Helmholtz biografie. Hermann Ludmig Ferdinand Helmholtz - Biografie

Helmholtz biografie. Hermann Ludmig Ferdinand Helmholtz - Biografie

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz   (Hermann von Helmholtz) este considerată o comoară națională în Germania. A reușit să devină primul doctor printre oamenii de știință și primul om de știință din rândul medicilor.

Cu numele de medic, matematician, psiholog, profesor de fiziologie și fizică Helmholtz - inventator al oglinzii oculare, în secolul al XIX-lea, reconstrucția fundamentală a conceptelor fiziologice a fost legată inextricabil. Un expert strălucit în matematică superioară și fizică teoretică, a pus aceste științe în slujba fiziologiei și a obținut rezultate remarcabile.

Müller a folosit impulsul ca un exemplu al unei funcții vitale care nu ar fi fost niciodată prezentată măsurătorilor experimentale. Helmholtz a descoperit că acest puls a fost complet măsurabil și a avut o viteză surprinzător de mică de aproximativ 90 de picioare pe secundă. Inclinația impulsului nervos a susținut și pe cei care au insistat că ar trebui să includă o rearanjare a moleculelor grele și nu pasajul misterios al forței vitale.

Printre cele mai valoroase invenții ale lui Helmholtz se număra oftalmometrul, realizat în timp ce lucra la el, și, apropo, arătând că era o dovadă destul de imperfectă, deloc în concordanță cu ideea vitalistă a minții divine la locul de muncă, Helmholtz a descoperit că se putea concentra reflectat de ea pentru a crea o imagine ascuțită de țesătură. Oftalmoscopul rămâne unul dintre instrumentele cele mai importante ale unui medic, care îl poate utiliza pentru a studia vasele sanguine retinale, din care pot fi observate semne și boli arteriale.

Studiind biografia sa, nu inceteaza sa fii surprins si admirat: avea o amintire proasta, a studiat foarte mediocru si a absolvit gimnaziul cu un pacat la jumatate. În timpul studiilor sale la sala de gimnastică, nimeni nu putea chiar să creadă că ar face atât de multe lucruri utile în știință! Cu toate acestea, Hermann a devenit un fiziolog remarcabil.

Tatăl lui Hermann Augustus-Ferdinand-Julius Helmholtz (1792-1859) a primit o diplomă de studii superioare la Universitatea din Berlin, unde a studiat prima dată la facultatea teologică și a studiat filosofia. În 1820, a promovat un examen special și a primit un loc de profesor senior în gimnaziul din Potsdam.

Un oftalmometru poate măsura plasarea ochilor în schimbarea condițiilor optice, permițând, printre altele, alocarea corectă a ochelarilor. Studiul lui Helmholtz despre ochi a fost inclus în "Manualul de optică fiziologică", al cărui prim volum a apărut în cel de-al doilea volum, Helmholtz a investigat în continuare fenomenele optice și, mai important, sa confruntat cu o problemă filosofică care ar fi trebuit să o ia timp de câțiva ani - că astfel de concepte de bază precum timpul și spațiul nu au fost studiate prin experiență, ci au fost furnizate de minte pentru a înțelege ceea ce mintea a perceput.

În primul an al învățăturii sale, sa căsătorit cu Caroline Penn. În sala de gimnastică, August Ferdinand a învățat filosofia germană, a interpretat-o ​​pe Platon, a citit Homer, Virgil, Ovidiu și chiar și la un moment dat a predat matematică și fizică. Un subiect preferat, totuși, a fost literatura și cultura greacă. Ca un profesor remarcabil în 1827, a fost numit subordonat, iar un an mai târziu a fost promovat ca profesor.

Problema a fost semnificativ complicată de declarația lui Muller despre ceea ce el a numit legea energiilor specifice nervilor. Muller a constatat că organele senzoriale întotdeauna "comunică" propriile lor semnificații, indiferent de modul în care sunt stimulate. De exemplu, o lovitură la ochi, care nu are nimic de-a face cu fenomenele optice, determină destinatarul să "vadă stelele". Evident, ochiul nu raportează cu exactitate lumea exterioară, deoarece realitatea este o lovitură, nu o stea. Cum, deci, putem fi siguri că sentimentele comunică despre lumea exterioară?

