|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
BIOGRAFIE WIELKICH NAUKOWCÓW
Helmholtz Hermann Ludwig Ferdynand. Biografia naukowca
Katalog / Biografie wielkich naukowców
Hermann Helmholtz jest jednym z największych naukowców XIX wieku. Fizyka, fizjologia, anatomia, psychologia, matematyka... W każdej z tych nauk dokonał błyskotliwych odkryć, które przyniosły mu światową sławę. Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz urodził się 31 sierpnia 1821 r. w rodzinie poczdamskiego nauczyciela gimnazjalnego. Na prośbę ojca w 1838 roku Herman wstąpił do Wojskowego Instytutu Medycznego im. Fryderyka Wilhelma, aby studiować medycynę. Pod wpływem słynnego fizjologa Johanna Müllera Helmholtz poświęcił się studiom fizjologii i po ukończeniu kursu instytutu obronił w 1842 roku pracę doktorską na temat budowy układu nerwowego. W tej pracy dwudziestodwuletni lekarz po raz pierwszy udowodnił istnienie integralnych elementów strukturalnych tkanki nerwowej, zwanych później neuronami. W tym samym roku Herman został mianowany na stażystę w szpitalu w Berlinie. Od 1843 roku Helmholtz rozpoczął karierę jako poczdamski lekarz wojskowy. Mieszkał w koszarach i wstawał o piątej rano na sygnał trąby kawalerii. Ale chirurg eskadry pułku husarskiego znalazł również czas na naukę. W 1845 pożegnał się ze służbą wojskową i wyjechał do Berlina, aby przygotować się do państwowych egzaminów na doktora. Helmholtz ciężko pracuje w domowym laboratorium fizycznym Gustava Magnusa. A. G. Stoletov, który z wyczuciem uchwycił punkt zwrotny w rozwoju naukowym Niemiec w latach czterdziestych, napisał: „Domowe laboratorium Magnusa - pierwszy przykład laboratorium fizycznego - staje się siedliskiem fizyków eksperymentalnych”. Następnie uczeń tego laboratorium, Helmholtz, zostaje następcą Magnusa i przenosi laboratorium do budynku Uniwersytetu Berlińskiego, gdzie zamienia się w światowe centrum naukowe. Innym nauczycielem Helmholtza w Berlinie był Johann Müller. Znacznie później, 2 listopada 1871 r., podczas uroczystości Helmholtza z okazji jego siedemdziesiątych urodzin, wygłosił przemówienie, w którym opisał swoją drogę naukową. Wskazał, że pod wpływem Johanna Müllera zainteresował się kwestią tajemniczej istoty siły życiowej. Zastanawiając się nad tym problemem, Helmholtz na ostatnim roku studiów doszedł do wniosku, że teoria siły życiowej „przypisuje każdemu żywemu ciału właściwości tak zwanego perpetuum mobile”. Helmholtz znał problem perpetum mobile już od lat szkolnych, a w latach studenckich „w wolnych chwilach… szukał i przeglądał prace Daniela Bernoulliego, d'Alemberta i innych matematyków ubiegłego wieku”. „W ten sposób”, powiedział Helmholtz, „natknąłem się na pytanie: „Jaki związek musi istnieć między różnymi siłami natury, jeśli założymy, że perpetuum mobile jest w ogóle niemożliwy?” I dalej: „Czy wszystkie te relacje rzeczywiście się utrzymują?”. " W czasopiśmie Müllera Helmholtz opublikował w 1845 roku pracę „O wydatku substancji pod działaniem mięśni”. W tym samym 1845 roku młodzi naukowcy skupieni wokół Magnusa i Müllera utworzyli Berlińskie Towarzystwo Fizyczne. Wszedł do niej również Helmholtz. Od 1845 roku towarzystwo, które później przekształciło się w Niemieckie Towarzystwo Fizyczne, zaczęło wydawać pierwsze abstrakcyjne czasopismo „Uspekhi fiziki”. Rozwój naukowy Helmholtza odbywał się zatem w sprzyjającym środowisku zwiększonego zainteresowania naukami przyrodniczymi w Berlinie. Już w pierwszym tomie Uspekhi Fiziki, 1845, opublikowanym w Berlinie w 1847 roku, ukazał się przegląd teorii fizjologicznych zjawisk termicznych Helmholtza. 