Hermann von Helmholtz: biografija tega nemškega zdravnika in fizika

Hermann von Helmholtz je eden najpomembnejših raziskovalcev v zgodovini sodobne znanosti. Ta znanstvenik, ki je znan v svoji rodni Nemčiji in znan po vsem svetu, je ogromno prispeval na vseh področjih znanja.

Fiziologija, mehanika, kemija, fizika in celo psihologija so bile discipline, pri katerih je von Helmholtz tako ali drugače prispeval. Prav po zaslugi mentorja in navdiha Wilhelma Wundta je bil razvit prvi laboratorij za empirično psihologijo.

Naslednji življenje tega raziskovalca bomo odkrili skozi biografijo Hermanna von Helmholtza, na koga je vplival, njegovi prispevki in glavna dela ter priznanja, ki jih je prejel.

• Povezani članek: »Kaj je fiziologija? Zgodovina ter teoretične in praktične osnove"

Kratka biografija Hermanna von Helmholtza

Hermann von Helmholtz je bil zgodovinska osebnost 19. stoletja in se tako kot velika večina mislecev njegovega časa ni posvetil le enemu poklicu, temveč več. Bil je nemški zdravnik in fizik, s svojimi prispevki pa ga lahko štejemo tudi za fizika, kemika, nevrologa, eksperimentatorja psihologije zaznavanja in filozofa.

, vse to so poklici, za katere se sprva morda zdi, da ne zadenejo veliko, a so seveda zaradi genialnosti in dela tega Nemca imeli pomembno znanstveno podlago.

V fiziologiji in psihologiji je znan po svojem delu na področju delovanja in zaznavanja človeškega očesa in ušesa. Pri fiziki je prispeval s svojo teorijo o ohranjanju energije, z deli o elektrodinamiki, kemični termodinamiki in mehanskih temeljih termodinamike. Kar zadeva njegov prispevek k filozofiji, je znan njegov način zagovarjanja bolj empirične in materialistične misli. Bil je tudi izumitelj naprav, kot so oftalmoskop, oftalmometer in različnih naprav, s katerimi je analiziral zvoke.

Zgodnja leta

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz se je rodil v Potsdamu v Prusiji (zdaj Nemčija) 31. avgusta 1821.. Bil je najstarejši od štirih bratov in sester, vendar je zaradi slabega zdravja ostal zaprt doma do svojega sedmega leta. Njegov oče Ferdinand Helmholtz je bil profesor filozofije na Gimnaziji v Potsdamu in Johannov tesen prijatelj. Gottlieb Fichte, medtem ko je bila njegova mati potomka Williama Penna, ustanovitelja države Pensilvanija.

Pravijo, da je od matere podedoval umirjenost in vztrajnost, lastnosti, ki so ga spremljale skozi vse življenje znanstvenika, od očeta pa je prejel pomembna kulturna dediščina, saj ga je ta človek učil v klasičnih jezikih, francoščini, angleščini in italijanščini, poleg tega pa ga je seznanil s filozofijo Immanuela Kanta in Fichte.

Usposabljanje za zdravnika

Oče ga je motiviral za študij medicine, ki ga je začel takoj po končani srednji šoli.. To bi naredil na berlinski medicinski šoli (Instituto Federico Guillermo Medico-Surgical), popularno znani kot Pépinière v Berlinu. Razlog, da je tam končal, je bil, da ni bilo šolnine za plačilo, kar je bilo pomembno, saj njegova družina ni bila zelo premožna. Da bi tam študiral, se je mladi Helmholtz strinjal, da bo služil osem let v vojski. Tam se je odločil za usposabljanje fiziologije, saj je bil učenec Johannesa Petra Müllerja.

Štiri leta pozneje je mladi Helmholtz zapustil Pépinière kot zdravnik anatomije, da bi opravil pripravništvo v Charitéju v Berlinu. Leta 1841 je pod vodstvom Müllerja začel z doktorsko disertacijo, ki je bila študija strukture živčnega sistema pri nevretenčarjih.. Med pripravo diplomske naloge je odkril, da živčna vlakna izvirajo iz celic, ki jih je predhodno identificiral Christian Gottfried Ehrenberg.

• Morda vas zanima: "Gregor Mendel: Biografija očeta moderne genetike"

Vojaška medicina in fiziološke raziskave

Leta 1843 je bil dodeljen v bolnišnico v rodnem Potsdamu, kjer je delal do leta 1848 in delal kot vojaški zdravnik. Poleg zdravniškega dela je lahko raziskoval sam, saj je imel veliko prostega časa. Pravzaprav bi lahko bil zadolžen za opremljanje vojašnice, da bi jo preoblikovali v svoj laboratorij. To skromno mesto bi bilo prizorišče številnih preiskav, med njimi tudi tistih, ki jih je izvedel o proizvodnji toplote med krčenjem mišic.