Helmholtz a examinat această problemă în detaliu atât în ​​lucrarea sa privind optica, cât și în atelierul său. Ceea ce încerca să facă, fără un succes complet, era de a urmări senzațiile prin nervurile senzoriale și structurile anatomice din creier, în speranța de a expune mecanismul complet al senzației. Această sarcină, poate fi observată, nu a fost finalizată, iar fiziologii sunt încă implicați în rezolvarea misterului despre cum mintea știe ceva despre lumea exterioară.

Când în aceeași sală de gimnastică, fiul său, Herman, a început să studieze, limbile îi erau mai dificilă decât altele, el abia cunoștea istoria, era chinuit să învețe prin pasaje de inimă în proză. Când Cicero sau Virgil a fost citit în clasă, el a calculat cursul de raze în telescoape sub masă și a găsit deja unele teoreme optice despre care nimic nu a fost spus în manuale.

Un studiu detaliat al viziunii lui Helmholtz ia permis să respingă teoria spațiului lui Kant, demonstrând cu exactitate cum a apărut senzația de viziune. Spațiul, potrivit lui Helmholtz, a fost de înțeles, nu de conceptual. Mai mult, Helmholtz a atacat de asemenea insistența lui Kant că spațiul era neapărat tridimensional, pentru că așa ar fi trebuit să-l conceapă mintea. Folosind talentele sale matematice considerabile, el a explorat proprietățile spațiului non-euclidian și a arătat că acestea ar putea fi concepute și elaborate la fel de ușor ca cele trei dimensiuni.

  În 1838, Herman a absolvit liceul și a apărut întrebarea despre alegerea unei cariere. Dintre toate științele, el a fost cel mai atrăgat de știința naturală. Cu toate acestea, lipsa fondurilor necesare i-au făcut pe tatăl lui Herman să-i sfătuiască pe fiul său să nu meargă la Facultatea de Științe ale Naturii, iar Herman a decis să studieze medicina, ceea ce i-ar putea ajuta în viitor să lucreze în așa fel încât să nu-și întrerupă studiile în fizică și matematică.

Helmholtz's talente matematice nu s-au limitat la avioane teoretice cum ar fi. El a atacat și a rezolvat ecuații care au deranjat fizicienii și matematicienii de mult timp în urmă. O consecință a analizei matematice a lui Helmholtz a fost că edele lor erau surprinzător de stabile; ele se pot ciocni elastic, se intersectează, formează structuri complexe, asemănătoare nodului, trăiesc stres și contracție fără a-și pierde identitatea. Se pare că Faraday a lovit baza fizicii newtoniene cu refuzul său neortodox de a acționa de la distanță, adică acțiune între două corpuri în spațiu fără a schimba mediul între ele.

Singura relativă implicată în știință în familia Helmholtz a fost Murenin, care deținea o poziție proeminentă. El sa angajat să o patruleze pe Hermann în contul public al Institutului Militar Medical Chirurgicale Friedrich-Wilhelm din Berlin, care a pregătit medici militari.

Un student de șaptesprezece ani în primul semestru a studiat fizica, chimia și anatomia, iar pentru primul an a ascultat logica, istoria, latina și franceza. Herman a fost norocos nu numai cu colegii săi (o întreagă galaxie a viitorilor fizioterapeuți a învățat culorile științei germane: Karl Ludwig, Dubois-Reymond, Brücke, Virchow, Schwann), dar și cu profesorul de fiziologie Johannes Muller, lumina științei fiziologice germane.

Cu toate acestea, Maxwell, interpretând matematica legilor lui Faraday, a arătat că nu există nici o contradicție între fizica newtoniană și mecanica clasică. Helmholtz a dezvoltat matematica electrodinamicii. În ultimii ani, el a încercat fără succes să reducă toate electrodinamicii la un set minimal de principii matematice, o încercare în care trebuia să se bazeze din ce în ce mai mult pe proprietățile mecanice ale gândirii pentru a pătrunde în tot spațiul.

