Hermann von Helmholtz: biografia tohto nemeckého lekára a fyzika

Hermann von Helmholtz je jedným z najvýznamnejších výskumníkov v dejinách modernej vedy. Tento vedec, známy vo svojom rodnom Nemecku a známy po celom svete, prispel obrovskou mierou vo všetkých oblastiach poznania.

Fyziológia, mechanika, chémia, fyzika a dokonca aj psychológia boli disciplíny, do ktorých von Helmholtz prispel tak či onak. V skutočnosti bolo vyvinuté prvé empirické psychologické laboratórium vďaka tomu, že bol učiteľom a inšpiráciou Wilhelma Wundta.

Ďalšie život tohto bádateľa objavíme prostredníctvom biografie Hermanna von Helmholtza, koho ovplyvnil, jeho príspevky a hlavné diela a vyznamenania, ktoré získal.

• Súvisiaci článok: „Čo je fyziológia? História a teoretické a praktické základy "

Stručný životopis Hermanna von Helmholtza

Hermann von Helmholtz bol historickou postavou 19. storočia a ako drvivá väčšina mysliteľov svojej doby sa nevenoval len jednej profesii, ale viacerým. Bol nemeckým lekárom a fyzikom, no svojimi príspevkami ho možno považovať aj za fyzika, chemika, neurológa, experimentátora v psychológii vnímania a filozofa.

, všetko sú to profesie, o ktorých sa na prvý pohľad môže zdať, že sa veľmi netrafia, no samozrejme mali vďaka genialite a práci tohto Nemca dôležitú vedeckú základňu.

Vo fyziológii a psychológii je známy svojou prácou o fungovaní a vnímaní ľudského oka a ucha. Do fyziky prispel svojou teóriou o zachovaní energie, svojimi prácami o elektrodynamike, chemickej termodynamike a mechanickom základe termodynamiky. Čo sa týka jeho prínosu k filozofii, je známy jeho spôsob obhajoby empirickejšieho a materialistickejšieho myslenia. Bol tiež vynálezcom zariadení ako oftalmoskop, oftalmometer a rôznych zariadení, pomocou ktorých analyzoval zvuky.

Skoré roky

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz sa narodil v Postupime v Prusku (dnes Nemecko) 31. augusta 1821.. Bol najstarším zo štyroch súrodencov, no pre svoj zlý zdravotný stav zostal až do siedmich rokov zatvorený doma. Jeho otec Ferdinand Helmholtz bol profesorom filozofie na Gymnáziu v Postupime a blízkym priateľom Johanna. Gottlieb Fichte, zatiaľ čo jeho matka bola potomkom Williama Penna, zakladateľa štátu Pennsylvánia.

Hovorí sa, že po matke zdedil pokoj a vytrvalosť, vlastnosti, ktoré ho sprevádzali celým životom vedca, zatiaľ čo od otca dostal dôležitým kultúrnym dedičstvom, keďže je to muž, ktorý ho vyškolil v klasických jazykoch, francúzštine, angličtine a taliančine, okrem toho, že ho zoznámil s filozofiou Immanuela Kanta a Fichte.

Školenie ako lekár

Otec by ho motivoval k štúdiu medicíny, na ktorú začal hneď po skončení strednej školy.. Urobil by to na berlínskej lekárskej fakulte (Instituto Federico Guillermo Medico-Surgical), ľudovo známej ako Pépinière v Berlíne. Dôvod, prečo tam skončil, bol ten, že nebolo potrebné platiť školné, čo bolo dôležité, keďže jeho rodina nebola príliš bohatá. Aby tam mohol študovať, mladý Helmholtz súhlasil, že bude slúžiť osem rokov v armáde. Tam by sa rozhodol trénovať fyziológiu, keďže bol žiakom Johannesa Petra Müllera.

O štyri roky neskôr mladý Helmholtz odišiel z Pépinière ako doktor anatómie na stáž v Charité v Berlíne. V roku 1841 začal svoju doktorandskú prácu pod vedením Müllera, ktorá bola štúdiom štruktúry nervového systému bezstavovcov.. Pri príprave tejto práce zistil, že nervové vlákna vznikajú z buniek, ktoré už predtým identifikoval Christian Gottfried Ehrenberg.

• Mohlo by vás zaujímať: "Gregor Mendel: Biografia otca modernej genetiky"

Vojenská medicína a fyziologický výskum

V roku 1843 bol pridelený do nemocnice v rodnom Postupime, kde pôsobil do roku 1848 ako vojenský lekár. Okrem toho, že pracoval ako lekár, mohol sám vykonávať výskum, keďže mal dostatok voľného času. V skutočnosti by mohol mať na starosti vybavenie kasární, aby ho premenili na svoje laboratórium. Toto skromné ​​miesto by bolo dejiskom niekoľkých výskumov, medzi nimi aj tých, ktoré vykonal na produkciu tepla počas svalovej kontrakcie.

