Hermann von Helmholtz: biografija ovog njemačkog liječnika i fizičara

Hermann von Helmholtz jedan je od najvažnijih istraživača u povijesti moderne znanosti. Poznat u svojoj rodnoj Njemačkoj i poznat u cijelom svijetu, ovaj znanstvenik je dao ogroman doprinos u svim vrstama znanja.

Fiziologija, mehanika, kemija, fizika, pa čak i psihologija bile su discipline u kojima je von Helmholtz na ovaj ili onaj način pridonio. Zapravo, zahvaljujući tome što je bio tutor i inspiracija Wilhelma Wundta, razvijen je prvi empirijski psihološki laboratorij.

Sljedeći otkrit ćemo život ovog istraživača kroz biografiju Hermanna von Helmholtza, na koga je utjecao, njegovi doprinosi i glavna djela, te počasti koje je primio.

• Povezani članak: „Što je fiziologija? Povijest i teorijske i praktične osnove"

Kratka biografija Hermanna von Helmholtza

Hermann von Helmholtz bio je povijesna ličnost 19. stoljeća, a kao i velika većina mislilaca njegova vremena, nije se posvetio samo jednoj profesiji, već nekoliko. Bio je njemački liječnik i fizičar, ali se svojim doprinosima može smatrati i fizičarem, kemičarem, neurologom, eksperimentatorom u psihologiji percepcije i filozofom.

, sve su to struke za koje se isprva može činiti da ne pogađaju puno, ali koje su naravno imale važnu znanstvenu osnovu zahvaljujući genijalnosti i radu ovog Nijemca.

U fiziologiji i psihologiji poznat je po svom radu na funkcioniranju i percepciji ljudskog oka i uha. Svojom teorijom o očuvanju energije, svojim radovima o elektrodinamici, kemijskoj termodinamici i mehaničkim temeljima termodinamike pridonio je fizici. Što se tiče njegovog doprinosa filozofiji, poznat je njegov način obrane empirijske i materijalističke misli. Bio je i izumitelj uređaja poput oftalmoskopa, oftalmometra i raznih uređaja kojima je analizirao zvukove.

Rane godine

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz rođen je u Potsdamu, Pruska (danas Njemačka) 31. kolovoza 1821.. Bio je najstariji od četvero braće i sestara, ali je zbog lošeg zdravlja ostao zatvoren kod kuće do svoje sedme godine. Njegov otac, Ferdinand Helmholtz, bio je profesor filozofije na Gimnaziji u Potsdamu i blizak Johannov prijatelj. Gottlieb Fichte, dok je njegova majka bila potomak Williama Penna, utemeljitelja države Pennsylvania.

Priča se da je od majke naslijedio smirenost i ustrajnost, osobine koje su ga pratile tijekom cijeloga života kao znanstvenika, dok je od oca dobio nagradu. važno kulturno naslijeđe, jer ga je ovaj čovjek obučio klasičnim jezicima, francuskom, engleskom i talijanskom, osim što ga je uveo u filozofiju Immanuela Kanta i Fichte.

Obuka za liječnika

Otac bi ga motivirao da studira medicinu, koju je započeo odmah nakon završetka srednje škole.. Učinio bi to na berlinskoj medicinskoj školi (Instituto Federico Guillermo Medico-Surgical), popularno poznatom kao Pépinière u Berlinu. Razlog zašto je ondje završio je to što nije bilo školarine za plaćanje, što je bilo važno jer njegova obitelj nije bila baš bogata. Kako bi tamo studirao, mladi Helmholtz pristao je služiti osam godina u vojsci. Tamo bi odlučio trenirati fiziologiju, budući da je bio učenik Johannesa Petera Müllera.

Četiri godine kasnije mladi Helmholtz će napustiti Pépinière kao doktor anatomije kako bi odradio staž u Charitéu u Berlinu. Godine 1841. započeo je svoj doktorski rad pod vodstvom Müllera, koji je bio proučavanje strukture živčanog sustava u beskralježnjaka.. Tijekom izrade ovog rada otkrio je da živčana vlakna nastaju iz stanica koje je već ranije identificirao Christian Gottfried Ehrenberg.

• Možda će vas zanimati: "Gregor Mendel: Biografija oca moderne genetike"

Vojna medicina i fiziološka istraživanja

Godine 1843. raspoređen je u bolnicu u svom rodnom Potsdamu gdje će raditi do 1848. godine, radeći kao vojni liječnik. Osim što je radio kao liječnik, mogao je samostalno provoditi istraživanja budući da je imao dosta slobodnog vremena. Zapravo, mogao bi biti zadužen za opremanje vojarne kako bi je pretvorio u svoj laboratorij. Ovo skromno mjesto bilo bi poprište nekoliko istraga, među njima i onih koje je proveo o proizvodnji topline tijekom mišićne kontrakcije.