Helmholtz nu a fost pe deplin de acord cu Maxwell privind natura energiei electrice. Spre deosebire de Maxwell, Helmholtz a fost interesat și studiat electrochimia, în special natura galvanizării și, ironic, fizica existenței sale a ajutat la falsificarea teoriei Helmholtz a electrodinamicii.

Elevii lui Muller au fost uniți de aceeași dorință de a conecta fizica cu fiziologia și de a găsi o bază mai solidă pentru fundamentarea lor. Herman a fost semnificativ superior prietenilor săi în cunoașterea matematicii, ceea ce ia oferit ocazia de a "formula probleme și de a da direcția corectă rezolvându-le".

Lucrarea lui Hermann Helmholtz din laboratorul lui Muller, care a început strălucit în timpul studenților săi și la capturat, a fost întreruptă în toamna anului 1842, cu lucrări practice ca chirurg la Spitalul Militar Charite din Berlin, care a durat un an întreg și și-a luat timpul zilnic de la 7 la 20. Cu toate acestea, pe 2 noiembrie 1842, Hermann a susținut teza de doctorat în limba latină "Despre structura sistemului nervos nevertebrat". Subiectul îi fusese oferit chiar de Muller. În această teză, un om de știință tânăr a demonstrat pentru prima dată că elementele bine cunoscute ale țesutului nervos - celulele nervoase și fibrele sunt legate una de cealaltă și formează părți ale unui întreg inseparabil, numit mai târziu neuron.

Deși el nu a avut succes în formularea electrodynamicii, Helmholtz a reușit aproape să deducă toate efectele electromagnetice de la proprietățile presupuse ale eterului. Teoriile speciale și generale ale relativității propuse, au distrus teoria lui Helmholtz, eliminând eterul.

Helmholtz a început să lucreze la sunet și muzică și la condus la studiu. Lucrările sale de conservare a energiei l-au introdus în problemele transferului de energie. Aceste două domenii s-au adunat în ultimii ani în cercetările sale privind meteorologia, dar fenomenul a fost atât de complex încât ar putea face mai mult decât să îndrepte spre viitoarele domenii de cercetare.

După absolvire, Helmholtz este trimis la faimosul spital Berlin Charité în calitate de coordonator, iar Virchow a lucrat acolo. Totodată, lucrează în laboratorul de origine al lui Gustav Magnus, autorul publicațiilor despre mecanică, hidrodinamică, căldură etc. Helmholtz se confruntă cu un șapte ani de lucru din bursă ca medic militar. A reușit să-și găsească un loc de muncă în Potsdam, nu departe de Berlin: în octombrie 1843 a servit ca chirurg de escadron al husarilor regale de viață. Helmholtz trăia în cazarmă, se ridică ca toți ceilalți, la ora cinci dimineața, pe un semnal de la conducta de cavalerie. În ciuda tuturor inconvenientelor vieții cazarmelor, el a reușit să aranjeze un mic laborator fizic și fiziologic și în 1845 a făcut experimentele sale privind consumul de substanțe în timpul muncii musculare, pentru care Dubois-Raymond ia înmânat cântare portabile.

La recomandarea lui Johannes Muller, Helmholtz a fost invitat în 1849 ca profesor de fiziologie la Universitatea din Königsberg. În Konigsberg, el a proiectat un număr de instrumente de măsurare originale. Cel mai faimos dispozitiv conceput de el este o oglindă oculară (oftalmoscop)care a făcut posibilă observarea fundului ochiului și așa mai departe. Helmholtz pendulum, care permite expunerea tesutului rapid dupa iritatii succesive cu o dozare exacta a timpului. Și acum oftalmoscopul joacă un rol imens în diagnosticul nu numai al bolilor oculare, ci și al bolilor nervoase, cum ar fi tumorile creierului, măduvei spinării, măduvei spinării etc.

La congresul oftalmologic de la Paris, unde în 1867 a citit un raport despre relieful, au spus la o cină ceremonială: Oftalmologia era în întuneric; "Dumnezeu a spus că Helmholtz sa născut și lumina a strălucit".

