[править] Литература
- Гельмгольц // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- Гельмгольц (helmholtz) Герман Фон
- Г. Г. Де-Метц Hermann von Helmholtz (1821−1891) // Вестник опытной физики и элементарной математики. — 1891. — № 128. — С. 157—165.
- Г. Г. Де-Метц Hermann von Helmholtz (1821−1891) (окончание) // Вестник опытной физики и элементарной математики. — 1891. — № 129. — С. 184—194.
- Лазарев П. П. Гельмгольц. М., 1959.- 103 с.
- David Cahan (Ed.): Hermann von Helmholtz and the Foundations of Nineteenth-Century Science. Univ. California, Berkeley 1994, ISBN 978-0-520-08334-9.
- Gregor Schiemann: Hermann von Helmholtz’s Mechanism: The Loss of Certainty. A Study on the Transition from Classical to Modern Philosophy of Nature. Dordrecht: Springer 2009, ISBN 978-1-4020-5629-1.
Другие исследования
В физике Гельмгольц известен своими теориями о сохранении энергии, трудами в области электродинамики, химической термодинамики, а также механическим обоснованием термодинамики. Ввел научное понятие свободной энергии. Кроме этого, исследователь внес большой вклад в философию науки. Гельмгольц обосновал теорию о взаимосвязи законов восприятия и законов природы, идею о цивилизаторской силе науки и пр.
| Знаменитые медики всех времён | |
|---|---|
| Австрийские | Адлер Альфред • Ауэнбруггер Леопольд • Брёйер Йозеф • Ван Свитен • Гаен Антониус • Селье Ганс • Фрейд Зигмунд |
| Античные | Абу Али ибн Сина (Авиценна) • Асклепий • Гален • Герофил • Гиппократ |
| Британские | Браун Джон • Гарвей Уильям • Дженнер Эдвард • Листер Джозеф • Сиденгам Томас |
| Итальянские | Кардано Джероламо • Ломброзо Чезаре |
| Немецкие | Бильрот Христиан • Вирхов Рудольф • Вундт Вильгельм • Ганеманн Самуэль • Гельмгольц Герман • Гризингер Вильгельм • Грэфенберг Эрнст • Кох Роберт • Крепелин Эмиль • Петтенкофер Макс • Эрлих Пауль • Эсмарх Иоганн |
| Российские | Амосов Н. М. • Бакулев А.Н. • Бехтерев В.М. • Боткин С.П. • Бурденко Н.Н. • Данилевский В.Я. • Захарьин Г.А. • Кандинский В.Х. • Корсаков С.С. • Мечников И.И. • Мудров М.Я. • Павлов И.П. • Пирогов Н.И. • Семашко Н.А. • Сербский В.П. • Сеченов И.М. • Склифосовский Н.В. • Фёдоров С.Н. • Филатов В.П. |
| Французские | Бернар Клод • Биша Мари-Франсуа • Бруссе Франсуа-Жозеф • Галль Франц Йозеф • Корвизар Жан • Ларрей Доминик • Лаэннек Рене • Льебо Амбруаз Огюст • Пастер Луи • Паре Амбруаз • Пинель Филипп • Рабле Франсуа • Рише Шарль-Роберт • Шарко Жан-Мартэн |
| Разные | Бантинг Фредерик • Бургав Герман • Везалий Андреас • Гассер Герберт • Гораций Уэллс • Земмельвейс Игнац • Мортон Уильям • Кинси Альфред • Парацельс • Пуркине Ян • Ференци Шандор • Юнг Карл |
Акустика
Гельмгольц внёс значительный вклад в развитие физиологической и музыкальной акустики. Он разработал теорию акустического резонанса, решил задачу об органной трубе, построил модель уха, исследовав воздействие на него звуковых волн. В труде «Учение о слуховых ощущениях как физиологическая основа для теории музыки» (1863; русский перевод: 1875 год) исследовал натуральный звукоряд, создал резонансную теорию слуха. Гельмгольц впервые выдвинул теорию комбинационных тонов, объяснив их нелинейностью механической системы слухового аппарата, а именно барабанной перепонки. Для исследования звука (в том числе синтезирования «унтертонов») изобрёл прибор, известный как резонатор Гельмгольца. Явление диссонанса Гельмгольц объяснял наличием биений между обертонами в созвучиях. Труд Гельмгольца оказал существенное влияние на немецкую музыкальную теорию конца XIX — первой половины XX веков (А. фон Эттинген, Г. Риман, П. Хиндемит и др.).
Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц 199k
(31.08.1821 – 08.09.1894)
Большая советская энциклопедия: Гельмгольц (Helmholtz) Герман Людвиг Фердинанд (31.8.1821, Потсдам, – 8.9.1894, Берлин), немецкий физик, математик, физиолог и психолог. Учился в Военно-медицинском институте в Берлине. С 1843 военный врач в Потсдаме. Профессор физиологии университетов в Кенигсберге (с 1849), Бонне (с 1855), Гейдельберге (с 1858). С 1871 профессор физики в Берлинском университете, с 1888 директор физико-технического института в Берлине.В 1847 в работе «О сохранении силы» Г. впервые дал математическое обоснование закона сохранения энергии и, проанализировав большинство известных в то время физических явлений, показал всеобщность этого закона, в частности то, что происходящие в живых организмах процессы также подчиняются закону сохранения энергии; это было наиболее сильным аргументом против концепции особой «живой силы», якобы управляющей организмами. Г. впервые доказал применимость принципа наименьшего действия (см. Наименьшего действия принцип) к тепловым, электромагнитным и оптическим явлениям, вскрыл связь этого принципа со вторым началом термодинамики. В 1882 Г. придал второму началу термодинамики форму, позволившую применить его к изучению химических процессов, ввел понятие свободной энергии (см. Гельмгольцева энергия) и связанной энергии. Г. заложил основы теории вихревого движения жидкости (1858). Большое значение для развития аэродинамики имели исследования Г. по теории разрывных движений (1868). Выдвинутый Г. принцип механического подобия позволил объяснить ряд метеорологических явлений и механизм образования и поведения морских волн. В 1873 Г. выступил с изложением некоторых теоретических вопросов управляемого воздухоплавания.Работы Г. по электромагнетизму, оптике и акустике большей частью связаны с его физиологическими исследованиями. Он обнаружил явление колебательного разряда лейденской банки – факт, сыгравший существенную роль в развитии теории электромагнетизма. Г. попытался измерить скорость распространения электромагнитных возмущений, однако ему это не удалось. По его предложению Г. Герц произвел опыты с электромагнитными волнами. Г. развил теорию аномальной дисперсии (1874). В 1881 выдвинул идею об атомарном строении электричества. В области акустики Г. открыл комбинационные тона, построил модели уха, что позволило изучить характер воздействия звуковых волн на орган слуха, разработал теорию этого взаимодействия, создал учение о слуховой функции кортиева органа, решил т.н. задачу органной трубы. Разработал физическую и физиологическую теорию восприятия музыкальных звуков.Труды Г. в области физиологии посвящены изучению нервной и мышечной систем. Он обнаружил и измерил теплообразование в мышце (1845-47) и изучил процесс мышечного сокращения (1850-54). Впервые (1850) измерил скорость распространения возбуждения в нервах, определил скрытый период рефлексов (1854). Г. принадлежат основополагающие работы в области физиологии зрения. В 1853 он предложил теорию аккомодации. В 1859-66 разработал учение о цветовом зрении. Сконструировал ряд измерительных приборов (офтальмоскоп, маятник Гельмгольца и др.), а также разработал количественные методы физиологических исследований.Интересны исследования Г. по геометрии. Он доказывал, что все аксиомы геометрии имеют опытное происхождение и что опытным путем можно было бы выяснить форму пространства. Однако в трактовке пространства Г. отдавал дань кантианству, допуская априорность пространства как формы созерцания.Философская позиция Г., как указывал В.И. Ленин, характерна своей непоследовательностью. «Гельмгольц был непоследовательным кантианцем… то выводившим ощущения человека из внешних предметов, действующих на наши органы чувств, то объявлявшим ощущения только символами, т.е. какими-то произвольными обозначениями, оторванными от «совершенно различного» мира обозначаемых вещей…» (Полн. собр. соч., 5 издание, т.18, с.246). Эти взгляды сформировались у Г. под влиянием И. Мюллера, основателя физиологического идеализма.