Jeho výskum ukázal, že teplo neprenáša krv ani nervy, ale produkujú ho samotné svaly.. Takto odvodil mechanický ekvivalent tepla a našiel presnú formuláciu princípu zachovania tepla energie a začlenil ju do svojej dizertačnej práce z roku 1847 „Über die Erhaltung der Kraft“ (O zachovaní Energia).

S touto prácou naznačil, že neexistujú žiadne „životné sily“, ktoré pohybujú svalmi, a odmietol ich špekulatívna tradícia prírodnej filozofie, hlavný prúd nemeckej fyziológie moment. Vďaka tejto práci je Helmholtz považovaný jeden z veľkých zakladateľov princípu zachovania energie, ktorý patrí medzi najvýznamnejších fyzikov devätnásteho storočia, vrátane Juliusa von Mayera, Jamesa Prescotta Jouleho a Williama Thomsoma, lorda Kelvina.

Roky učenia a koniec jeho života

Po tom všetkom mohol opustiť armádu a začať vyučovať anatómiu na Pruskej akadémii umení, čiastočne vďaka pomoci, ktorú poskytol Alexander von Humboldt. Neskôr získa miesto na katedre fyziológie v Königsbergu (1849) a čoskoro v Bonne (1955) a Heidelbergu.

V roku 1871 bol vymenovaný za vedúceho katedry fyziky a riaditeľa Inštitútu Berlínskej univerzity a v roku 1888 sa ujal funkcie prezidenta Fyzikálno-technického inštitútu v Charlottenburgu. V tom čase študoval vlnové javy, zákony závratného pohybu tekutín a skúmal vlnový pohyb tekutín.. O niekoľko rokov neskôr zomrel, konkrétne 8. septembra 1894, vo veku 73 rokov.

Počas posledných rokov jeho života prešli jeho triedami veľkí vedci a myslitelia intelektuálnej panorámy 19. storočia, vrátane Max Planck, Heinrich Kayser, Wilhelm Wien, Eugen Goldstein, Arthut König, Wilheml Wundt, Henry Augustus Rowland, Albert A. Michelson, Fernando Sanford a Michael I. Pupin.

Diela a teoreticko-praktické príspevky

Jeho prvá veľká investigatívna práca bola svoju doktorandskú prácu „Über die Erhaltung der Kraft“ (1847), v ktorej odhalil presnú formuláciu princípu šetrenia energie, ktorý už objavil Julius von Mayer, no prezentovaný s malou vedeckou presnosťou. Tento dokument, ktorý bol prečítaný pred Berlínskou fyzikálnou spoločnosťou, urobil z Helmholtza jedného z veľkých fyzikov tej doby. Okrem toho sa sám zaslúžil o rozšírenie tohto princípu aj na elektrické a magnetické javy.

Neskôr, keď sa bude venovať fyziológii. Študoval niektoré fyzikálno-fyziologické body a založil teóriu vnemov. Jeho „Manuál fyziologickej optiky“, jeho „Vyšetrovanie pocitov“. zvuk "a" Fyziologická teória hudby ", všetky tieto výskumy a pojednania sa objavili v období r 1863 a 1867.

Jeho štúdie o zmyslovej fyziológii by boli základom práce Wilhelma Wundta, ktorý bol študentom samotného Helmholtza a ktorý nakoniec založil prvé laboratórium experimentálnej psychológie. V skutočnosti Wundt popisuje Helmholtzovu metódu ako druh empirickej filozofie, v ktorej sa myseľ študovala ako nezávislý prvok. Helmholtz odmietol prírodnú filozofiu a zdôrazňoval dôležitosť materializmu.

V roku 1849, keď bol v Königsbergu, Helmholtz meral rýchlosť prenosu nervových impulzov. V tom čase už bolo podozrenie, že nervové signály putujú po nervoch obrovskou rýchlosťou, ale nevedelo sa, akou rýchlosťou. Aby to skontroloval, použil ischiatický nerv zo žaby a sval z jedného z jej stehien. Pomocou galvanometra a metódy, v ktorej bolo začlenené použitie zrkadla na odraz svetla do miestnosti, aby to prístroj mohol detekovať, mohol skontrolovať, aká je rýchlosť impulzu: 24,6-38,4 metra za sekundu.

• Mohlo by vás zaujímať: "Charles Henry Turner: biografia tohto slávneho amerického zoológa"

Fyziologické štúdie

„Manuál fyziologickej optiky“ bol vydaný v troch častiach v rokoch 1856, 1860 a 1866. Zahŕňa mnohé výskumy uskutočnené autorom, ktoré boli dôležitým príspevkom k súčasným poznatkom o oku, psychologickej optike, dioptrii očné a zrakové vnemy a vnemy, patriace do oblasti psychológie, a preto je Helmholtz vysoko cenený v rámci behaviorálnych a behaviorálnych vied. vnímanie. Je to aj v jeho príručke, kde popisuje oftalmometer a oftalmoskop, dva nástroje, ktoré sám vyrobil.