  Perioada Koenigsberg de activitate științifică a lui Helmholtz a fost cea mai productivă. Acolo a dezvoltat, de asemenea, o teorie fiziologică a auzului, conform căreia fenomenul de rezonanță se bazează pe capacitatea de a distinge între tonurile de sunet.

Lucrările lui Helmholtz în domeniul fiziologiei sunt dedicate studiului sistemelor nervoase și musculare. El a descoperit și a măsurat generarea de căldură în mușchi prin metoda termoelectrică (1845-1847) și, folosind metoda grafică dezvoltată de el, a studiat în detaliu procesul contracției musculare în experimente pe o broască.

Lucrările la scară largă, care au adus la lumină lumea lui Helmholtz și au atras atenția Academiei de Științe din Paris, au determinat Ministerul Educației Publice Prusace să aprobe Helmholtz în 1851 ca profesor obișnuit, ceea ce a îmbunătățit semnificativ situația sa financiară. În august 1853, Helmholtz, lăsându-și soția și doi copii împreună cu rudele sale, a făcut prima călătorie în Anglia, unde sa întâlnit cu Faraday.

În domeniul fiziologiei vederii, el a dezvoltat modalități de determinare a curburii suprafețelor optice ale ochiului, în 1853 a dat teoria cazării. El a arătat că evaluarea vizuală a dimensiunii și distanței obiectelor se bazează pe senzațiile musculare specifice care decurg din mișcarea mușchilor ochiului.

Ideea lui Helmholtz despre rolul sentimentului muscular în formarea percepțiilor a fost profund dezvoltată în lucrările psihofiziologice ale lui I.M. Sechenov.

În elaborarea întrebărilor legate de fiziologia viziunii, Helmholtz a fost ajutat în mod constant de soția sa, care a fost prietenul și ajutorul lui; ea și-a redenumit manuscrisele, a fost prima care a citit prelegerile sale. În 1854, o viață liniștită, fericită și izolată a fost afectată de moartea mamei sale iubite. În același timp, tuberculoza soției a început să-i amenințe sănătatea. Helmholtz a început să ia măsuri pentru a se deplasa într-un alt oraș unde climatul a fost mai moale și a avut ocazia când a fost eliberat departamentul de fiziologie și anatomie din Bonn. În 1855, a fost repartizat la departamentul de anatomie și fiziologie al Universității din Bonn, unde a lucrat până în 1858.

În 1857, guvernul Baden le-a oferit lui Helmholtz să se mute la departamentul de fiziologie de la faimoasa universitate din Heidelberg, unde doi dintre prietenii lui apropiați, Robert Bunsen și Gustav Kirchhoff, au lucrat deja ca profesori. Micul Heidelberg, unul dintre orașele Ducatului Baden. Pe deal sunt ruinele unui castel vechi. Arborii de stejar aruncați o privire în apele lui Neckar. Oamenii din Heidelberg au numit magnific palatul naturii o clădire modestă cu două etaje care găzduia laboratorul Helmholtz.

Peisajul binecuvântat din Heidelberg a rupt exacerbarea bolii severe a soției sale. 28 decembrie 1859 Olga Helmholtz a decedat. Datorită condițiilor nervoase severe și oboselii, oboseala lui Helmholtz a devenit mai frecventă. Pe mâinile lui erau doi copii mici. Un an mai târziu, a făcut o ofertă Annei Mole, nepoata unui profesor de limbă persană la Colegiul de Franța din Paris. Anna a petrecut cea mai mare parte a vieții sale în Paris și Londra, a fost o fată foarte educată. După revenirea lui Helmholtz din Anglia pe 16 mai 1861, a avut loc o nuntă cu Anna von Mol. 22 noiembrie 1862 Helmholtz a fost ales vice-rector al Universității din Heidelberg.

munca Helmholtz lui l-au dus mult dincolo de fiziologie, deci nu este surprinzător faptul că, atunci când a lansat Departamentul de Fizică de la Universitatea din Berlin, Du Bois-Reymond - Rectorul Universității din Berlin, Helmholtz trimis oferta cap primul scaun de fizica din Germania. 13 februarie 1871, întoarcerea dintr-o călătorie în Elveția, Helmholtz a fost invitat la Versailles, unde Wilhelm I a semnat numirea sa ca profesor de fizica. Cu această ocazie, Dubois-Raymond a remarcat: "Un lucru nemaiauzit sa întâmplat: un medic și un profesor de fiziologie au ocupat departamentul fizic principal al Germaniei".

