Hermann von Helmholtz: biografia deste médico e físico alemão

Hermann von Helmholtz é um dos pesquisadores mais importantes da história da ciência moderna. Famoso em sua Alemanha natal e famoso em todo o mundo, este cientista contribuiu enormemente em todos os tipos de campos do conhecimento.

Fisiologia, mecânica, química, física e até psicologia foram disciplinas nas quais von Helmholtz contribuiu de uma forma ou de outra. Na verdade, é graças a ser tutor e inspiração de Wilhelm Wundt que o primeiro laboratório empírico de psicologia foi desenvolvido.

A seguir vamos descobrir a vida desse pesquisador por meio de uma biografia de Hermann von Helmholtz, quem ele influenciou, suas contribuições e principais obras, e as homenagens que recebeu.

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Breve biografia de Hermann von Helmholtz

Hermann von Helmholtz foi uma figura histórica do século XIX e, como a grande maioria dos pensadores de sua época, não se dedicou a apenas uma profissão, mas a várias. Ele foi um médico e físico alemão, mas com suas contribuições também pode ser considerado um físico, químico, neurologista, experimentador em psicologia da percepção e filósofo.

, todas profissões que a princípio podem parecer que não batem muito, mas que obviamente tiveram uma base científica importante graças ao gênio e ao trabalho desse alemão.

Em fisiologia e psicologia, ele é conhecido por seu trabalho sobre o funcionamento e a percepção do olho e do ouvido humanos. Ele contribuiu na física com sua teoria sobre a conservação de energia, seus trabalhos em eletrodinâmica, termodinâmica química e os fundamentos mecânicos da termodinâmica. Quanto à sua contribuição para a filosofia, conhece-se sua forma de defender um pensamento mais empírico e materialista. Ele também foi o inventor de dispositivos como o oftalmoscópio, o oftalmômetro e vários dispositivos com os quais analisou sons.

Primeiros anos

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz nasceu em Potsdam, Prússia (atual Alemanha) em 31 de agosto de 1821. Ele era o mais velho de quatro irmãos, mas, devido ao seu estado de saúde precário, permaneceu confinado em casa até os sete anos. Seu pai, Ferdinand Helmholtz, era professor de filosofia no Gymnasium em Potsdam e amigo íntimo de Johann. Gottlieb Fichte, enquanto sua mãe era descendente de William Penn, o fundador do estado de Pensilvânia.

Diz-se que herdou de sua mãe calma e perseverança, qualidades que o acompanharam por toda a sua vida como cientista, enquanto de seu pai recebeu um importante patrimônio cultural, sendo este o homem que o treinou nas línguas clássicas, francês, inglês e italiano, além de lhe apresentar a filosofia de Immanuel Kant e Fichte.

Formação médica

Seu pai o motivou a estudar medicina, que ele começou logo após terminar o ensino médio.. Ele faria isso na escola de medicina de Berlim (Instituto Federico Guillermo Medico-Surgical), popularmente conhecida como Pépinière em Berlim. A razão de ele ter ido para lá foi que não havia mensalidade a pagar, o que era importante porque sua família não era muito rica. Para estudar lá, o jovem Helmholtz concordou em servir oito anos no exército. Lá ele escolheria se formar em fisiologia, sendo aluno de Johannes Peter Müller.

Quatro anos depois, o jovem Helmholtz deixaria o Pépinière como doutor em anatomia para fazer um estágio na Charité de Berlim. Em 1841 ele iniciou sua tese de doutorado sob a direção de Müller, que era um estudo da estrutura do sistema nervoso em invertebrados.. Durante a elaboração desta tese, ele descobriu que as fibras nervosas surgem de células já identificadas por Christian Gottfried Ehrenberg.

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Medicina militar e pesquisa fisiológica

Em 1843, ele foi designado para o hospital em sua cidade natal, Potsdam, onde trabalharia até 1848, trabalhando como médico militar. Além de trabalhar como médico, ele podia fazer pesquisas por conta própria, pois tinha muito tempo livre. Na verdade, ele poderia se encarregar de equipar um quartel para transformá-lo em seu laboratório. Este modesto lugar seria palco de várias investigações, entre elas as que realizou sobre a produção de calor durante a contração muscular.