23 lipca 1847 r. sporządził raport „O zachowaniu siły” na spotkaniu Berlińskiego Towarzystwa Fizycznego. W tym samym roku ukazała się jako osobna broszura. Władza ówczesna „skłaniała się do odrzucenia sprawiedliwości prawa; pośród gorliwej walki, jaką toczyły z filozofią przyrody Hegla, moja praca również została uznana za fantastyczną filozofię…”. Helmholtz nie był jednak sam, wspierali go młodzi naukowcy, a przede wszystkim przyszły słynny fizjolog Dubois Reymond i młode Berlińskie Towarzystwo Fizyczne. Jeśli chodzi o stosunek do pracy Mayera i poprzedników Joule'a, Helmholtz wielokrotnie uznawał pierwszeństwo Mayera i Joule'a, podkreślając jednak, że nie znał pracy Mayera i znał pracę Joule'a niedostatecznie. W przeciwieństwie do swoich poprzedników łączy prawo z zasadą niemożliwości perpetuum mobile. Materia, którą Helmholtz uważa za bierną i nieruchomą. Aby opisać zmiany zachodzące na świecie, trzeba go wyposażyć w siły zarówno przyciągające, jak i odpychające. „Zjawiska naturalne”, mówi Helmholtz, „należy zredukować do ruchów materii o niezmiennych siłach napędowych, które zależą wyłącznie od relacji przestrzennych”. Tak więc świat, według Helmholtza, jest zbiorem punktów materialnych oddziałujących ze sobą z siłami centralnymi. Siły te są konserwatywne, a Helmholtz na czele swoich badań stawia zasadę zachowania siły roboczej. Zasadę Mayera „nic nie bierze się z niczego” Helmholtz zastępuje bardziej szczegółowym zapisem, że „jest niemożliwe, biorąc pod uwagę istnienie dowolnej kombinacji ciał, ciągłe uzyskiwanie siły napędowej z niczego”. Zasada zachowania siły życiowej w jej sformułowaniu brzmi: „Jeżeli jakakolwiek liczba poruszających się punktów materialnych porusza się tylko pod wpływem takich sił, które zależą od wzajemnego oddziaływania punktów lub które są skierowane w kierunku środków stałych, to suma siły życia wszystkich punktów razem wziętych pozostaną takie same we wszystkich momentach czasu, w których wszystkie punkty otrzymują te same względne położenia względem siebie i względem istniejących stałych środków, niezależnie od ich trajektorii i prędkości w przedziałach pomiędzy odpowiednimi momentami. Po sformułowaniu tej zasady Helmholtz rozważa jej zastosowania w różnych szczególnych przypadkach. Rozważając zjawiska elektryczne, Helmholtz znajduje wyrażenie na energię ładunków punktowych i pokazuje fizyczne znaczenie funkcji zwanej potencjałem Gaussa. Następnie oblicza energię systemu naładowanych przewodników i pokazuje, że kiedy słoiki lejdejskie są rozładowywane, uwalniane jest ciepło, które jest równoważne zmagazynowanej energii elektrycznej. Pokazał przy tym, że wyładowanie jest procesem oscylacyjnym, a drgania elektryczne „stają się coraz mniejsze, aż w końcu siła życiowa zostaje zniszczona przez sumę oporów”. Następnie Helmholtz rozważa galwanizm. Helmholtz analizuje procesy energetyczne w źródłach galwanicznych, w zjawiskach termoelektrycznych, kładąc podwaliny pod przyszłą termodynamiczną teorię tych zjawisk. Rozważając magnetyzm i elektromagnetyzm, Helmholtz w szczególności podaje swoje dobrze znane wyprowadzenie wyrażenia na elektromotoryczną siłę indukcji, oparte na badaniach Neumanna i oparte na prawie Lenza. W swojej pracy