  Curând Hermann von Helmholtz, a fost ales profesor de fizica la Academia Medico-chirurgicale, unde a primit educația științifică. Aici, continuându-și activitatea cu privire la acustica fiziologică și la optica, se îndepărtează din ce în ce mai mult de medicină, trecând la întrebări pur fizice. El a primit, de asemenea, de la cererea lui William Thomson, dacă ar fi vrut să ia scaunul de fizica experimentala la Cambridge, unde primul profesor de fizica a fost celebrul Maxwell și mai târziu cea mai mare dintre fizicienii moderni Rutherford.

În 1873, o altă tragedie de familie la lovit, fiica lui Kat a murit. Helmholtz a supraviețuit cu greu pierderii unui iubit. Dar viața continuă. 15 octombrie 1877 Helmholtz ales rector al Universității din Berlin și, în același timp, a publicat o lucrare „Cu privire la gândire și medicina“, care reprezintă cel mai profund interes pentru această zi.

În 1888, a fost numit președinte al Instituției de Stat pentru Fizică și Tehnologie; a combinat acest post cu un profesor de fizică teoretică la universitate până la moartea sa. Aici a creat lucrări de fizică, biofizică, fiziologie și psihologie. El a dezvoltat o teorie termodinamică a proceselor chimice, a introdus conceptele de energie liberă și legată. El a pus bazele teoriilor privind mișcarea turbionară a lichidelor și dispersia anormală ...

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz a murit la 8 septembrie 1894 la ora 1:00 am la vârsta de 72 de ani la vârsta de 72 de ani ... Fie ca memoria binecuvântatului să fie de la el!

Ivan Mikhailovich Sechenov a studiat cu Helmholtz. Cât de mare a fost impresia pe care a făcut-o profesorul asupra lui poate fi judecată prin următoarele cuvinte:
  - Ce pot spune despre asta din partea persoanei obișnuite? Din cauza insignifianței educației nu am putut să mă apropii de el, așa că l-am văzut, ca să spunem așa, doar din afară, fără să rămân liniștită în prezența lui ... Din figurile lui ... cu ochii îngrozitori suflat într-un fel de lume, de parcă nu din această lume. Ciudat cum pare, dar eu spun adevărul: el mi-a făcut o impresie asemănătoare cu cea pe care o trăiam, căutând pentru prima oară la Madonna Sistinică din Dresda, cu atât mai mult cu cât ochii lui erau cu totul asemănători în ochii acestei Madone.

În Germania Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz a fost considerat o comoară națională   și au fost foarte nemulțumiți de descrierea unui englez care, înfățișând Helmholtz, arăta mai mult ca un italian decât un german.

HELMHOLTZ, HERMAN LUDWIG FERDINAND(Helmholtz, Hermann Ludwig Ferdinand von) (1821-1894), fizician german, matematician, fiziolog și psiholog. Născut în Potsdam la 31 august 1821. În 1838 a absolvit liceul. În ciuda interesului său față de fizică, el nu a putut merge la universitate din cauza lipsei de fonduri. După ce a semnat un angajament de a servi timp de opt ani ca chirurg militar, a fost internat la Institutul Medical Militar al lui Friedrich Wilhelm la Berlin. În 1842, și-a susținut teza despre fiziologie, în 1843-1848 a fost doctor în Militar în Potsdam. Aici a devenit interesat de fiziologie, care a fost predat de renumitul fiziolog I. Müller, a devenit foarte aproape de tinerii cercetători E. Dyuba-Raymond și E. Brücke, pasionați de ideea transformării fiziologiei ca știință prin introducerea unor metode de fizică și chimie.

