, og som langt de fleste tænkere i sin tid dedikerede han sig ikke til kun ét fag, men til flere. Han var en tysk læge og fysiker, men med sine bidrag kan han også betragtes som fysiker, kemiker, neurolog, eksperimentator i perceptionspsykologi og filosof.

, alle sammen erhverv, der umiddelbart kan virke som om de ikke rammer meget, men som selvfølgelig havde en vigtig videnskabelig base takket være denne tyskers genialitet og arbejde.

Inden for fysiologi og psykologi er han kendt for sit arbejde med det menneskelige øjes og øres funktion og opfattelse. Han bidrog i fysik med sin teori om bevarelse af energi, sine værker om elektrodynamik, kemisk termodynamik og termodynamikkens mekaniske fundament. Hvad angår hans bidrag til filosofien, er hans måde at forsvare en mere empirisk og materialistisk tanke på kendt. Han var også opfinderen af ​​enheder som oftalmoskopet, oftalmometeret og forskellige enheder, som han analyserede lyde med.

Tidlige år

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz blev født i Potsdam, Preussen (nu Tyskland) den 31. august 1821. Han var den ældste af fire søskende, men på grund af sit dårlige helbred forblev han indespærret i hjemmet, indtil han var syv år gammel. Hans far, Ferdinand Helmholtz, var professor i filosofi ved Gymnasium i Potsdam og en nær ven af ​​Johann. Gottlieb Fichte, mens hans mor var en efterkommer af William Penn, grundlæggeren af ​​staten Pennsylvania.

Det siges, at han fra sin mor arvede ro og vedholdenhed, egenskaber, der fulgte ham gennem hele livet som videnskabsmand, mens han fra sin far fik en vigtig kulturarv, idet han var denne mand, der trænede ham i klassiske sprog, fransk, engelsk og italiensk, udover at introducere ham til Immanuel Kants filosofi og Fichte.

Uddannelse som læge

Hans far ville motivere ham til at læse medicin, som han startede lige efter at have afsluttet gymnasiet.. Han ville gøre det på lægeskolen i Berlin (Instituto Federico Guillermo Medico-Surgical), populært kendt som Pépinière i Berlin. Grunden til, at han endte der, var, at der ikke var nogen undervisning at betale, hvilket var vigtigt, da hans familie ikke var særlig velhavende. For at studere dér indvilligede den unge Helmholtz i at tjene otte år i hæren. Der ville han vælge at uddanne sig i fysiologi, idet han var elev af Johannes Peter Müller.

Fire år senere ville den unge Helmholtz forlade Pépinière som læge i anatomi for at komme i praktik på Charité i Berlin. I 1841 påbegyndte han sin doktorafhandling under ledelse af Müller, som var en undersøgelse af nervesystemets opbygning hos hvirvelløse dyr.. Under udarbejdelsen af ​​denne afhandling opdagede han, at nervefibre opstår fra celler, som allerede tidligere var blevet identificeret af Christian Gottfried Ehrenberg.

• Du kan være interesseret i: "Gregor Mendel: Biografi om den moderne genetiks fader"

Militærmedicin og fysiologisk forskning

I 1843 blev han tildelt hospitalet i sit hjemland Potsdam, hvor han ville arbejde indtil 1848 og arbejde som militærlæge. Udover at arbejde som læge var han i stand til at forske på egen hånd, da han havde masser af fritid. Faktisk kunne han stå for at udstyre en barak til at forvandle den til sit laboratorium. Dette beskedne sted ville være skueplads for adskillige undersøgelser, blandt dem dem, han udførte på produktionen af ​​varme under muskelsammentrækning.

Hans forskning viste, at varme ikke blev båret af blod eller nerver, men blev produceret af musklerne selv.. Således udledte han en mekanisk ækvivalent af varme og fandt den nøjagtige formulering af princippet om bevarelse af energi, og inkorporerede den i sin afhandling fra 1847 "Über die Erhaltung der Kraft" (Om bevarelsen af Energi).

Med dette arbejde foreslog han, at der ikke var nogen "vitale kræfter", der bevægede musklerne, og han afviste spekulativ tradition for naturfilosofi, mainstream i tysk fysiologi øjeblik. Takket være dette arbejde er Helmholtz overvejet en af ​​de store grundlæggere af princippet om energibevarelse, der er blandt de mest fremtrædende fysikere i det nittende århundrede, herunder Julius von Mayer, James Prescott Joule og William Thomsom, Lord Kelvin.

