Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (Hermann von Helmholtz) è considerato un tesoro nazionale in Germania. Riuscì a diventare il primo medico tra gli scienziati e il primo scienziato tra i medici.
Con il nome di un medico, matematico, psicologo, professore di fisiologia e fisica Helmholtz - inventore dello specchio per gli occhinel XIX secolo la fondamentale ricostruzione dei concetti fisiologici era inestricabilmente legata. Un conoscitore di Alta Matematica e Fisica Teorica, ha messo la scienza al servizio della fisiologia e ha raggiunto risultati eccezionali.
Müller ha utilizzato la quantità di moto come esempio di una funzione vitale che non sarebbe mai stata presentata a misurazioni sperimentali. Helmholtz scoprì che questo impulso era completamente misurabile e aveva una velocità sorprendentemente bassa di circa 90 piedi al secondo. La lentezza dell'impulso nervoso sosteneva ulteriormente coloro che insistevano sul fatto che avrebbe dovuto includere un riarrangiamento di molecole pesanti, e non il misterioso passaggio della forza vitale.
Tra le più preziose invenzioni di Helmholtz sono stati oftalmometro fatte mentre si lavora su di esso, e, tra l'altro, mostrando che era piuttosto un pezzo imperfetta di abilità, non del tutto in sintonia con l'idea vitalistica della mente divina sul posto di lavoro, Helmholtz scoprì che poteva mettere a fuoco riflesso da esso per creare un'immagine nitida del tessuto. L'oftalmoscopio rimane uno degli strumenti più importanti del medico, che può utilizzarlo per studiare i vasi sanguigni della retina, dai quali si possono osservare i segni e la malattia arteriosa.
Studiando la sua biografia, non smetti di essere sorpreso e ammira: ha avuto un brutto ricordo, ha studiato molto mediocre e si è laureato in palestra con un peccato a metà. Durante i suoi studi in palestra, nessuno poteva nemmeno pensare che avrebbe fatto tante cose utili nella scienza! Tuttavia, Hermann divenne un fisiologo eccezionale.
Il padre di Hermann Augustus-Ferdinand-Julius Helmholtz (1792-1859) ricevette un'istruzione superiore all'Università di Berlino, dove studiò per la prima volta alla facoltà teologica e studiò filosofia. Nel 1820, superò un esame speciale e ricevette un posto come insegnante anziano nel ginnasio di Potsdam.
Un oftalmometro può misurare la posizione dell'occhio nel cambiare le condizioni ottiche, consentendo, tra le altre cose, il corretto posizionamento degli occhiali. La ricerca dell'occhio di Helmholtz è stata inclusa nel suo "Manuale dell'ottica fisiologica", il cui primo volume è apparso nel secondo volume, Helmholtz ha ulteriormente studiato i fenomeni ottici e, cosa più importante, ha affrontato un problema filosofico che avrebbe dovuto portarlo per alcuni anni - la perseveranza di Kant che concetti di base come il tempo e lo spazio non sono stati studiati dall'esperienza, ma sono stati forniti dalla mente per capire ciò che la mente percepiva.
Nel primo anno di insegnamento, sposò Caroline Penn. Nel ginnasio August Ferdinand insegnò il tedesco, la filosofia, interpretò Platone, lesse Omero, Virgilio, Ovidio e anche un tempo insegnò matematica e fisica. Un argomento preferito, tuttavia, era la letteratura e la cultura greca. Come insegnante eccezionale nel 1827, fu nominato sottodirettore e un anno dopo fu promosso professore.
Il problema era significativamente complicato dall'affermazione di Muller su ciò che chiamava la legge delle specifiche energie nervose. Muller ha scoperto che gli organi sensoriali "comunicano" sempre il loro significato, indipendentemente da quanto siano stimolati. Ad esempio, un colpo alla vista, che non ha nulla a che fare con i fenomeni ottici, fa sì che il destinatario "veda le stelle". Ovviamente, l'occhio non riporta in modo accurato il mondo esterno, poiché la realtà è un colpo, non una stella. In che modo, allora, si può essere sicuri che i sentimenti comunichino sul mondo esterno?