Медицинские исследования
Известный врач является автором фундаментальных работ по физиологии слуха, зрения. Благодаря изобретенному им прибору – офтальмоскопу, ученый стал пионером в области исследований сетчатки глаза. Кроме этого, Гельмгольц изобрел прибор для диагностирования размеров глаза – офтальмометр, а также оптическое устройство стереоскоп, которое накладывает два плоских изображения таким образом, что наблюдающий видит трехмерный предмет
Офтальмометр и офтальмоскоп широко используются в офтальмологии, а стереоскоп имеет не только развлекательное, а и важное медицинское применение – его используют для лечения и профилактики косоглазия
Гельмгольц поспособствовал признанию теории цветного зрения Томаса Юнга, изучал механизмы аккомодации глаза. Он измерил кривизну не лишь роговицы, а и хрусталика. Доказал, что аккомодация происходит в связи с тем, что хрусталик глаза меняет собственную форму, при этом для близких объектов кривизна хрусталика становится больше, а при рассматривании дальних предметов он приобретает менее выпуклую форму.
При изучении механики слуха, медик построил модель уха, которая позволила исследовать влияние волн звука на слуховой аппарат, создал теорию звуковосприятия и на ее базисе концепцию о слуховых ощущениях, музыкальных инструментах и голосе. Разработал теорию объяснения оттенков звуков при помощи обертонов.
В 1849 году Гельгольц измерил скорость передачи сигнала в нервном волокне. С этой целью он проводил опыты над лягушкой с использованием гальванометра. Ученый сообщал скорость передвижения сигнала в диапазоне от 24,6 до 38,4 м/с. Изобрел прибор для записи мышечного сокращения – миограф.
Медик создал концепцию т.н. «бессознательных умозаключений», по которой восприятие определяется имеющимися у человека «привычными способами», что обеспечивает постоянство видимого мира; ключевую роль при этом играют движения и мышечные ощущения.
Комментарии
- Традиционное русское ударение — на второй слог. Правильное немецкое — на первый слог. Двойное ударение дано по БРЭ.
- Роберт Андреевич Колли, воспитанник Московского университета, занимал кафедру физики Казанского университета с 1876 года; написал экспериментальное исследование «О поляризации в электролитах» (1878). В 1886 году перешёл в Москву в Петровскую земледельческую академию. Дальнейшие работы Колли касались исследования электрических колебаний. В Казани Колли впервые поставил практические работы студентов, по образцу постановки этих работ в германских университетах.
Гельмгольц Герман Людвиг Фердинанд
Гельмгольц Герман Людвиг Фердинанд Родился: 31 августа 1821 года.
Умер: 8 сентября 1894 года.
Биография
Герман фон Гельмгольц (Герман Людвиг Фердинанд фон Гельмгольц нем. Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz; 31 августа 1821, Потсдам — 8 сентября 1894, Шарлоттенбург) — немецкий физик, врач, физиолог, психолог, акустик. В Москве именем Гельмгольца назван НИИ Глазных болезней на Садово-Черногрязской улице.
Гельмгольц родился 31 августа 1821 года в Потсдаме, близ Берлина, где его отец Фердинанд Гельмгольц служил учителем гимназии; мать его Каролина, урождённая Пенн, происходила из английской семьи, переселившейся в Германию. Герман фон Гельмгольц получил первоначальное образование в Потсдамской гимназии, а затем в 17 лет поступил студентом в королевский медико-хирургический институт, который окончил в 1842 году, защитив докторскую диссертацию «De fabrica systematis nervosi evertebratorum».
