Hermann von Helmholtz: biografia tego niemieckiego lekarza i fizyka

Hermann von Helmholtz jest jednym z najważniejszych badaczy w historii współczesnej nauki. Znany w swoich rodzinnych Niemczech i sławny na całym świecie, naukowiec ten wniósł ogromny wkład we wszystkie dziedziny wiedzy.

Fizjologia, mechanika, chemia, fizyka, a nawet psychologia były dyscyplinami, w których von Helmholtz przyczynił się w taki czy inny sposób. Właściwie to dzięki byciu nauczycielem i inspiracją Wilhelma Wundta powstało pierwsze laboratorium psychologii empirycznej.

Następny poznamy życie tego badacza poprzez biografię Hermanna von Helmholtz, na kogo wpłynął, jego wkład i główne dzieła oraz otrzymane odznaczenia.

• Powiązany artykuł: „Czym jest fizjologia? Historia oraz podstawy teoretyczne i praktyczne”

Krótka biografia Hermanna von Helmholtza

Hermann von Helmholtz był postacią historyczną XIX wieku i jak zdecydowana większość myślicieli swoich czasów nie poświęcał się tylko jednemu zawodowi, ale kilku. Był niemieckim lekarzem i fizykiem, ale dzięki jego wkładowi można go również uważać za fizyka, chemika, neurologa, eksperymentatora w psychologii percepcji i filozofa.

, wszystkie to zawody, które na pierwszy rzut oka mogą wydawać się, że niewiele uderzają, ale które oczywiście miały ważne zaplecze naukowe dzięki geniuszowi i pracy tego Niemca.

W fizjologii i psychologii znany jest z pracy nad funkcjonowaniem i percepcją ludzkiego oka i ucha. Wniósł swój wkład w fizykę dzięki swojej teorii zachowania energii, pracom z zakresu elektrodynamiki, termodynamiki chemicznej i mechanicznych podstaw termodynamiki. Jeśli chodzi o jego wkład w filozofię, znany jest jego sposób obrony myśli bardziej empirycznej i materialistycznej. Był także wynalazcą urządzeń takich jak oftalmoskop, oftalmometr oraz różnych urządzeń, za pomocą których analizował dźwięki.

Wczesne lata

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz urodził się w Poczdamie w Prusach (obecnie Niemcy) 31 sierpnia 1821 r.. Był najstarszym z czwórki rodzeństwa, ale ze względu na zły stan zdrowia pozostał zamknięty w domu do siódmego roku życia. Jego ojciec, Ferdinand Helmholtz, był profesorem filozofii w gimnazjum w Poczdamie i bliskim przyjacielem Johanna. Gottlieb Fichte, podczas gdy jego matka była potomkiem Williama Penna, założyciela państwa Pensylwania.

Mówi się, że po matce odziedziczył spokój i wytrwałość, cechy, które towarzyszyły mu przez całe życie jako naukowca, natomiast po ojcu otrzymał ważne dziedzictwo kulturowe, będąc tym człowiekiem, który nauczył go języków klasycznych, francuskiego, angielskiego i włoskiego, a także zapoznał go z filozofią Immanuela Kanta i Fichte.

Szkolenie jako lekarz

Ojciec motywował go do studiowania medycyny, którą rozpoczął zaraz po ukończeniu liceum.. Robił to w berlińskiej szkole medycznej (Instituto Federico Guillermo Medico-Surgical), popularnie zwanej w Berlinie Pépinière. Powodem, dla którego tam trafił, był brak czesnego do płacenia, co było ważne, ponieważ jego rodzina nie była zbyt zamożna. Aby tam studiować, młody Helmholtz zgodził się odsłużyć osiem lat w wojsku. Tam wybrał trening fizjologii, będąc uczniem Johannesa Petera Müllera.

Cztery lata później młody Helmholtz opuścił Pépinière jako lekarz anatomii, by odbyć staż w Charité w Berlinie. W 1841 rozpoczął pracę doktorską pod kierunkiem Müllera, która dotyczyła badania budowy układu nerwowego u bezkręgowców.. Podczas przygotowywania tej pracy odkrył, że włókna nerwowe powstają z komórek, które zostały już wcześniej zidentyfikowane przez Christiana Gottfrieda Ehrenberga.

• Możesz być zainteresowany: „Gregor Mendel: Biografia Ojca Współczesnej Genetyki”

Medycyna wojskowa i badania fizjologiczne

W 1843 r. został skierowany do szpitala w rodzinnym Poczdamie, gdzie pracował do 1848 r. jako lekarz wojskowy. Oprócz pracy jako lekarz mógł sam prowadzić badania, ponieważ miał mnóstwo wolnego czasu. W rzeczywistości mógłby zająć się wyposażeniem baraku, aby przekształcić go w swoje laboratorium. To skromne miejsce byłoby areną kilku badań, między innymi tych, które prowadził nad wytwarzaniem ciepła podczas skurczu mięśni.