Sua pesquisa mostrou que o calor não era transportado pelo sangue ou pelos nervos, mas sim pelos próprios músculos.. Assim, ele deduziu um equivalente mecânico do calor, encontrando a formulação exata do princípio da conservação de energia, incorporando-a em sua dissertação de 1847 "Über die Erhaltung der Kraft" (Sobre a Conservação de Energia).

Com este trabalho, ele sugeriu que não havia "forças vitais" que moviam os músculos e rejeitou a tradição especulativa da filosofia natural, corrente dominante na fisiologia alemã do momento. Graças a este trabalho Helmholtz é considerado um dos grandes fundadores do princípio da conservação de energia, estando entre os físicos mais proeminentes do século XIX, incluindo Julius von Mayer, James Prescott Joule e William Thomsom, Lord Kelvin.

Anos de ensino e fim da vida

Depois de tudo isso, ele conseguiu deixar o exército e começar a ensinar anatomia na Academia de Artes da Prússia, em parte graças à ajuda fornecida por Alexander von Humboldt. Posteriormente obteria um lugar na cátedra de fisiologia em Königsberg (1849) e depois em Bonn (1955) e Heidelberg.

Em 1871 foi nomeado titular da cátedra de física e diretor do Instituto da Universidade de Berlim e, em 1888, assumiu o cargo de presidente do Instituto Físico-Técnico de Charlottenburg. Nessa época, ele estudaria os fenômenos ondulatórios, as leis do movimento vertiginoso dos fluidos e pesquisaria sobre o movimento ondulatório dos fluidos.. Alguns anos depois, ele faleceu, especificamente em 8 de setembro de 1894, aos 73 anos.

Durante seus últimos anos de vida, grandes cientistas e mentes do panorama intelectual do século XIX passaram por suas aulas, incluindo Max Planck, Heinrich Kayser, Wilhelm Wien, Eugen Goldstein, Arthut König, Wilheml Wundt, Henry Augustus Rowland, Albert A. Michelson, Fernando Sanford e Michael I. Pupin.

Trabalhos e contribuições teórico-práticas

Seu primeiro grande trabalho investigativo foi sua tese de doutorado "Über die Erhaltung der Kraft" (1847) em que expôs a formulação exata do princípio de conservação de energia, que já havia sido descoberto por Julius von Mayer, mas apresentado com pouco rigor científico. Esse documento, que foi lido perante a Sociedade de Física de Berlim, foi o que fez de Helmholtz um dos grandes físicos da época. Além disso, ele próprio teve o mérito de estender este princípio também aos fenômenos elétricos e magnéticos.

Mais tarde seria quando ele se dedicaria à fisiologia. Ele estudou alguns pontos físico-fisiológicos e estabeleceu uma teoria das sensações. Seu "Manual of Physiological Optics", suas "Investigations on Sensations som "e" Teoria fisiológica da música ", todas investigações e tratados surgidos durante o período de 1863 e 1867.

Seus estudos em fisiologia sensorial seriam a base do trabalho de Wilhelm Wundt, sendo aluno do próprio Helmholtz e que acabaria fundando o primeiro laboratório experimental de psicologia. Na verdade, Wundt descreve o método de Helmholtz como uma espécie de filosofia empírica em que a mente era estudada como um elemento independente. Helmholtz rejeitou a filosofia natural e enfatizou a importância do materialismo.

Em 1849, enquanto estava em Königsberg, Helmholtz mediu a velocidade de transmissão do impulso nervoso. Naquela época, já se suspeitava que os sinais nervosos viajavam ao longo dos nervos a uma velocidade enorme, mas não se sabia quanto. Para verificar, ele usou o nervo ciático de uma rã e o músculo de uma de suas ancas. Por meio de um galvanômetro e um método no qual incorporou o uso de um espelho para refletir a luz no espaço para que o dispositivo pudesse detectá-lo, ele poderia verificar qual era a velocidade do impulso: 24,6-38,4 metros por segundo.

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Estudos fisiológicos

O "Manual of Physiological Optics" foi publicado em três partes em 1856, 1860 e 1866. Inclui muitas investigações realizadas pelo autor que foram importantes contribuições para o conhecimento contemporâneo sobre o olho, ótica psicológica, dióptria. sensações e percepções oculares e visuais, pertencentes ao campo da psicologia e é por isso que Helmholtz é muito estimado dentro das ciências do comportamento e do comportamento. percepção. Também está em seu manual onde descreve o oftalmômetro e o oftalmoscópio, dois instrumentos que ele mesmo fabricou.