Helmholtz ha esaminato questo problema in dettaglio sia nel suo lavoro sull'ottica che nel suo laboratorio. Quello che stava cercando di fare, senza un completo successo, era di tracciare le sensazioni attraverso i nervi sensoriali e le strutture anatomiche nel cervello nella speranza di esporre il meccanismo completo della sensazione. Questo compito, si può notare, non è stato completato, e i fisiologi sono ancora coinvolti nel risolvere il mistero di come la mente sappia qualcosa sul mondo esterno.
Quando nella stessa palestra suo figlio Herman iniziò a studiare, le lingue gli furono date più difficili di altre, imparò a malapena la storia, fu tormentato dall'apprendere a memoria brani in prosa. Quando Cicerone o Virgilio furono letti in classe, calcolò il raggio dei raggi in telescopi sotto il tavolo e trovò già alcuni teoremi ottici su cui nulla veniva detto nei libri di testo.
Uno studio dettagliato della visione di Helmholtz gli ha permesso di confutare la teoria dello spazio di Kant, dimostrando accuratamente come il sentimento della vista è sorto. Lo spazio, secondo Helmholtz, era comprensibile, non concettuale. Inoltre, Helmholtz attaccò anche l'insistenza di Kant che lo spazio era necessariamente tridimensionale, perché era così che la mente avrebbe dovuto concepirlo. Usando i suoi notevoli talenti matematici, esplorò le proprietà dello spazio non euclideo e dimostrò che potevano essere concepiti e elaborati con la stessa facilità delle tre dimensioni.
Nel 1838 Herman si diplomò al liceo e si pose la domanda sulla scelta di una carriera. Di tutte le scienze, era molto attratto dalle scienze naturali. Tuttavia, la mancanza dei fondi necessari fece sì che il padre di Herman avvisasse suo figlio di non frequentare la Facoltà di Scienze Naturali, e Herman decise di studiare medicina, che in futuro avrebbe potuto aiutarlo a lavorare in modo da non interrompere i suoi studi di fisica e matematica.
I talenti matematici di Helmholtz non erano limitati a piani teorici come. Ha attaccato e risolto equazioni che hanno sconvolto fisici e matematici molto tempo fa. Una conseguenza dell'analisi matematica di Helmholtz fu che i vortici di loro erano sorprendentemente stabili; possono scontrarsi elasticamente l'uno con l'altro, intrecciarsi, formare strutture complesse simili a nodi e sperimentare stress e contrazioni senza perdere la loro identità. Sembrava che Faraday colpisse la base della fisica newtoniana con il suo rifiuto non ortodosso di agire a distanza, vale a dire. azione tra due corpi nello spazio senza cambiare l'ambiente tra di loro.
L'unico parente coinvolto nella scienza nella famiglia Helmholtz era Murenin, che occupava una posizione di rilievo. Si impegnò a pattugliare Hermann nel conto pubblico dell'Istituto medico-chirurgico militare Friedrich-Wilhelm di Berlino, che addestrò medici militari.
Uno studente di diciassette anni nel primo semestre studiò fisica, chimica e anatomia e per il primo anno ascoltò la logica, la storia, il latino e il francese. Herman fu fortunato non solo con altri studenti (un'intera galassia di futuri fisioterapisti imparò i colori della scienza tedesca: Karl Ludwig, Dubois-Reymond, Brücke, Virchow, Schwann), ma anche con l'insegnante di fisiologia Johannes Muller, il luminare della scienza fisiologica tedesca.
Tuttavia, Maxwell, interpretando la matematica delle leggi di Faraday, dimostrò che non vi era alcuna contraddizione tra la fisica newtoniana e la meccanica classica. Helmholtz ha sviluppato la matematica dell'elettrodinamica. Negli ultimi anni, ha tentato senza successo di ridurre tutta l'elettrodinamica a un insieme minimo di principi matematici, un tentativo in cui ha dovuto fare affidamento sempre di più sulle proprietà meccaniche del pensiero per permeare tutto lo spazio.
Helmholtz non era completamente d'accordo con Maxwell riguardo alla natura dell'elettricità. A differenza di Maxwell, Helmholtz era interessato e studiato elettrochimica, in particolare la natura della galvanoplastica e, ironia della sorte, la fisica della sua esistenza ha contribuito a falsificare la teoria di Helmholtz dell'elettrodinamica.