Njegova raziskava je pokazala, da toplote ne prenašajo kri ali živci, ampak jo proizvajajo mišice same.. Tako je izpeljal mehanski ekvivalent toplote in našel natančno formulacijo načela ohranjanja energije in jo vključil v svojo disertacijo iz leta 1847 "Über die Erhaltung der Kraft" (O ohranjanju Energija).

S tem delom je predlagal, da ni nobenih "vitalnih sil", ki bi premikale mišice, in je zavrnil spekulativna tradicija naravne filozofije, ki je prevladujoča v nemški fiziologiji trenutek. Zahvaljujoč temu delu se šteje Helmholtz eden od velikih utemeljiteljev načela ohranjanja energije, med najvidnejšimi fiziki devetnajstega stoletja, vključno z Juliusom von Mayerjem, Jamesom Prescottom Joulom in Williamom Thomsomom, Lordom Kelvinom.

Leta poučevanja in konec njegovega življenja

Po vsem tem je lahko zapustil vojsko in začel poučevati anatomijo na pruski akademiji umetnosti, deloma zahvaljujoč pomoči Alexandera von Humboldta. Kasneje je dobil mesto na katedri za fiziologijo v Königsbergu (1849) in kmalu v Bonnu (1955) in Heidelbergu.

Leta 1871 je bil imenovan za nosilca katedre za fiziko in direktorja Inštituta Univerze v Berlinu, leta 1888 pa je prevzel mesto predsednika Fizikalno-tehničnega inštituta v Charlottenburgu. V tem času je preučeval valovne pojave, zakone vrtoglavega gibanja tekočin in raziskoval valovno gibanje tekočin.. Nekaj ​​let pozneje je preminil, natančneje 8. septembra 1894, v starosti 73 let.

V zadnjih letih njegovega življenja so skozi njegove razrede šli veliki znanstveniki in umi intelektualne panorame 19. stoletja, med njimi Max Planck, Heinrich Kayser, Wilhelm Wien, Eugen Goldstein, Arthut König, Wilheml Wundt, Henry Augustus Rowland, Albert A. Michelson, Fernando Sanford in Michael I. Pupin.

Dela in teoretično-praktični prispevki

Njegovo prvo večje preiskovalno delo je bilo svojo doktorsko disertacijo "Über die Erhaltung der Kraft" (1847), v kateri je izpostavil natančno formulacijo načela ohranjanja energije, ki ga je že odkril Julius von Mayer, vendar je bil predstavljen z malo znanstvene strogosti. Ta dokument, ki je bil prebran pred Berlinskim fizikalnim društvom, je bil tisto, kar je Helmholtza naredilo za enega velikih fizikov tistega časa. Poleg tega je sam imel zaslugo, da je to načelo razširil tudi na električne in magnetne pojave.

Kasneje bi bilo, ko bi se posvetil fiziologiji. Študiral je nekatere fizikalno-fiziološke točke in vzpostavil teorijo občutkov. Njegov "Priročnik fiziološke optike", njegove "Raziskave o občutkih zvok "in" fiziološka teorija glasbe ", vse te raziskave in razprave so se pojavile v obdobju 1863 in 1867.

Njegov študij o senzorični fiziologiji bi bil osnova dela Wilhelma Wundta, ki je bil študent samega Helmholtza in ki je na koncu ustanovil prvi laboratorij za eksperimentalno psihologijo. V resnici Wundt opisuje Helmholtzovo metodo kot nekakšno empirično filozofijo, v kateri se je um proučeval kot neodvisen element. Helmholtz je zavrnil naravno filozofijo in poudaril pomen materializma.

Leta 1849, ko je bil v Königsbergu, Helmholtz izmerili hitrost prenosa živčnih impulzov. Takrat je že obstajalo sum, da živčni signali potujejo po živcih z enormno hitrostjo, ni pa bilo znano, s kolikšno. Da bi jo preveril, je uporabil ishiadični živec iz žabe in mišico iz enega od njenih čekov. Z galvanometrom in metodo, pri kateri je vključila uporabo zrcala za odboj svetlobe v prostor, da ga je naprava lahko zaznala, je lahko preveril, kakšna je bila hitrost impulza: 24,6-38,4 metra na sekundo.

• Morda vas zanima: "Charles Henry Turner: biografija tega slavnega ameriškega zoologa"

Fiziološke študije

"Priročnik fiziološke optike" je izšel v treh delih leta 1856, 1860 in 1866. Vključuje številne avtorjeve raziskave, ki so bile pomemben prispevek k sodobnemu znanju o očesu, psihološki optiki, dioptriji. očesnih in vizualnih občutkov in zaznav, ki spadajo v področje psihologije in zato je Helmholtz zelo cenjen v vedenjskih in vedenjskih znanostih. zaznavanje. Prav tako je v njegovem priročniku, kjer opisuje oftalmometer in oftalmoskop, dva instrumenta, ki ju je sam izdelal.