Обязательной для выпускников королевского медико-хирургического института была восьмилетняя военная служба, которую Гельмгольц проходил с 1843 года в Потсдаме, в качестве военного врача. В 1847 году Гельмгольц пишет свою знаменитую книгу «Über die Erhaltung der Kraft» и по рекомендации Александра Гумбольдта в 1848 году ему разрешено преждевременно оставить военную службу и возвратиться в Берлин, чтобы занять место в Академии художеств в качестве преподавателя анатомии; одновременно Гельмгольц становится ассистентом при анатомическом музее.
В 1849 году по рекомендации своего учителя, знаменитого физиолога Иоганна Мюллера, он был приглашён на должность профессора физиологии и общей анатомии в Кёнигсберг. Гельмгольц высоко ценил воспитывающее влияние своего профессора-руководителя Иоганна Мюллера и держался его направления. Недаром он говорил о нём: «Кто раз пришёл в соприкосновение с человеком первоклассным, у того духовный масштаб изменён навсегда — тот пережил самое интересное, что может дать жизнь…». В 1855 году переезжает в Бонн, где руководит кафедрой анатомии и физиологии, с 1858 года — кафедрой физиологии в Гейдельберге. В 1870 году становится членом Прусской академии наук.
В Гейдельберге Гельмгольц оставался до 1871 года, когда по приглашению Берлинского университета возглавил вакантную, после смерти известного профессора физики Густава Магнуса, кафедру физики. После Магнуса Гельмгольц получил в наследие маленькую и неудобную лабораторию; она была первой в Европе по времени основания, а он — вторым по времени её руководителем. В маленькой лаборатории ему было тесно и неуютно, и тогда при содействии правительства он выстроил в 1877 году дворец науки, именуемый ныне Физическим институтом Берлинского университета, которым управлял до 1888 года, когда германский Рейхстаг основал в Шарлоттенбурге большое учреждение — физико-техническое имперское ведомство (Physicalish-Technische Reichsanstalt) и назначил Гельмгольца его президентом. С тех пор он покинул физический институт в Берлине, передав руководство профессору Августу Кундту, а сам читал лекции лишь теоретического характера.
Таким образом, деятельность Гельмгольца как профессора разделяется на деятельность профессора физиолога до 1871 года и профессора физики с 1871 до 1894 года. Однако, к физике он обращался постоянно, даже до 1871 года. Благодаря разностороннему характеру своей педагогической деятельности он подарил Европе учеников — специалистов по различным отраслям естествознания. В частности, российские: Н. Н. Гезехаус, А. П. Соколов, Р. А. Колли, П. Ф. Зилов, Н. Н. Шиллер; из биологов и врачей — профессор Э. Адамюк, Николай Бакст, Л. Гиршман, И. Догель, В. Дыбковский, Эммануил-Макс Мандельштам, И. Сеченов, А. Ходин, Ф. Шереметьевский. Э. Юнге, из которых многие приобрели себе громное имя в науке и основали школы в русских университетах.
В 1888 году император Германии Фридрих III возвёл его в дворянское достоинство, а в 1891 году уже император Вильгельм II пожаловал его чином действительного тайного советника, титулом Excellenz и орденом Чёрного Орла. В том же 1891 году удостоился высшей награды Франции — звезды ордена «Почётного легиона». Город Берлин избрал его своим почётным гражданином.
После того как первая жена умерла, Гельмгольц женился второй раз. Сын Роберт — молодой учёный физик, успевший получить премию за свою работу «О лучеиспускании пламени», умер 8 сентября в 1894 году
Эффекты контраста
Наиболее известными примерами того способа, с помощью которого нервные токи влияют друг на друга, могут быть явления так называемого одновременного цветового контраста. Возьмите несколько листков бумаги, окрашенной в различные яркие цвета; положите на каждый из них по одной полоске серой бумаги одинакового цвета, затем прикройте каждый листок прозрачной белой бумагой, которая делает более мягкими и серый цвет, и цветной фон. На каждом листке серая полоска будет окрашена дополнительно к цвету фона, и серые полоски будут казаться столь непохожими друг на друга по цвету, что никто не признает в них кусочков одной и той же бумаги, пока не приподнимет прозрачную белую покрышку. По мнению Гельмгольца, это явление обусловлено застарелой привычкой – принимать в соображение окраску среды, через которую мы видим предметы. Та же вещь при голубом свете ясного неба, и при красновато-желтом свете свечи, и при темно-коричневом свете отражающего ее изображение полированного стола из красного дерева всегда представляется того же присущего ей цвета, который примысливается к явлению умом на основании прежних опытов, и таким путем ложное влияние среды исправляется. В приведенном выше опыте, по мнению Гельмгольца, нашему духу кажется, что цвет фона, покрытого белой бумагой, расположен над серой полоской. Но для того чтобы полоска показалась серой сквозь такую цветную покрышку, нужно, чтобы она действительно была дополнительного по отношению к покрышке цвета. Следовательно, думаем мы, она и есть в действительности дополнительного цвета.
Геринг показал, что теория Гельмгольца несостоятельна. Здесь не место приводить слишком подробный анализ этого вопроса; достаточно заметить, что факты говорят в пользу того, что это явление физиологическое – один из тех случаев, когда чувствительные нервные токи, взаимодействуя, производят на сознание иной эффект, чем если бы каждый действовал отдельно,
Последовательный контраст отличается от одновременного, причиной которого считают утомление. Сюда относятся факты, приводимые в теории зрения под названием “зрительные следы”. Впрочем, необходимо иметь в виду, что зрительные следы от прежних ощущений могут сосуществовать с настоящими ощущениями и обе разновидности могут видоизменять друг друга совершенно так же, как сосуществующие ощущения.
Другая иллюзия при движении объяснена Гельмгольцем. Когда мы глядим из окна быстро мчащегося поезда, то большинство попадающихся на пути предметов: дома, деревья и т.д. – кажутся очень малыми. Это происходит оттого, что мы в первое мгновение воспринимаем их несоответственно близко, так как их параллактическое движение назад непривычно быстро для нас. Выше было сказано, что при нашем движении вперед предметы кажутся нам движущимися назад, и чем они ближе, тем быстрее совершается их кажущееся перемещение. Таким образом, относительно большая скорость движения назад так прочно ассоциировалась с близостью предмета, что, замечая эту скорость в движении предмета, мы считаем его находящимся близко. Но при данном размере изображения предмета на сетчатке чем ближе предмет, тем меньшей нам кажется его натуральная величина. Таким образом, чем скорее мы двигаемся в поезде, тем ближе кажутся нам дома и деревья, а чем ближе они кажутся, тем меньшими они должны выглядеть (при той же величине изображения на сетчатке). Ощущения, связанные с конвергенцией и аккомодацией глаза и с переменой размеров изображения на сетчатке, порождают иллюзии при оценке размеров объектов и расстояний между ними. Подобные иллюзии принадлежат также к первому типу.
Литература
1. Джемс Психологии М.: “Педагогика” 1991
2. Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии СПб: Издательство “Питер”, 2000
3. Ярошевский М.Г.История психологии от античности до середины XX в. Учеб. пособие. – М., 1996. – 416 с.
Научный вклад
В своих первых научных работах при изучении процессов брожения и теплообразования в живых организмах Гельмгольц приходит к формулировке закона сохранения энергии. В его книге «О сохранении силы» () он формулирует закон сохранения энергии строже и детальнее, чем Роберт Майер в 1842 году, и тем самым вносит существенный вклад в признание этого оспариваемого тогда закона. Позже Гельмгольц формулирует законы сохранения энергии в химических процессах и вводит в 1881 году понятие свободной энергии — энергии, которую необходимо сообщить телу для приведения его в термодинамическое равновесие с окружающей средой (F=U−TS{\displaystyle F=U-TS}, где U{\displaystyle U} есть внутренняя энергия, S{\displaystyle S} — энтропия, T{\displaystyle T} — температура). Показав универсальность законов сохранения, не оставил места для концепций некой особой «жизненной силы», якобы управляющей организмами.
С 1842 по занимается изучением роста нервных волокон. Параллельно Гельмгольц активно изучает физиологию зрения и слуха. Также Гельмгольц создает концепцию «бессознательных умозаключений», согласно которой актуальное восприятие определяется уже имеющимися у индивида «привычными способами», за счёт чего сохраняется постоянство видимого мира, при этом существенную роль играют мышечные ощущения и движения. Он разрабатывает математическую теорию для объяснения оттенков звука с помощью обертонов.
Гельмгольц способствует признанию теории трёхцветового зрения Томаса Юнга, изобретает в 1850 году офтальмоскоп для изучения глазного дна, в 1851 году — офтальмометр для определения радиуса кривизны глазной роговицы; также им был создан факоскоп — прибор для определения изменений кривизны хрусталика глаза при различных степенях аккомодации его к расстояниям. Сотрудниками и учениками Гельмгольца были В. Вундт, И. М. Сеченов и Д. А. Лачинов.
Установлением законов поведения вихрей для невязких жидкостей (1858) Гельмгольц закладывает основы гидродинамики. Математическими исследованиями таких явлений, как атмосферные вихри, грозы и глетчеры, Гельмгольц закладывает основы научной метеорологии. Кроме того, его работы помогли объяснить механизм образования и поведения морских волн. Его исследования по теории разрывных движений (1868) имели большое значение для развития аэродинамики; в 1873 году он выступил с изложением некоторых теоретических вопросов управляемого воздухоплавания.
Ряд технических изобретений Гельмгольца носит его имя. Катушка Гельмгольца состоит из двух соосных соленоидов, удалённых на расстояние их радиуса и служит для создания открытого однородного магнитного поля. Резонатор Гельмгольца представляет собой полый шар с узким отверстием и служит для анализа акустических сигналов, а также при создании акустических систем для усиления низких частот или наоборот — для подавления нежелательных частот в помещениях.
Много работ посвятил Гельмгольц обоснованию всеобщности принципа наименьшего действия (например, по отношению к тепловым, электромагнитным и оптическим явлениям), вскрыв также связь этого принципа со вторым началом термодинамики.
Автор ряда трудов в области физиологии — о нервной и мышечной системе. Гельмгольц обнаружил теплообразование в мышце (1845—1847), изучил процесс мышечного сокращения (1850—1854), измерил скорость распространения возбуждения в нервах (1850), определил скрытый период рефлексов (1854), сформулировал теорию аккомодации глаза (1853), разработал учение о цветовом зрении (1859—1866). В 1856 году определил возраст Земли в 22 миллиона лет.
Биография
Знаменитый медик родился в Постдаме, недалеко от Берлина. Его отец был учителем гимназии, мать имела английские корни. Гельмгольц получил базовое образование в Постдамской гимназии, а потом поступил в королевский медицинский институт. Учебу закончил в 1842 г., защитив докторскую диссертацию по медицине. Затем проходил службу в прусской армии в качестве военного хирурга, в связи с принятым на себя обязательством при поступлении в институт.
В 1849 г. Гельмгольца пригласили на должность адъюнкта-профессора физиологии в Прусском университете Кенигсберга. В 1855 г. ученый переезжает в Бонн и становится руководителем кафедры физиологии и анатомии, с 1858 г. – кафедры физиологии в университете Гейдельберга. В 1870 г. был избран членом Королевской (Берлинской) академии наук.
В 1871 г. ученый был приглашен на пост заведующего кафедрой физики в Университете Фридриха-Вильгельма (Берлин). В 1888 г. Фридрих ІІІ наградил медика дворянским титулом; позже Гельмгольц стал также тайным советником и обладателем прусского ордена Черного орла и звезды ордена Почетного легиона во Франции. Является почетным гражданином Берлина.