Gli studenti di Muller erano uniti dalla stessa volontà di collegare la fisica con la fisiologia e trovare una base più solida per la loro dimostrazione. Herman era significativamente superiore ai suoi amici nella conoscenza della matematica, il che gli ha dato l'opportunità di "formulare accuratamente i problemi e dare la direzione giusta risolvendoli".
Il lavoro di Hermann Helmholtz nel laboratorio di Muller, che iniziò brillantemente durante gli anni della sua carriera e fu catturato, fu interrotto nell'autunno del 1842 con un lavoro pratico come chirurgo all'Ospedale Militare di Charite a Berlino, che durò un anno intero e portò via il suo orario giornaliero dalle 7:00 alle 20:00. Tuttavia, il 2 novembre 1842, Hermann difese la sua tesi di dottorato in latino "Sulla struttura del sistema nervoso degli invertebrati". L'argomento gli è stato offerto dallo stesso Muller. In questa dissertazione, un giovane scienziato per la prima volta ha dimostrato che gli elementi ben noti del tessuto nervoso - le cellule nervose e le fibre sono collegate tra loro e formano parti di un tutto inseparabile, successivamente chiamato neurone.
Sebbene non avesse avuto successo nella formulazione dell'elettrodinamica, Helmholtz fu quasi in grado di dedurre tutti gli effetti elettromagnetici dalle presunte proprietà dell'etere. Teorie speciali e generali di relatività proposte, distrussero la teoria di Helmholtz, eliminando l'etere.
I primi lavori di Helmholtz sul suono e sulla musica lo hanno portato a studiare. Il suo lavoro di conservazione dell'energia lo ha introdotto ai problemi del trasferimento di energia. Queste due aree si sono unite negli ultimi anni nella sua ricerca sulla meteorologia, ma i fenomeni erano così complessi che avrebbe potuto fare un po 'di più che indirizzare la strada a future aree di ricerca.
Dopo la laurea, Helmholtz viene inviato al famoso ospedale Charité di Berlino come ordinatore e Virchow lavora lì. Allo stesso tempo, lavora nel laboratorio di casa di Gustav Magnus, autore di pubblicazioni su meccanica, idrodinamica, calore, ecc. Helmholtz stava affrontando un periodo di sette anni che lavorava con la borsa di studio come medico militare. Riuscì a trovare lavoro a Potsdam, non lontano da Berlino: nell'ottobre del 1843 prestò servizio come squadrone chirurgo degli ussari delle guardie di vita reali. Helmholtz viveva nelle caserme, si alzava come tutti gli altri alle cinque del mattino con un segnale dalla pipa della cavalleria. Nonostante tutti gli inconvenienti della vita da caserma, riuscì a organizzare un piccolo laboratorio fisico e fisiologico e nel 1845 fece i suoi esperimenti sul consumo di sostanze durante il lavoro muscolare, per il quale Dubois-Raymond gli consegnò bilance portatili.
Su raccomandazione di Johannes Muller, Helmholtz fu invitato nel 1849 come professore di fisiologia all'Università di Königsberg. In Konigsberg, ha progettato un certo numero di strumenti di misura originali. Il dispositivo più famoso disegnato da lui è uno specchio per gli occhi (oftalmoscopio)che ha permesso di osservare il fondo dell'occhio e così via. Pendolo di Helmholtz, che permette di esporre il tessuto rapidamente dopo irritazioni successive con un dosaggio accurato del tempo. E oggigiorno, l'oftalmoscopio svolge un ruolo importante nella diagnosi non solo delle malattie degli occhi, ma anche delle malattie nervose, come tumori del cervello, spinoide del midollo spinale, ecc.
Al congresso oftalmologico di Parigi, dove nel 1867 lesse un rapporto sui soccorsi, dissero ad una cena cerimoniale: "L'oftalmologia era nell'oscurità; "Dio disse che Helmholtz era nato e la luce brillava".