Jego badania wykazały, że ciepło nie było przenoszone przez krew ani nerwy, ale było wytwarzane przez same mięśnie.. W ten sposób wydedukował mechaniczny ekwiwalent ciepła, znajdując dokładne sformułowanie zasady zachowania energii, włączając ją do swojej pracy doktorskiej z 1847 r. „Über die Erhaltung der Kraft” (O ochronie Energia).

W tej pracy zasugerował, że nie ma „sił życiowych”, które poruszałyby mięśnie, i odrzucił spekulatywna tradycja filozofii przyrody, główny nurt niemieckiej fizjologii za chwilę. Dzięki tej pracy Helmholtz jest uważany za jeden z wielkich twórców zasady zachowania energii, będąc jednym z najwybitniejszych fizyków XIX wieku, w tym Julius von Mayer, James Prescott Joule i William Thomsom, Lord Kelvin.

Lata nauczania i koniec jego życia

Po tym wszystkim mógł opuścić wojsko i rozpocząć naukę anatomii w Pruskiej Akademii Sztuk, m.in. dzięki pomocy Aleksandra von Humboldta. Później uzyskało miejsce w katedrze fizjologii w Królewcu (1849), a wkrótce w Bonn (1955) i Heidelbergu.

W 1871 został mianowany kierownikiem katedry fizyki i dyrektorem Instytutu Uniwersytetu Berlińskiego, aw 1888 objął stanowisko prezesa Instytutu Fizyko-Technicznego Charlottenburg. W tym czasie zajmował się zjawiskami falowymi, prawami zawrotnego ruchu płynów oraz badaniami ruchu falowego płynów.. Kilka lat później odejdzie, a konkretnie 8 września 1894 roku w wieku 73 lat.

W ostatnich latach życia na jego zajęciach przewijali się wielcy uczeni i umysły intelektualnej panoramy XIX wieku, w tym Max Planck, Heinrich Kayser, Wilhelm Wien, Eugen Goldstein, Arthut König, Wilheml Wundt, Henry Augustus Rowland, Albert A. Michelson, Fernando Sanford i Michael I. Pupin.

Prace i wkład teoretyczno-praktyczny

Jego pierwszą poważną pracą śledczą było: rozprawę doktorską „Über die Erhaltung der Kraft” (1847), w której przedstawił dokładne sformułowanie zasady zachowania energii, który został już odkryty przez Juliusa von Mayera, ale przedstawiony z niewielkim rygorem naukowym. Ten dokument, który został odczytany przed Berlińskim Towarzystwem Fizycznym, uczynił Helmholtza jednym z największych fizyków tamtych czasów. Co więcej, on sam miał zasługę rozszerzenia tej zasady także na zjawiska elektryczne i magnetyczne.

Później to będzie, kiedy poświęci się fizjologii. Studiował pewne punkty fizyczno-fizjologiczne i ustanowił teorię wrażeń. Jego „Podręcznik Optyki Fizjologicznej”, jego „Badanie doznań” dźwięk "i" Fizjologiczna teoria muzyki ", wszystkie z nich badania i traktaty ukazały się w okresie 1863 i 1867.

Jego badania nad fizjologią sensoryczną stanowiłyby podstawę pracy Wilhelma Wundt, będąc uczniem samego Helmholtza i który ostatecznie założył pierwsze laboratorium psychologii eksperymentalnej. W rzeczywistości Wundt opisuje metodę Helmholtza jako rodzaj filozofii empirycznej, w której umysł był badany jako niezależny element. Helmholtz odrzucił filozofię przyrody i podkreślał znaczenie materializmu.

W 1849, podczas pobytu w Królewcu, Helmholtz zmierzył prędkość transmisji impulsów nerwowych. Już wtedy podejrzewano, że sygnały nerwowe przemieszczają się wzdłuż nerwów z ogromną prędkością, ale nie wiadomo z jaką prędkością. Aby to sprawdzić, użył nerwu kulszowego z żaby i mięśnia z jednego z jej zadu. Za pomocą galwanometru i metody, w której uwzględniono użycie lustra do odbijania światła do wnętrza pokój, aby urządzenie mogło go wykryć, mógł sprawdzić, jaka była prędkość impulsu: 24,6-38,4 metra na sekundę.

• Możesz być zainteresowany: „Charles Henry Turner: biografia tego słynnego amerykańskiego zoologa”

Studia fizjologiczne

„Podręcznik optyki fizjologicznej” został opublikowany w trzech częściach w latach 1856, 1860 i 1866. Zawiera wiele badań przeprowadzonych przez autora, które były ważnym wkładem do współczesnej wiedzy o oku, optyce psychologicznej, dioptrii wrażenia i percepcje wzrokowe i wzrokowe, należące do dziedziny psychologii i dlatego Helmholtz jest wysoko ceniony w naukach behawioralnych i behawioralnych. postrzeganie. W swoim podręczniku opisuje również oftalmometr i oftalmoskop, dwa przyrządy, które sam wyprodukował.