Helmholtz, w przeciwieństwie do Mayera, koncentruje się na fizyce, a o zjawiskach biologicznych mówi bardzo krótko i zwięźle. Jednak to właśnie ta praca otworzyła Helmholtzowi drogę do Katedry Fizjologii i Patologii Ogólnej Wydziału Lekarskiego Uniwersytetu w Królewcu, gdzie w 1849 r. otrzymał stanowisko profesora nadzwyczajnego. Helmholtz piastował to stanowisko do 1855 roku, kiedy przeniósł się do Bonn jako profesor anatomii i fizjologii. W 1858 roku Helmholtz został profesorem fizjologii w Heidelbergu, gdzie intensywnie iz powodzeniem pracował nad fizjologią widzenia. Badania te znacząco wzbogaciły dziedzinę wiedzy i medycyny praktycznej. Efektem tych badań była słynna „Optyka fizjologiczna” Helmholtza, której pierwszy numer ukazał się w 1856 r., drugi – w 1860 r., a trzeci – w 1867 r. Oko to jeden z najbardziej niezwykłych narządów naszego ciała. O jego pracy wiedzieli już wcześniej, porównywali ją z pracą aparatu fotograficznego. Ale do pełnego wyjaśnienia nawet fizycznej strony widzenia nie wystarczy zgrubne porównanie z aparatem. Konieczne jest rozwiązanie szeregu złożonych problemów z zakresu nie tylko fizyki, ale także fizjologii, a nawet psychologii. Trzeba było je rozwiązać żywym okiem, a Helmholtzowi udało się to zrobić. Zbudował specjalną aparaturę, zadziwiającą w swojej prostocie (oftalmometr), która umożliwiła pomiar krzywizny rogówki tylnej i przedniej powierzchni soczewki. W ten sposób zbadano załamanie promieni w oku. Widzimy przedmioty pomalowane na ten czy inny kolor, nasza wizja jest kolorowa. Co jest jego rdzeniem? Badanie oka wykazało, że siatkówka ma trzy główne elementy światłoczułe: jeden z nich jest najsilniej podrażniony przez promienie czerwone, drugi przez zielone, a trzeci przez niebieskie. Dowolny kolor powoduje silniejsze podrażnienie jednego z elementów i słabsze innego. Kombinacje podrażnień tworzą całą tę grę kolorów, którą widzimy wokół siebie. Aby zbadać dno żywego oka, Helmholtz stworzył specjalne urządzenie: lusterko do oczu (oftalmoskop). To urządzenie od dawna jest niezbędnym wyposażeniem każdego lekarza okulisty. Helmholtz zrobił wiele, aby zbadać oko i wzrok: stworzył optykę fizjologiczną - naukę o oku i wzroku. Tutaj, w Heidelbergu, Helmholtz prowadził klasyczne badania nad szybkością propagacji pobudzenia nerwowego. Żaby do sekcji były wielokrotnie na stole laboratoryjnym naukowca. Badał na nich prędkość propagacji pobudzenia wzdłuż nerwu. Nerw był podrażniony prądem, powstałe pobudzenie dotarło do mięśnia i skurczyło się. Znając odległość między tymi dwoma punktami i różnicę czasu, można obliczyć prędkość propagacji wzbudzenia wzdłuż nerwu. Okazało się, że jest dość mały, tylko od 30 do 100 m/s. Wydaje się, że to bardzo proste doświadczenie. Teraz wygląda to prosto, gdy zaprojektował go Helmholtz. A przed nim argumentowano, że tej prędkości nie można zmierzyć: jest to przejaw tajemniczej „siły życiowej”, której nie można zmierzyć. Helmholtz zrobił nie mniej dla badania słuchu i ucha (akustyka fizjologiczna). W 1863 roku ukazała się jego książka „Nauka wrażeń dźwiękowych jako fizjologiczna podstawa akustyki”. I tutaj, przed badaniami Helmholtza, wiele związanych ze słyszeniem było bardzo słabo badane. Wiedzieli, jak powstaje i rozprzestrzenia się dźwięk, ale bardzo niewiele było wiadomo o wpływie dźwięku na wibrujące przedmioty. Helmholtz był pierwszym, który zmierzył się z tym złożonym