Il periodo di attività scientifica di Koenigsberg di Helmholtz è stato il più produttivo. Lì sviluppò anche una teoria fisiologica dell'udito, secondo la quale il fenomeno della risonanza si basa sulla capacità di distinguere tra i toni del suono.
Le opere di Helmholtz nel campo della fisiologia sono dedicate allo studio dei sistemi nervoso e muscolare. Ha scoperto e misurato la generazione di calore nel muscolo mediante il metodo termoelettrico (1845-1847) e, utilizzando il metodo grafico sviluppato da lui, ha studiato in dettaglio il processo di contrazione muscolare in esperimenti su una rana.
Opere di grandi dimensioni, che hanno portato fama mondiale a Helmholtz e attirato l'attenzione dell'Accademia delle scienze di Parigi, hanno spinto il ministero della pubblica istruzione prussiano ad approvare Helmholtz nel 1851 come professore ordinario, il che ha migliorato significativamente la sua situazione finanziaria. Nell'agosto del 1853, Helmholtz, lasciando la moglie e due figli con i suoi parenti, fece il primo viaggio in Inghilterra, dove incontrò Faraday.
Nel campo della fisiologia della visione, ha sviluppato modi per determinare la curvatura delle superfici ottiche dell'occhio, nel 1853 ha dato la teoria della sistemazione. Ha dimostrato che la valutazione visiva delle dimensioni e della distanza degli oggetti si basa sulle peculiari sensazioni muscolari derivanti dal movimento dei muscoli dell'occhio.
L'idea di Helmholtz sul ruolo del sentimento muscolare nella formazione delle percezioni era profondamente sviluppata nelle opere psicofisiologiche di I.M. Sechenov.
Nello sviluppare le questioni della fisiologia della visione, Helmholtz era costantemente aiutato da sua moglie, che era sua amica e aiutante; ha riscritto i suoi manoscritti, è stata la prima a leggere le sue lezioni. Nel 1854, una vita tranquilla, felice e appartata fu segnata dalla morte della sua amata madre. Allo stesso tempo, la tubercolosi della moglie cominciò a minacciare la sua salute. Helmholtz iniziò a prendere provvedimenti per trasferirsi in un'altra città dove il clima era più mite, e ne ebbe l'opportunità quando venne rilasciato il dipartimento di fisiologia e anatomia a Bonn. Nel 1855 fu assegnato al dipartimento di anatomia e fisiologia all'Università di Bonn, dove lavorò fino al 1858.
Nel 1857, il governo di Baden offrì a Helmholtz di trasferirsi nel dipartimento di fisiologia della famosa Università di Heidelberg, dove due suoi amici intimi, Robert Bunsen e Gustav Kirchhoff, lavoravano già come professori. Piccola Heidelberg, una delle città del ducato di Baden. Sulla collina sono le rovine di un antico castello. Querce ricce guardano nelle acque del Neckar. La gente di Heidelberg magnificamente chiamò il Palazzo della Natura un modesto edificio a due piani che ospitava il laboratorio di Helmholtz.
Il paesaggio benedetto di Heidelberg ha rotto l'esacerbazione della grave malattia della moglie. Il 28 dicembre 1859 Olga Helmholtz morì. A causa delle gravi condizioni nervose e dell'affaticamento, la fatica di Helmholtz è diventata più frequente. Sulle sue mani c'erano due bambini piccoli. Un anno dopo, fece un'offerta a Anne Mole, la nipote di un professore di lingua persiana al College de France di Parigi. Anna passò la maggior parte della sua vita a Parigi e Londra, era una ragazza molto istruita. Dopo il ritorno di Helmholtz dall'Inghilterra il 16 maggio 1861, un matrimonio ebbe luogo con Anna von Mol. 22 novembre 1862 Helmholtz viene eletto vice-rettore dell'Università di Heidelberg.
Il lavoro di Helmholtz lo portò ben oltre la fisiologia, quindi non sorprende che quando il Dipartimento di Fisica dell'Università di Berlino fu liberato, Dubois-Reymond - il Rettore dell'Università di Berlino inviò una proposta a Helmholtz per dirigere il primo Dipartimento di Fisica in Germania. Il 13 febbraio 1871, di ritorno da un viaggio in Svizzera, Helmholtz fu invitato a Versailles, dove Wilhelm I firmò la sua nomina a professore di fisica. In questa occasione, Dubois-Raymond ha osservato: "Una cosa inaudita è accaduta: un medico e un professore di fisiologia hanno occupato il principale dipartimento fisico della Germania".