Njegovo istraživanje pokazalo je da toplinu ne prenose krv ili živci, već da je proizvode sami mišići.. Tako je izveo mehanički ekvivalent topline, pronašavši točnu formulaciju principa održanja energije, uključivši je u svoju disertaciju iz 1847. "Über die Erhaltung der Kraft" (O očuvanju Energija).

Ovim je radom sugerirao da ne postoje "vitalne sile" koje pokreću mišiće te je odbacio spekulativna tradicija prirodne filozofije, glavna struja u njemačkoj fiziologiji trenutak. Zahvaljujući ovom djelu Helmholtz se smatra jedan od velikih utemeljitelja principa očuvanja energije, među najistaknutijim fizičarima devetnaestog stoljeća, uključujući Juliusa von Mayera, Jamesa Prescotta Joulea i Williama Thomsoma, Lorda Kelvina.

Godine učenja i kraj života

Nakon svega toga uspio je napustiti vojsku i početi predavati anatomiju na Pruskoj akademiji umjetnosti, dijelom zahvaljujući pomoći koju mu je pružio Alexander von Humboldt. Kasnije će dobiti mjesto na katedri za fiziologiju u Königsbergu (1849.), a uskoro u Bonnu (1955.) i Heidelbergu.

Godine 1871. imenovan je nositeljem katedre za fiziku i ravnateljem Instituta berlinskog sveučilišta, a 1888. preuzeo je mjesto predsjednika Fizičko-tehničkog instituta u Charlottenburgu. U to vrijeme proučavat će valne fenomene, zakone vrtoglavog gibanja tekućina i istraživati ​​valno gibanje tekućina.. Nekoliko godina kasnije preminuo će, točnije 8. rujna 1894. u 73. godini života.

Tijekom posljednjih godina života kroz njegove su razrede prolazili veliki znanstvenici i umovi intelektualne panorame 19. stoljeća, uključujući Maxa Plancka, Heinricha Kaysera, Wilhelma Wiena, Eugena Goldsteina, Arthuta Königa, Wilhemla Wundta, Henryja Augustusa Rowlanda, Albert A. Michelson, Fernando Sanford i Michael I. Pupin.

Radovi i teorijsko-praktični prilozi

Njegov prvi veliki istraživački rad bio je svoju doktorsku tezu "Über die Erhaltung der Kraft" (1847.) u kojoj je izložio točnu formulaciju principa očuvanja energije, koju je već otkrio Julius von Mayer, ali je predstavljen s malo znanstvene strogosti. Ovaj dokument, koji je pročitan pred Berlinskim fizikalnim društvom, bio je ono što je Helmholtza učinilo jednim od velikih fizičara tog vremena. Nadalje, on je sam imao zaslugu proširivanja ovog principa i na električne i magnetske pojave.

Kasnije bi to bilo kada bi se posvetio fiziologiji. Proučavao je neke fizičko-fiziološke točke i uspostavio teoriju osjeta. Njegov "Priručnik za fiziološku optiku", njegova "Istraživanja o senzacijama zvuka "i "Fiziološka teorija glazbe", sve su se istraživanja i rasprave pojavile u razdoblju od 1863. i 1867. godine.

Njegove studije o senzornoj fiziologiji bit će temelj rada Wilhelma Wundta, kao student samog Helmholtza i koji će na kraju osnovati prvi laboratorij eksperimentalne psihologije. Zapravo, Wundt opisuje Helmholtzovu metodu kao neku vrstu empirijske filozofije u kojoj se um proučavao kao neovisni element. Helmholtz je odbacio prirodnu filozofiju i naglasio važnost materijalizma.

Godine 1849., dok je bio u Königsbergu, Helmholtz mjerio brzinu prijenosa živčanih impulsa. Tada se već sumnjalo da živčani signali putuju po živcima ogromnom brzinom, no nije se znalo koliko. Kako bi to provjerio, upotrijebio je išijasni živac iz žabe i mišić s jednog od njezinih stražnjica. Pomoću galvanometra i metode u kojoj je uključeno korištenje zrcala za reflektiranje svjetlosti u prostoriju kako bi ga uređaj mogao detektirati, mogao je provjeriti kolika je brzina impulsa: 24,6-38,4 metara po sekundi.

• Možda će vas zanimati: "Charles Henry Turner: biografija ovog proslavljenog američkog zoologa"

Fiziološke studije

"Priručnik za fiziološku optiku" objavljen je u tri dijela 1856., 1860. i 1866. godine. Obuhvaća mnoga istraživanja autora koja su bila važan doprinos suvremenim spoznajama o oku, psihološkoj optici, dioptriji. očne i vizualne senzacije i percepcije, koje pripadaju području psihologije i zbog čega je Helmholtz vrlo cijenjen u bihevioralnim i bihevioralnim znanostima. percepcija. Također je u njegovom priručniku gdje opisuje oftalmometar i oftalmoskop, dva instrumenta koje je sam proizveo.