År med undervisning og afslutning på sit liv

Efter alt dette var han i stand til at forlade hæren og begynde at undervise i anatomi på det preussiske kunstakademi, delvis takket være hjælpen fra Alexander von Humboldt. Senere ville det få en plads i professoratet for fysiologi i Königsberg (1849) og snart i Bonn (1955) og Heidelberg.

I 1871 blev han udnævnt til indehaver af stolen for fysik og direktør for Instituttet for Universitetet i Berlin, og i 1888 overtog han stillingen som præsident for det Fysisk-tekniske Institut i Charlottenburg. På dette tidspunkt ville han studere bølgefænomenerne, lovene for væskes svimlende bevægelse og forskning om væskers bølgebevægelse.. Et par år senere ville han gå bort, nærmere bestemt den 8. september 1894, i en alder af 73 år.

I løbet af hans sidste leveår gik store videnskabsmænd og hjerner fra det intellektuelle panorama fra det 19. århundrede gennem hans klasser, inklusive Max Planck, Heinrich Kayser, Wilhelm Wien, Eugen Goldstein, Arthut König, Wilheml Wundt, Henry Augustus Rowland, Albert A. Michelson, Fernando Sanford og Michael I. Pupin.

Værker og teoretisk-praktiske bidrag

Hans første store efterforskningsarbejde var hans doktorafhandling "Über die Erhaltung der Kraft" (1847), hvori han afslørede den nøjagtige formulering af princippet om energibesparelse, som allerede var blevet opdaget af Julius von Mayer, men præsenteret med ringe videnskabelig stringens. Dette dokument, som blev læst før Berlin Physical Society, var det, der gjorde Helmholtz til en af ​​tidens store fysikere. Desuden havde han selv den fortjeneste at udvide dette princip til også at omfatte elektriske og magnetiske fænomener.

Senere ville det være, når han ville dedikere sig til fysiologi. Han studerede nogle fysisk-fysiologiske punkter og etablerede en teori om fornemmelser. Hans "Manual of Physiological Optics", hans "Investigations on Sensations lyd "og" Fysiologisk teori om musik ", alle af dem undersøgelser og afhandlinger dukkede op i perioden 1863 og 1867.

Hans studier om sensorisk fysiologi ville være grundlaget for Wilhelm Wundts arbejde, som var studerende af Helmholtz selv, og som ville ende med at grundlægge det første eksperimentelle psykologilaboratorium. Faktisk beskriver Wundt Helmholtz' metode som en slags empirisk filosofi, hvor sindet blev studeret som et selvstændigt element. Helmholtz havde afvist naturfilosofi og understreget vigtigheden af ​​materialisme.

I 1849, mens han var i Königsberg, Helmholtz målte hastigheden af ​​nerveimpulstransmission. Allerede på det tidspunkt var der mistanke om, at nervesignaler rejste langs nerverne med enorm hastighed, men det var ikke kendt med hvor meget. For at kontrollere det brugte han en iskiasnerve fra en frø og musklen fra en af ​​dens hak. Ved hjælp af et galvanometer og en metode, hvor det inkorporerede brugen af ​​et spejl til at reflektere lys ind i rum, så apparatet kunne registrere det, kunne han tjekke, hvad impulsens hastighed var: 24,6-38,4 meter i sekundet.

• Du kan være interesseret i: "Charles Henry Turner: biografi om denne berømte amerikanske zoolog"

Fysiologiske undersøgelser

"Manual of Physiological Optics" blev udgivet i tre dele i 1856, 1860 og 1866. Det omfatter mange undersøgelser udført af forfatteren, der var vigtige bidrag til nutidig viden om øjet, psykologisk optik, dioptri okulære og visuelle fornemmelser og perceptioner, der hører til psykologiens område, og hvorfor Helmholtz er højt værdsat inden for adfærds- og adfærdsvidenskaberne. opfattelse. Det er også i hans manual, hvor han beskriver oftalmometeret og oftalmoskopet, to instrumenter, som han selv havde fremstillet.