Ben presto, Hermann von Helmholtz fu eletto professore di fisica all'Accademia Medico-Chirurgica, dove ricevette la sua educazione scientifica. Qui, continuando il suo lavoro sull'acustica e l'ottica fisiologica, si sta allontanando sempre più dalla medicina, passando a questioni puramente fisiche. Ha anche ricevuto una richiesta da William Thomson se voleva prendere la cattedra di fisica sperimentale a Cambridge, dove il famoso Maxwell e in seguito il più grande dei fisici moderni E. Rutherford furono i primi professori di fisica.
Nel 1873, un'altra tragedia familiare lo colpì, sua figlia Kat morì. Helmholtz duramente sopravvisse alla perdita di una persona cara. Ma la vita va avanti. 15 ottobre 1877 Helmholtz viene eletto rettore dell'Università di Berlino e contemporaneamente pubblica l'opera "Sul pensiero e la medicina", che è di estremo interesse fino ad ora.
Nel 1888 fu nominato presidente dell'istituzione statale fisicotecnica; ha unito questo incarico con un professore di fisica teorica all'università fino alla sua morte. Qui ha creato opere di fisica, biofisica, fisiologia e psicologia. Ha sviluppato una teoria termodinamica dei processi chimici, ha introdotto i concetti di energia libera e legata. Ha posto le basi delle teorie sul moto vorticoso dei liquidi e sulla dispersione anomala ...
Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz morì l'8 settembre 1894 alle 01:00 alle 72 all'età di 72 anni ... Può il ricordo di essere benedetto da lui!
Ivan Mikhailovich Sechenov ha studiato con Helmholtz. Quanto è stata grande l'impressione fatta dall'insegnante su di lui può essere giudicata dalle seguenti parole:
- Cosa posso dire di questo fuori dalla persona comune? A causa dell'insignificanza dell'istruzione, non potevo avvicinarmi a lui, così l'ho visto, per così dire, solo da lontano, non rimanendo mai calmo in sua presenza ... Dalle sue ... figure con occhi pensosi esplodevano in una sorta di mondo, come se non da questo mondo. Per quanto possa sembrare strano, ma sto dicendo la verità: mi ha fatto un'impressione simile a quella che stavo vivendo, cercando per la prima volta la Madonna Sistina a Dresda, tanto più che i suoi occhi erano davvero simili nell'espressione agli occhi di questa Madonna.
In germania Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz era considerato un tesoro nazionale ed erano molto scontenti della descrizione di un inglese, che in apparenza Helmholtz sembrava più un italiano che un tedesco.
HELMHOLTZ, HERMAN LUDWIG FERDINAND(Helmholtz, Hermann Ludwig Ferdinand von) (1821-1894), fisico, matematico, fisiologo e psicologo tedesco. Nato a Potsdam il 31 agosto 1821. Nel 1838 si diplomò alla scuola superiore. Nonostante il suo interesse per la fisica, non poteva andare all'università a causa della mancanza di fondi. Dopo aver firmato un impegno a servire per otto anni come chirurgo militare, fu ammesso all'Istituto medico militare di Friedrich Wilhelm a Berlino. Nel 1842 difese la sua tesi di fisiologia, nel 1843-1848 prestò servizio come medico militare a Potsdam. Qui si è interessato alla fisiologia, che è stata insegnata dal rinomato fisiologo I. Müller, diventato molto vicino ai giovani ricercatori E. Dyuba-Raymond e E. Brücke, appassionato dell'idea di trasformare la fisiologia come scienza introducendo metodi di fisica e chimica.