Traktat „Badanie wrażeń dźwiękowych” z 1863 r. był dokumentem założycielskim historii akustyki jako nauki. W nim autor zastanawiał się nad istotą wrażenia dźwiękowego i odkrył, że jest to spowodowane okresowymi ruchami powietrza. Zbadał również, co różni tony muzyczne od siebie i ustalił istnienie trzech cech: intensywności, wysokości i barwy.

W odniesieniu do barwy Herlmholtz przyznaje, że wynika to z istnienia „tonów częściowych wyższe ”, zjawisko, które dziś znamy jako harmoniczne i które nakłada się na tony fundamentalny. Liczba i intensywność harmonicznych jest tym, co charakteryzuje barwę dźwięku. Aby zbadać barwę samogłosek, zbudował rezonatory składające się z pustych kulek o różnej średnicy, z których każda jeden z nich wszedł w inną wibrację w wyniku rezonansu, gdy w jego pobliżu pojawił się dźwięk o okresie równym ich okresowi własny.

W tej pracy również opowiadał o pobiciach, które badał eksperymentalnie za pomocą wykonanej przez siebie polifonicznej syreny i ustalił, że gdy liczba uderzeń dla dwóch tonów prostych jest mniejsza niż pewna liczba, z reguły uzyskuje się dysonans. Dzięki tym badaniom Herlmholtz doszedł do wyjaśnienia harmonii, dzięki której w muzyce dochodziło do najprzyjemniejszych efektów dostarczane przez najprostsze relacje między wibracjami, wyjaśnienie, które odpowiadało na jedno z najbardziej dyskutowanych pytań od czasów starożytnych. Pitagorasa.

W swojej „Fizjologicznej teorii muzyki” (1863) obnażył całe jednorodne i uporządkowane ciało na odkryte pojęcia i fakty przez wybitnych muzyków, fizyków i fizjologów o sztuce muz, modyfikując i wyjaśniając je matematycznie i mechaniczny. Głównym tematem tej pracy jest rezonans pod względem fizycznym i fizjologicznym.

Studia z mechaniki i inne prace

W dziedzinie czysto fizycznej zajmował się zjawiskami falowymi i już w 1858 roku zaczął formułować: matematyczny sposób praw o zawrotnym ruchu płynów, inicjując tym samym nowy rozdział w mechanika.

W mechanice analitycznej zastosował zasadę najmniejszego działania do elektrodynamiki, która go doprowadziła później do sformułowania nowej teorii elektromagnetyzmu, pełniejszej niż ta, która została zaproponowana Jamesa Maxwella. W 1881 roku, badając elektrolityczne skutki prądu, wymyślił koncepcję tak nowoczesną jak kwanty. Zastosowałby zasadę zachowania energii do procesów chemicznych, postęp chemii fizycznej i termodynamiki.

Oprócz omówionych przez nas prac warto wspomnieć o „Konferencjach popularnonaukowych” (1865-1870), „Liczeniach i pomiarach” (1887) oraz „Zbiorach rozpraw naukowych” (1882-1895). Jego wykłady z fizyki uniwersyteckiej ukazały się pośmiertnie w pięciu tomach w latach 1897-1898 pod tytułem „Wykłady z fizyki teoretycznej”.

Zaszczyty i dziedzictwo Helmholtza

Praca i zasługi Helmholtza były tak ważne, że zarówno w życiu, jak i pośmiertnie otrzymał liczne międzynarodowe wyróżnienia. W 1881 został wybrany honorowym członkiem Królewskiego Kolegium Chirurgów Irlandii iw tym samym roku został odznaczony francuską Legią Honorową. W 1884 otrzymał honorowe członkostwo w Szkockim Instytucie Inżynierów i Stoczniowców.

W 1883 r. został uhonorowany przez cesarza pruskiego tytułem szlacheckim, stylizując przed nim jego nazwisko na „von”, co choć nie oznaczało to zdobycie ziemi, oznaczało otrzymanie tytułu szacunku w społeczeństwie niemieckim i miało charakter dziedziczny, nadając mu pewien prestiż Społeczny. Jednak największym zaszczytem dla jego pracy naukowej jest niewątpliwie chrzest jego imieniem największe stowarzyszenie instytucji naukowych w Niemczech: Stowarzyszenie Helmholtza.

Odniesienia bibliograficzne:

• Cahan, D. (1993). Hermann Von Helmholtz i podstawy nauki XIX wieku. Wydawnictwo Uniwersytetu Kalifornijskiego. P. 198. ISBN 978-0-520-08334-9.
• Patton, L., (2009), Znaki, modele zabawek i A Priori: od Helmholtza do Wittgensteina, 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.