Afhandlingen "Undersøgelser om lydfornemmelser" fra 1863 var grundlaget for akustikkens historie som videnskab. I den undrede forfatteren sig over essensen af ​​lydfornemmelsen og opdagede, at den skyldtes periodiske bevægelser af luften. Han undersøgte også, hvad det var, der adskilte musikalske toner fra hinanden og etablerede eksistensen af ​​tre karakteristika: intensitet, højde og klang.

I forhold til klang indrømmer Herlmholtz, at dette skyldes eksistensen af ​​"deltoner højere ”, et fænomen, som vi i dag kender som harmoniske, og som er overlejret på tonerne grundlæggende. Antallet og intensiteten af ​​harmoniske er det, der karakteriserer klangen af ​​en lyd. For at undersøge vokalernes klangfarve byggede han resonatorer, der bestod af hule kugler med forskellig diameter, hver en af ​​dem kom ind i en anden vibration ved resonans, når en lyd med en periode svarende til deres blev frembragt i nærheden af ​​dem egen.

Også i dette arbejde talte om tæsk, som han studerede eksperimentelt ved hjælp af en polyfon sirene lavet af ham selv og han konstaterede, at når antallet af slag for to simple toner var mindre end et vist antal, opnåedes dissonans som en generel regel. Ved hjælp af disse undersøgelser nåede Herlmholtz frem til en forklaring på den harmoni, hvorved de mest behagelige virkninger i musikken var leveret af de enkleste forhold mellem vibrationer, en forklaring, der besvarede et af de mest omdiskuterede spørgsmål siden oldtiden. af Pythagoras.

I sin "Physiological Theory of Music" (1863) afslørede han en hel homogen og velordnet krop på de opdagede forestillinger og fakta af berømte musikere, fysikere og fysiologer om musernes kunst, ændre og forklare dem i matematiske og mekanisk. Hovedtemaet for dette arbejde er resonans i fysisk og fysiologisk henseende.

Studier i mekanik og andre arbejder

På det mere rent fysiske område beskæftigede han sig med bølgefænomener og var allerede i 1858 kommet til at formulere matematisk måde lovene om væskers svimlende bevægelse, hvilket indleder et nyt kapitel i mekanik.

I analytisk mekanik anvendte han princippet om mindste handling på elektrodynamik, hvilket ville føre ham senere til formuleringen af ​​en ny teori om elektromagnetisme, mere komplet end den, der var blevet foreslået James Maxwell. I 1881, hvor han studerede de elektrolytiske virkninger af strøm, intuerede han et koncept så moderne som quanta. Han ville anvende princippet om bevarelse af energi til kemiske processer, fremme fysisk kemi og termodynamik.

Ud over de værker, vi har omtalt, er det værd at nævne "Populærvidenskabelige Konferencer" (1865-1870), "Tælle og måle" (1887) og "Samlinger af videnskabelige afhandlinger" (1882-1895). Hans universitetsfysikforelæsninger udkom posthumt skrevet i fem bind mellem 1897 og 1898 under titlen "Forelæsninger om teoretisk fysik."

Helmholtz hæder og arv

Helmholtz' arbejde og bidrag var så vigtige, at han både i livet og posthumt blev tildelt adskillige internationale hædersbevisninger. I 1881 blev han valgt til æresmedlem af Royal College of Surgeons of Ireland, og samme år ville han blive tildelt den franske æreslegion. I 1884 blev han tildelt æresmedlemskab af Scottish Institution of Engineers and Shipbuilders.

I 1883 blev han hædret af kejseren af ​​Preussen ved at give ham en adelig titel, idet han stiliserede hans efternavn med "von" foran ham, som, skønt ikke det betød at vinde land, det betød at modtage en titel af respekt i det tyske samfund, og det var arveligt, hvilket gav det en vis cachet Social. Men den største ære for hans videnskabelige arbejde er uden tvivl at være blevet døbt med hans navn den største sammenslutning af videnskabelige institutioner i Tyskland: Helmholtz Association.

Bibliografiske referencer:

• Cahan, D. (1993). Hermann Von Helmholtz og grundlaget for det nittende århundredes videnskab. University of California Press. s. 198. ISBN 978-0-520-08334-9.
• Patton, L., (2009), Tegn, legetøjsmodeller og A Priori: fra Helmholtz til 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.