Nel 1845 Helmholtz si unì alla Berlin Physical Society. Da quel momento in poi, iniziò a viaggiare regolarmente a Berlino, dove condusse esperimenti nel laboratorio del famoso fisico G. Magnus. Nel 1845-1846 si formarono le idee principali dello scienziato, che servì come la parte principale della sua famosa opera. Informazioni sul risparmio energetico(Über die Erhaltubg der Kraft). 23 luglio 1847 Helmholtz presenta una relazione su questo argomento nella Società fisica. In esso, ha matematicamente provato la legge di conservazione delle forze (nel linguaggio scientifico moderno, energia), ha mostrato la sua universalità, ha introdotto il concetto di energia potenziale (nella sua terminologia, tensione), ha collegato la legge di conservazione dell'energia con l'impossibilità di costruire una macchina di moto perpetua.
Nel 1848 Helmholtz fu rilasciato dal servizio militare e ricoprì la carica di professore straordinario di fisiologia e patologia generale all'Università di Königsberg. Nel 1855 si trasferì all'Università di Bonn e nel 1858 divenne professore di fisiologia a Heidelberg. Per tutto questo tempo, continuando i suoi studi in fisiologia. Misura la velocità di propagazione degli impulsi nervosi, studia il processo di contrazione muscolare. Helmholtz diventa la prima persona a vedere la retina dell'occhio di una persona vivente; per questo, usa uno speciale specchio per gli occhi, un oftalmoscopio, inventato da lui nel 1850. I suoi ampi studi sulla fisiologia della visione (la teoria della sistemazione, la visione dei colori, ecc.) sono stati riassunti in un lavoro classico Guida all'ottica fisiologica(Handbuch der physiologischen Optik, Bd. 1-3, 1856-1857). Nel 1856, il lavoro acustico di Helmholtz iniziò con lo studio dei toni combinati. Ha costruito un modello dell'orecchio, che ha permesso di studiare la natura dell'impatto delle onde sonore sull'organo dell'udito, risolto il cosiddetto problema. organo tubo, sviluppato la teoria della percezione e fare suoni. Inoltre, conduce importanti studi sulla vibrazione di archi e risonatori acustici (risuonatori di Helmholtz), è impegnato nell'idrodinamica dei vortici, sviluppa il principio della somiglianza meccanica, che ha permesso di spiegare un numero di fenomeni meteorologici e il meccanismo di formazione delle onde del mare.
Nel 1870 Helmholtz fu invitato a Berlino, dove il dipartimento diretto da lui e il laboratorio divenne un centro informale di fisica in Germania. Nel 1888 diresse l'Università di Fisica, dove furono condotti sia la ricerca applicata che quella fondamentale. Sotto la guida di Helmholtz, l'istituto divenne un grande centro scientifico, dove giovani fisici provenienti da molti paesi, compresa la Russia, andarono a studiare.
Nel 1870-1880, Helmholtz era molto interessato ai problemi dell'elettrodinamica, cercando di trovare i criteri per scegliere in favore di una delle teorie elettrodinamiche allora esistenti. Sotto la sua influenza, G. Hertz condusse ricerche che portarono alla rilevazione di onde elettromagnetiche. Un ruolo importante nello sviluppo dell'elettromagnetismo è stato anche svolto dagli stessi esperimenti di Helmholtz, da lui stabiliti nel lontano 1869. Facendo attenzione alla natura oscillatoria della scarica del vaso di Leida, ha dimostrato che oscillazioni simili si verificano in una bobina di induzione collegata a un condensatore costituito da induttanza e capacità). Nel 1881, Helmholtz avanzò l'idea della natura atomica dell'elettricità, nel 1882 formulò la seconda legge della termodinamica in una forma che consentisse di applicarla ai processi chimici e introdusse i concetti di energia libera e legata.
I libri di testo di Helmholtz sono ampiamente conosciuti: Lezioni sulla teoria elettromagnetica della luce(Vorlesungen über die elektromagnetische Theorie des Licht, 1897); Lezioni teoriche sulla fisica(Vorlesungen über theoretische Physik, Bd. 1-6, 1897-1907).
Helmholtz era membro dell'Accademia delle scienze di Berlino, Praga, San Pietroburgo e altre società scientifiche.
letteratura Helmholtz G. Percezione del suono. San Pietroburgo, 1875
Helmholtz G. Informazioni sul risparmio energetico. M. - L., 1934
Lebedinsky A.V., Frankfurt U.I., Frank A.M. Helmholtz. M., 1966
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