Razprava "Raziskave zvočnih občutkov" iz leta 1863 je bila temeljni dokument zgodovine akustike kot znanosti.. V njej se je avtor spraševal o bistvu zvočnega občutka in ugotovil, da je to posledica občasnih gibanj zraka. Raziskoval je tudi, kaj je tisto, kar loči glasbene tone med seboj in ugotovil obstoj treh značilnosti: intenzivnosti, višine in tembra.

V zvezi s tembrom Herlmholtz priznava, da je to posledica obstoja "delnih tonov višje«, pojav, ki ga danes poznamo kot harmonike in ki se prekrivajo na tone temeljno. Število in intenzivnost harmonik je tisto, kar označuje tembre zvoka. Da bi raziskal glasnost samoglasnikov, je zgradil resonatorje, ki so bili sestavljeni iz votlih krogel različnih premerov. eden od njih je z resonanco vstopil v drugačno vibracijo, ko se je blizu njih pojavil zvok z enako periodo lastno.

Tudi v tem delu govoril o udarcih, ki jih je eksperimentalno preučeval s polifonično sireno, ki jo je izdelal sam in ugotovil je, da ko je bilo število udarcev za dva enostavna tona manjše od določenega števila, se praviloma dobi disonanca. Herlmholtz je s temi raziskavami prišel do razlage harmonije, s katero so bili v glasbi najbolj prijetni učinki. zagotavljajo najpreprostejši odnosi med vibracijami, razlaga, ki je odgovorila na eno najbolj razpravljanih vprašanj že od antičnih časov. Pitagore.

V svoji "Fiziološki teoriji glasbe" (1863) je na odkritih pojmih in dejstvih izpostavil celotno homogeno in dobro urejeno telo. slavnih glasbenikov, fizikov in fiziologov o umetnosti muz, ki jih spreminjajo in razlagajo v matematičnih in mehansko. Glavna tema tega dela je resonanca v fizičnem in fiziološkem smislu.

Študije mehanike in druga dela

Na bolj čisto fizičnem področju se je ukvarjal z valovnimi pojavi in ​​je leta 1858 že prišel do oblikovanja na matematični način zakoni o vrtoglavem gibanju tekočin, s čimer se začne novo poglavje v mehanika.

V analitični mehaniki je za elektrodinamiko uporabil načelo najmanjšega delovanja, ki bi ga vodila kasneje k oblikovanju nove teorije elektromagnetizma, popolnejše od tiste, ki je bila predlagana James Maxwell. Leta 1881, ko je preučeval elektrolitske učinke toka, je zaznal koncept, tako sodoben, kot so kvanti.. Načelo ohranjanja energije bi uporabil za kemične procese, napredek fizikalne kemije in termodinamike.

Poleg del, ki smo jih obravnavali, velja omeniti »popularne konference« (1865–1870), »štetje in merjenje« (1887) in »zbirke znanstvenih razprav« (1882–1895). Njegova univerzitetna predavanja iz fizike so se med letoma 1897 in 1898 pojavila posmrtno napisana v petih zvezkih pod naslovom "Predavanja o teoretični fiziki".

Helmholtzove časti in zapuščina

Helmholtzovo delo in prispevki so bili tako pomembni, da je bil tako v življenju kot posmrtno nagrajen s številnimi mednarodnimi priznanji. Leta 1881 je bil izvoljen za častnega člana Kraljevega kolidža kirurgov Irske in istega leta je prejel francosko legijo časti. Leta 1884 je prejel častno članstvo v Škotskem inštitutu inženirjev in ladjedelnikov.

Leta 1883 ga je cesar Prusije odlikoval s plemiškim naslovom, pri čemer je njegov priimek stiliziral z "von" pred seboj, ki, čeprav ne pomenilo je pridobiti zemljo, pomenilo je prejeti naslov spoštovanja v nemški družbi in je bilo dedne narave, kar mu je dajalo določeno vrednost Socialna. Največja čast njegovemu znanstvenemu delu pa je nedvomno krst s svojim imenom največje združenje znanstvenih institucij v Nemčiji: Helmholtz Association.

Bibliografske reference:

• Cahan, D. (1993). Hermann Von Helmholtz in temelji znanosti devetnajstega stoletja. University of California Press. str. 198. ISBN 978-0-520-08334-9.
• Patton, L., (2009), Znaki, modeli igrač in apriori: od Helmholtza do Wittgensteina, Študije zgodovine in 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.