Гельмгольц (Helmholtz), Герман Людвиг Фердинанд

Известные химики / Гельмгольц (Helmholtz), Герман Людвиг Фердинанд

Немецкий физик, математик, физиолог и психолог Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц родился в Потсдаме в семье учителя гимназии. В 1838 г. он окончил гимназию. Несмотря на интерес к физике, Гельмгольц не смог из-за недостатка средств поступить в университет. Подписав обязательство прослужить восемь лет военным хирургом, он был принят в Военно-медицинский институт Фридриха Вильгельма в Берлине. В 1842 г. Гельмгольц защитил диссертацию по физиологии, в 1843–1848 гг. служил военным врачом в Потсдаме. Здесь он заинтересовался физиологией, которую преподавал известный физиолог И.Мюллер, близко сошелся с молодыми исследователями Э.Дюбуа-Реймоном и Э.Брюкке, увлеченными идеей преобразования физиологии как науки путем введения в нее методов физики и химии.

В 1845 г. Гельмгольц вступил в члены Берлинского физического общества. Начиная с этого времени он стал регулярно ездить в Берлин, где проводил эксперименты в лаборатории известного физика Г.Магнуса. В 1845–1846 гг. сформировались основные идеи ученого, высказанные им в знаменитой работе «О сохранении силы», ставшей важным этапом в развитии термодинамики. 23 июля 1847 г. Гельмгольц сделал доклад по этой теме в Физическом обществе. В нем он математически обосновал закон сохранения сил (на современном научном языке – энергии), показал его универсальность, ввёл понятие потенциальной энергии (в его терминологии – силы напряжения), связал закон сохранения энергии с невозможностью построения вечного двигателя. Проанализировав большинство известных в то время физических явлений, Гельмгольц 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. Несколько ранее закон сохранения энергии сформулировал немецкий врач Ю.Р.Майер, но его работы поначалу были совершенно неизвестны физикам.

В 1848 г. Гельмгольца освобождают от военной службы, и он занимает должность экстраординарного профессора физиологии и общей патологии в университете Кёнигсберга. В 1855 г. он переходит в Боннский университет, в 1858 г. становится профессором физиологии в Гейдельберге. Все это время продолжаются его занятия физиологией. Он измеряет скорость распространения нервного импульса, изучает процесс мышечного сокращения. Гельмгольц становится первым человеком, увидевшим сетчатку глаза живого человека; для этого он использует специальное глазное зеркало – офтальмоскоп, изобретенное им в 1850 г. Его обширные исследования по физиологии зрения (теория аккомодации, цветового зрения и т.д.) были обобщены в классическом труде «Руководство по физиологической оптике» (тт. 1–3, 1856–1857). В 1856 г. исследованием комбинационных тонов начались акустические работы Гельмгольца. Он построил модель уха, позволившую изучить характер воздействия звуковых волн на орган слуха, решил задачу т.н. органной трубы, разработал теорию восприятия и издавания звуков. Кроме того, он проводит важные исследования колебания струн и акустических резонаторов (резонаторов Гельмгольца), занимается гидродинамикой вихрей, разрабатывает принцип механического подобия, позволивший объяснить ряд метеорологических явлений и механизм образования морских волн.

В 1870 г. Гельмгольца пригласили в Берлин, где возглавляемая им кафедра и лаборатория стали неформальным центром физики в Германии. В 1888 г. он возглавил Физико-технической университет, где велись как прикладные, так и фундаментальные исследования. Под руководством Гельмгольца институт превратился в крупный научный центр, куда приезжали учиться молодые физики из многих стран, в том числе и из России.

В 1870–1880 гг. Гельмгольц много занимался проблемами электродинамики, пытаясь найти критерии для выбора в пользу одной из существовавших тогда электродинамических теорий. Под его влиянием Г.Герц провел исследования, приведшие к обнаружению электромагнитных волн. Большую роль в развитии электромагнетизма сыграли и собственные опыты Гельмгольца, поставленные им еще в 1869 г. Обратив внимание на колебательный характер разряда лейденской банки, он показал, что аналогичные колебания возникают в индукционной катушке, соединенной с конденсатором (т.е. по существу создал колебательный контур, состоящий из индуктивности и ёмкости). В 1881 г. Гельмгольц выдвинул идею атомарной природы электричества, в 1882 г. сформулировал второе начало термодинамики в форме, позволяющей применять его к химическим процессам, ввел понятия свободной и связанной энергии.

Широкую известность получили учебники Гельмгольца: «Лекции по электромагнитной теории света» (1897); «Лекции по теоретической физике» (тт. 1–6, 1897–1907). Гельмгольц был членом Берлинской, Пражской, Петербургской АН, других научных обществ. Умер Гельмгольц в Берлине 8 сентября 1894 г.

      Информация о химии

      Fr — Франций

      ФРАНЦИЙ (лат. Francium), Fr, химический элемент I группы периодической системы Менделеева, атомный номер 87, атомная масса 223,0197, относится к щелочным металлам. Свойства: радиоактивен, наиболее устойчив изотоп 223Fr (период по ...

      Электрохимическое растворение платины в ионной жидкости

      Драгоценные металлы, в особенности платина, являются катализаторами многих промышленно значимых реакций. Одной из наиболее динамично развивающихся областей практического применения платины являются некоторые типы топливных ячеек. ...

      Клаузиус (Clausius), Рудольф Юлиус Иммануил

      Немецкий физик Рудольф Юлиус Иммануил Клаузиус родился в Кёслине, Померания. Учился в Берлинском университете (с 1840). По окончании университетского курса в Берлине он был преподавателем в Артиллерийской школе. В 1850–1857 ...