În 1845 Helmholtz sa alăturat Societății Fizice din Berlin. Din acest moment, a început să călătorească cu regularitate la Berlin, unde a condus experimente în laboratorul faimosului fizician G. Magnus. În 1845-1846 s-au format ideile principale ale omului de știință, care au servit drept parte importantă a faimoasei sale lucrări. Despre economisirea energiei(Über die Erhaltubg der Kraft). 23 iulie 1847 Helmholtz a făcut un raport pe această temă în Societatea fizică. În el a fundamentat matematic legea conservării forțelor (în limba științifică modernă, energia), și-a arătat universalitatea, a introdus conceptul de potențială energie (în terminologia și tensiunea sa), a legat legea conservării energiei cu imposibilitatea de a construi o mașină de mișcare perpetuă.

În 1848, Helmholtz a fost eliberat din serviciul militar și ocupă poziția de profesor extraordinar de fiziologie și patologie generală la Universitatea din Königsberg. În 1855 sa transferat la Universitatea din Bonn, iar în 1858 a devenit profesor de fiziologie la Heidelberg. În tot acest timp, continuându-și studiile în fiziologie. Măsoară viteza propagării impulsurilor nervoase, studiază procesul de contracție a mușchilor. Helmholtz devine prima persoană care vede retina ochiului persoanei vii; pentru aceasta, el folosește o oglindă specială pentru ochi, un oftalmoscop inventat de el în 1850. Studiile sale extinse privind fiziologia vederii (teoria cazării, viziunea culorii etc.) au fost rezumate în lucrarea clasică   Ghid pentru optica fiziologică(Handbuch der fiziologischen Optik, Bd. 1-3, 1856-1857). În 1856, lucrarea acustică a lui Helmholtz a început cu studiul tonurilor combinate. El a construit un model al urechii, care a permis studierii naturii impactului undelor sonore asupra organului auzului, a rezolvat așa-numita problemă. organ tub, a dezvoltat teoria percepției și a face sunete. În plus, el efectuează studii importante despre vibrația șirurilor și rezonanților acustici (rezonatori Helmholtz), se ocupă de hidrodinamica vortexurilor, dezvoltă principiul asemănării mecanice, ceea ce permite explicarea unui număr de fenomene meteorologice și a mecanismului de formare a undelor marine.

În 1870, Helmholtz a fost invitat la Berlin, unde departamentul condus de el și laboratorul a devenit un centru informal al fizicii în Germania. În 1888 a condus Universitatea de Fizica Tehnică, unde au fost desfășurate atât cercetări fundamentale, cât și aplicate. Sub conducerea lui Helmholtz, institutul a devenit un mare centru științific, unde au ajuns să studieze tineri fizicieni din multe țări, inclusiv din Rusia.

În anii 1870-1880, Helmholtz a fost foarte preocupat de problemele electrodinamicii, încercând să găsească criterii de alegere în favoarea uneia dintre teoriile electrodinamice existente. Sub influența sa, G. Hertz a efectuat cercetări care au condus la detectarea undelor electromagnetice. Un rol important în dezvoltarea electromagnetismului au jucat, de asemenea, experimentele lui Helmholtz, pe care le-a stabilit încă din 1869. Atragerea atenției asupra naturii oscilante a descărcării de borcan de la Leyden a arătat că oscilații similare apar într-o bobină de inducție conectată la un condensator (adică, constând din inductanță și capacitate). În 1881, Helmholtz avansează ideea naturii atomice a energiei electrice, în 1882 a formulat cea de-a doua lege a termodinamicii într-o formă care îi permite să se aplice proceselor chimice și a introdus noțiunile de energie liberă și legată.

Cărțile lui Helmholtz sunt cunoscute: Prelegeri privind teoria electromagnetică a luminii(Vorlesungen über die electromagnetische Theorie des Licht, 1897);   Cursuri de fizică teoretică(Vorlesungen über theoretische Physik, Bd. 1-6, 1897-1907).

Helmholtz a fost membru al Academiei de Științe din Berlin, Praga, St. Petersburg și al altor societăți științifice.

literatură

Helmholtz G. Percepția sunetului. Sankt Petersburg, 1875
  Helmholtz G. Despre economisirea energiei. M. - L., 1934
  Lebedinsky A.V., Frankfurt U.I., Frank A.M. Helmholtz. M., 1966



top