zjawiskiem. Stworzywszy teorię rezonansu, stworzył na jej podstawie doktrynę wrażeń słuchowych, naszego głosu i instrumentów muzycznych. Badając zjawiska drgań Helmholtz rozwinął także szereg zagadnień o dużym znaczeniu dla teorii muzyki oraz dokonał analizy przyczyn harmonii muzycznej. Przykład Helmholtza pokazuje, jak wielkie znaczenie ma rozpiętość światopoglądu naukowca, bogactwo i różnorodność jego wiedzy i zainteresowań. W tym samym miejscu, w Heidelbergu, ukazały się jego klasyczne prace na temat hydrodynamiki i podstaw geometrii. Od marca 1871 Helmholtz został profesorem na Uniwersytecie Berlińskim. Stworzył instytut fizyczny, do którego przyjeżdżali fizycy z całego świata. Po przeprowadzce do Berlina Helmholtz poświęca się wyłącznie fizyce i bada jej najbardziej złożone dziedziny: elektrodynamikę, w której w oparciu o idee Faradaya rozwija własną teorię, następnie hydrodynamikę i zjawiska elektrolizy w powiązaniu z termochemią. Szczególnie godne uwagi są jego prace z hydrodynamiki, rozpoczęte już w 1858 r., w których Helmholtz podaje teorię ruchu wirowego i przepływu płynu oraz w którym udaje mu się rozwiązać kilka bardzo trudnych problemów matematycznych. W 1882 roku Helmholtz formułuje teorię energii swobodnej, w której decyduje, jaka część całkowitej energii molekularnej układu może zostać przekształcona w pracę. Teoria ta ma takie samo znaczenie w termochemii, jak zasada Carnota w termodynamice. W 1883 roku cesarz Wilhelm nadaje Helmholtzowi tytuł szlachecki. W 1884 Helmholtz opublikował teorię anomalnego rozproszenia, a nieco później kilka ważnych prac dotyczących mechaniki teoretycznej. Do tego samego okresu należą prace dotyczące meteorologii. W 1888 roku Helmholtz został mianowany dyrektorem nowo utworzonego rządowego Instytutu Fizyki i Techniki w Charlottenburgu - Centrum Niemieckiej Metrologii, w organizacji którego brał czynny udział. Jednocześnie naukowiec kontynuuje wykłady z fizyki teoretycznej na uniwersytecie. Helmholtz miał wielu uczniów; Jego wykładów wysłuchały tysiące studentów. Wielu młodych naukowców przyjechało do pracy w jego laboratorium i nauczyło się sztuki eksperymentowania. Za jego studentów można uznać wielu rosyjskich naukowców - fizjologów E. Adamyuka, N. Baksta, F. Zavarykina, I. Sechenowa, fizyków P. Lebiediewa, P. Zidova, R. Kolli, A. Sokołowa, N. Shiddera. Niestety Helmholtza na starość czekały nie tylko radosne wydarzenia. Jego syn Robert, obiecujący młody fizyk, zmarł przedwcześnie w 1889 roku, opuszczając pracę nad promieniowaniem płonących gazów. Najnowsze prace naukowca, napisane w latach 1891-1892, dotyczą mechaniki teoretycznej. Helmholtz zmarł 8 września 1894 r. Autor: Samin D.K.
▪ Jean-Baptiste Lamarck. Biografia ▪ Einsteina Alberta. Biografia
Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt
06.05.2024 Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024
▪ Lipiec-2019 – najgorętszy miesiąc w historii obserwacji meteorologicznych ▪ Solarne tornada pomogą zielonej energii
▪ sekcja serwisu Dla początkującego radioamatora. Wybór artykułu ▪ artykuł o schodach. Wskazówki dla mistrza domu ▪ artykuł Gdzie i kiedy ludzie chowali się przed pogodą w skorupach pancerników? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Praca nad risografem. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy ▪ artykuł Transformator nastawny oparty na LATR. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony