Helmholtz Hermann Ludwig Ferdinand

fot. Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN

Helmholtz

[hẹlmholc]

Hermann Ludwig Ferdinand von , ur. 31 VIII 1821, Poczdam, zm. 8 IX 1894, Charlottenburg (obecnie w granicach Berlina),

fizyk, fizjolog i filozof niemiecki, z wykształcenia lekarz.

Urodził się 31 VIII 1821 w Poczdamie. Ojciec Helmholza Ferdinand był nauczycielem filozofii i literatury w gimnazjum w Poczdamie. Uczył syna łaciny i greki, a także języka francuskiego, angielskiego i włoskiego. Zapoznawał go też z filozofią idealizmu obiektywnego Hegla i z pracami I. Kanta. Hermann von Helmholtz od 1838 studiował w Instytucie Medycyny im. Fryderyka Wilhelma w Berlinie, gdzie zostal zwolniony z opłat, pod warunkiem, że przez 8 lat po studiach będzie lekarzem wojskowym. W 1842 został przydzielony do regimentu stacjonujacego w Poczdamie, a ponieważ jego obowiązki wojskowe nie zajmowały mu dużo czasu, przeprowadzał eksperymenty naukowe w prowizorycznym laboratorium. Wkrótce z powodu swych talentów naukowych został zwolniony z wojska. Od 1849 był profesorem fizjologii i patologii na uniwersytecie w Królewcu, następnie na uniwersytetach: od 1855 w Bonn, od 1858 w Heidelbergu i od 1871 w Berlinie. W 1882 przyznano mu tytuł szlachecki. W 1888 został wybrany na pierwszego dyrektora Instytutu Fizyki i Techniki w Berlinie. Helmholza cechowała wszechstronność zainteresowań, wniósł fundamentalny wkład do fizyki i fizjologii, zajmował się termodynamiką, elektrodynamiką i hydrodynamiką, filozofią. Hermann von Helmholtz był dwukrotnie żonaty, miał pięcioro dzieci. Pod koniec życia cierpiał z powodu migreny i ataków depresji. Zmarł 8 IX 1894 w Poczdamie.

Prace z fizjologii

Prace von Helmholtza z dziedziny fizjologii dotyczyły fizjologii zmysłów i układu nerwowego. W 1850 przeprowadził pierwszy w historii pomiar prędkości rozchodzenia się impulsów nerwowych w ciele człowieka i stwierdził, że ta prędkość jest bardzo mała (27m/s). W 1851 skonstruował oftalmoskop (przyrząd wyposażony w układ optyczny i własne źródło światła, służący do oglądania dna oka przez otwór źrenicy) i lustro laryngologiczne czołowe. W 1853 opracował teorię akomodacji oka. Stworzył fizyczno-fizjologiczno-psychologiczną teorię widzenia barw, na podstawie której podał pierwszą naukową systematykę barw i pierwszą próbę przedstawienia zagadnienia wrażeń, spostrzeżeń i złudzeń wzrokowych. Przeprowadził szczegółowe badanie struktury ucha, co spowodowało, że dokonał ważnych odkryć w akustyce i sformułował podstawy fizyczne i fizjologiczne teorii słuchu.

Prace z fizyki, astronomii, filozofii

W dziedzinie fizyki główną zasługą von Helmholtza było podanie 1847 (niezależnie od J.R. Mayera i J.P. Joule’a) matematycznej interpretacji zasady zachowania energi i wykazanie jej powszechnego charakteru (w pracy: Über die Erhaltung der Kraft). W 1854 podał teorię dotyczącą energii wypromieniowanej przez gwiazdy. Według tej teorii, zwanej teorią kontrakcyjną Helmholtza, źródłem energii wypromieniowywanej przez Słońce (ogólnie przez gwiazdy) jest kurczenie się Słońca, połączone z zamianą energii grawitacyjnej w energię promienistą (według współczesnych poglądów podstawowym źródłem energii gwiazd są reakcje termojądrowe, jedynie w pewnych etapach ewolucji gwiazdy podlegają procesom grawitacyjnego kurczenia). Von Helmholtz był autorem prac z mechaniki płynów (1858 opracował teorię ruchu wirów płynów doskonałych), akustyki (głównie analizy dźwięków, 1862), elektryczności (rozprawa o prądach elektrycznych w przewodnikach nieliniowych), gdzie jako jeden z pierwszych używał pojęcia potencjału, wprowadzonego przez C.F. Gaussa. Od 1871 prowadził badania prędkości rozchodzenia się oddziaływań elektrodynamicznych, prądów o wielkiej częstotliwości w obwodach otwartych (temat ten podjął jego uczeń H.R. Hertz, który dzięki badaniom von Helmholtza doprowadził do wytworzenia po raz pierwszy fal elektromagnetycznych). W ostatnich latach życia von Helmholtz zajmował się głównie zagadnieniami termodynamiki. Wprowadził pojęcie energii swobodnej i podał jej zależności od temperatury bezwzględnej (Gibbsa–Helmholtza równania). Stwierdził, że zasada najmniejszego działania stosuje się do zjawisk cieplnych (wykazał jej związek z II zasadą termodynamiki), a także w elektrodynamice (1894). W 1874 von Helmholtz sformułował podstawy teorii dyspersji anomalnej, a 1892 ogłosił pracę o elektromagnetycznej teorii dyspersji barw. Był także autorem prac z zakresu meteorologii — teorii wirów powietrznych i burz oraz powstawania fal morskich.

Von Helmholtz zajmował się też filozoficzną interpretacją nauk przyrodniczych i metodologią nauk ścisłych. W filozofii przedmiotem jego zainteresowania była głównie teoria poznania, w której reprezentował stanowisko agnostycyzmu. Doprowadziło to go do stworzena tzw. teorii hieroglifów, według której w poznaniu zmysłowym uzyskuje się nie obrazy (odbicie) rzeczywistości, ale jedynie ich znaki, symbole, hieroglify. Poglądy filozoficzne von Helmholtza przyczyniły się do rozwoju neokantyzmu w Niemczech.