Traktát „Vyšetrovanie zvukových vnemov“ z roku 1863 bol zakladajúcim dokumentom histórie akustiky ako vedy.. V nej sa autor zamýšľal nad podstatou zvukového vnemu a zistil, že je to spôsobené periodickými pohybmi vzduchu. Skúmal tiež to, čo od seba odlišuje hudobné tóny a zistil existenciu troch charakteristík: intenzity, výšky a zafarbenia.

Vo vzťahu k timbru Herlmholtz pripúšťa, že je to spôsobené existenciou „čiastkových tónov vyšší “, jav, ktorý dnes poznáme ako harmonické a ktoré sa prekrývajú s tónmi zásadný. Počet a intenzita harmonických sú to, čo charakterizuje zafarbenie zvuku. Aby preskúmal zafarbenie samohlások, zostrojil rezonátory, ktoré pozostávali z dutých gúľ rôzneho priemeru. jeden z nich vstúpil do inej vibrácie rezonanciou, keď sa v ich blízkosti vytvoril zvuk s periódou rovnajúcou sa ich vlastné.

Aj v tomto diele hovoril o úderoch, ktoré experimentálne študoval pomocou polyfónnej sirény, ktorú vyrobil a zistil, že keď bol počet úderov pre dva jednoduché tóny menší ako určitý počet, spravidla sa dosiahla disonancia. Pomocou týchto skúmaní dospel Herlmholtz k vysvetleniu harmónie, vďaka ktorej boli v hudbe najpríjemnejšie účinky. poskytuje najjednoduchšie vzťahy medzi vibráciami, vysvetlenie, ktoré odpovedalo na jednu z najdiskutovanejších otázok od staroveku. z Pytagoras.

Vo svojej „Fyziologickej teórii hudby“ (1863) odhalil celé homogénne a dobre usporiadané telo na objavených pojmoch a faktoch. slávnych hudobníkov, fyzikov a fyziológov o umení múz, ktoré ich modifikujú a vysvetľujú v matematických a mechanický. Hlavnou témou tejto práce je rezonancia z fyzikálneho a fyziologického hľadiska.

Štúdium mechaniky a iných prác

V čisto fyzikálnej oblasti sa zaoberal vlnovými javmi a už v roku 1858 formuloval matematickým spôsobom zákony o závratnom pohybe tekutín, čím sa začína nová kapitola v mechanika.

V analytickej mechanike aplikoval princíp najmenšieho pôsobenia na elektrodynamiku, ktorá by ho viedla neskôr k formulácii novej teórie elektromagnetizmu, úplnejšej ako tá, ktorá bola navrhnutá James Maxwell. V roku 1881, keď študoval elektrolytické účinky prúdu, prišiel s koncepciou tak modernou ako kvantá. Princíp zachovania energie by aplikoval na chemické procesy, napredujúcu fyzikálnu chémiu a termodynamiku.

Okrem prác, o ktorých sme diskutovali, stoja za zmienku „Populárnovedné konferencie“ (1865 – 1870), „Počítanie a meranie“ (1887) a „Zborníky vedeckých dizertácií“ (1882 – 1895). Jeho univerzitné prednášky z fyziky vyšli posmrtne napísané v piatich zväzkoch v rokoch 1897 až 1898 pod názvom „Prednášky z teoretickej fyziky“.

Helmholtzove vyznamenania a odkaz

Helmholtzova práca a príspevky boli také dôležité, že v živote aj po smrti mu boli udelené mnohé medzinárodné vyznamenania. V roku 1881 bol zvolený za čestného člena Kráľovského kolégia chirurgov v Írsku av tom istom roku mu bol udelený francúzsky Rád čestnej légie. V roku 1884 mu bolo udelené čestné členstvo v Škótskom inštitúte inžinierov a staviteľov lodí.

V roku 1883 bol poctený cisárom Pruska udelením šľachtického titulu, pričom jeho priezvisko štylizoval s „von“ pred sebou, ktoré, aj keď nie znamenalo to získať pôdu, znamenalo to získanie titulu úcty v nemeckej spoločnosti a bolo to dedičné vo svojej podstate, čo mu dávalo určitý význam. Sociálnej. Najväčšou poctou jeho vedeckej práci je však nepochybne to, že bol pokrstený jeho menom najväčšie združenie vedeckých inštitúcií v Nemecku: Helmholtz Association.

Bibliografické odkazy:

• Cahan, D. (1993). Hermann von Helmholtz a základy vedy devätnásteho storočia. 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.