Rasprava "Istraživanja zvučnih senzacija" iz 1863. bila je temeljni dokument povijesti akustike kao znanosti.. U njemu se autor zapitao o biti zvučnog osjeta i otkrio da je to posljedica povremenih kretanja zraka. Također je istražio što je to što razlikuje glazbene tonove jedne od drugih i utvrdio postojanje tri karakteristike: intenziteta, visine i tembra.

U odnosu na tembar, Herlmholtz priznaje da je to zbog postojanja "djelomičnih tonova viši”, fenomen koji danas poznajemo kao harmonike i koji se nadovezuju na tonove temeljna. Broj i intenzitet harmonika je ono što karakterizira tembar zvuka. Kako bi istražio tembar samoglasnika, izgradio je rezonatore koji su se sastojali od šupljih kugli različitog promjera, od kojih je svaka jedan od njih je ušao u drugačiju vibraciju rezonancijom kada se u blizini njih proizveo zvuk s periodom jednakim njihovom vlastiti.

I u ovom radu govorio o batinama koje je eksperimentalno proučavao koristeći polifonu sirenu koju je sam izradio i ustanovio je da kada je broj otkucaja za dva jednostavna tona manji od određenog broja, u pravilu se dobiva disonanca. Pomoću ovih istraživanja Herlmholtz je došao do objašnjenja harmonije kojom su u glazbi bili najugodniji učinci pružene najjednostavnijim odnosima između vibracija, objašnjenje koje je odgovorilo na jedno od pitanja o kojima se najviše raspravljalo od antičkih vremena. od Pitagore.

U svojoj "Fiziološkoj teoriji glazbe" (1863.) izložio je cijelo homogeno i dobro uređeno tijelo otkrivenim pojmovima i činjenicama. slavnih glazbenika, fizičara i fiziologa o umjetnosti muza, modificirajući ih i objašnjavajući ih matematičkim i mehanički. Glavna tema ovog rada je rezonancija u fizičkom i fiziološkom smislu.

Studij mehanike i drugi radovi

U čistijem fizičkom polju bavio se fenomenima valova i već je 1858. na matematički način zakone o vrtoglavom gibanju tekućina, čime se započinje novo poglavlje u mehanika.

U analitičkoj mehanici primijenio je princip najmanjeg djelovanja na elektrodinamiku, što bi ga dovelo kasnije do formulacije nove teorije elektromagnetizma, potpunije od one koja je bila predložena James Maxwell. 1881., proučavajući elektrolitičke učinke struje, intuitirao je koncept moderniji poput kvanta. Primijenio bi princip očuvanja energije na kemijske procese, unapređujući fizikalnu kemiju i termodinamiku.

Uz radove o kojima smo govorili, valja spomenuti i "Popularno-znanstvene skupove" (1865.-1870.), "Prebrojavanje i mjerenje" (1887.) i "Zbornike znanstvenih rasprava" (1882.-1895.). Njegova sveučilišna predavanja iz fizike pojavila su se posthumno napisana u pet svezaka između 1897. i 1898. pod naslovom "Predavanja o teorijskoj fizici".

Helmholtzove počasti i nasljeđe

Helmholtzov rad i doprinos bili su toliko važni da je i za života i posthumno nagrađen brojnim međunarodnim priznanjima. Godine 1881. izabran je za počasnog člana Kraljevskog koledža kirurga Irske, a iste godine bit će odlikovan francuskom Legijom časti. Godine 1884. dobio je počasno članstvo u Škotskoj instituciji inženjera i brodograditelja.

Godine 1883. odlikovao ga je pruski car dajući mu plemićku titulu, stilizirajući svoje prezime s "von" ispred sebe koje, iako ne to je značilo dobivanje zemlje, značilo je primanje titule poštovanja u njemačkom društvu i bilo je nasljedno po prirodi, dajući mu određeni cachet Društveni. No, najveća čast njegovu znanstvenom radu nedvojbeno je krštenje njegovim imenom najveće udruženje znanstvenih institucija u Njemačkoj: Helmholtz Association.

Bibliografske reference:

• Cahan, D. (1993). Hermann Von Helmholtz i temelji znanosti devetnaestog stoljeća. University of California Press. str. 198. ISBN 978-0-520-08334-9.
• Patton, L., (2009.), Znakovi, modeli igračaka i A priori: od Helmholtza do Wittgensteina, Studije povijesti i filozofije znanosti, 40 (3): 281–289.
• Turner, R. S. (2014.) In the Eye's Mind: Vision and the Helmholtz-Hering Controversy, Princeton University Press, str. 36.