O tratado "Investigations on sound sensations" de 1863 foi o documento fundador da história da acústica como ciência. Nele o autor se questionou sobre a essência da sensação sonora e descobriu que isso se devia a movimentos periódicos do ar. Ele também investigou o que diferenciava os tons musicais entre si e estabeleceu a existência de três características: intensidade, altura e timbre.

Em relação ao timbre, Herlmholtz admite que isso se deva à existência de “tons parciais superior ”, fenômeno que hoje conhecemos como harmônicos e que se sobrepõem aos tons fundamental. O número e a intensidade dos harmônicos é o que caracteriza o timbre de um som. Para investigar o timbre das vogais, ele construiu ressonadores que consistiam em esferas ocas de diâmetros diferentes, cada uma um deles entrou em uma vibração diferente por ressonância quando um som com um período igual ao deles foi produzido perto deles ter.

Neste trabalho também falou sobre os espancamentos, que estudou experimentalmente com uma sirene polifônica feita por ele mesmo e ele estabeleceu que, quando o número de batidas para dois tons simples era menor que um certo número, a dissonância era obtida, como regra geral. Por meio dessas investigações, Herlmholtz chegou a uma explicação da harmonia pela qual os efeitos mais agradáveis ​​eram na música. fornecida pelas relações mais simples entre as vibrações, uma explicação que respondeu a uma das questões mais debatidas desde os tempos antigos. de Pitágoras.

Em sua "Teoria Fisiológica da Música" (1863) expôs todo um corpo homogêneo e bem ordenado sobre as noções e fatos descobertos. por ilustres músicos, físicos e fisiologistas sobre a arte das musas, modificando e explicando-as em matemática e mecânico. O tema principal deste trabalho é o da ressonância em termos físicos e fisiológicos.

Estudos em mecânica e outras obras

No campo mais puramente físico ele tratou dos fenômenos ondulatórios e, em 1858, já havia formulado forma matemática as leis sobre o movimento vertiginoso dos fluidos, iniciando assim um novo capítulo no mecânica.

Na mecânica analítica, ele aplicou o princípio da menor ação à eletrodinâmica, o que o levaria posteriormente à formulação de uma nova teoria do eletromagnetismo, mais completa do que a que havia sido proposta James Maxwell. Em 1881, estudando os efeitos eletrolíticos da corrente, ele intuiu um conceito tão moderno quanto o quanta. Ele aplicaria o princípio da conservação de energia aos processos químicos, avançando na química física e na termodinâmica.

Além dos trabalhos que discutimos, vale a pena mencionar as "Conferências Populares de Ciência" (1865-1870), "Contagem e Medição" (1887) e as "Coleções de Dissertações Científicas" (1882-1895). Suas palestras universitárias de física apareceram postumamente escritas em cinco volumes entre 1897 e 1898 sob o título de "Lectures on teórico física".

Homenagens e legado de Helmholtz

O trabalho e as contribuições de Helmholtz foram tão importantes que tanto em vida quanto postumamente ele recebeu inúmeras homenagens internacionais. Em 1881 foi eleito membro honorário do Royal College of Surgeons of Ireland e, nesse mesmo ano, seria premiado com a Legião de Honra Francesa. Em 1884, ele foi agraciado com o título de membro honorário da Instituição Escocesa de Engenheiros e Construtores Navais.

Em 1883 foi homenageado pelo imperador da Prússia, dando-lhe um título de nobreza, estilizando seu sobrenome com o "von" à sua frente que, embora não significava ganhar terras, significava receber um título de respeito dentro da sociedade alemã e era de natureza hereditária, dando-lhe um certo prestígio Social. Porém, a maior honra ao seu trabalho científico é, sem dúvida, ter sido batizado com seu nome. a maior associação de instituições científicas da Alemanha: a Helmholtz Association.

Referências bibliográficas:

• Cahan, D. (1993). Hermann Von Helmholtz e os Fundamentos da Ciência do Século XIX. 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, p. 36.