Hermann von Helmholtz

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (31 d'agost de 1821-8 de setembre de 1894) va ser un mege i físic alemà, que va realisar contribucions significatives en numeroses àrees de la ciència moderna. En fisiologia i psicologia, és conegut pels seus treballs sobre el funcionament i els processos de percepció de l'ull i de l'oït humans. En física, és conegut per les seues teories sobre la conservació de l'energia, els seus treballs sobre electrodinàmica, termodinàmica química, i per la fundamentación mecànica de la termodinàmica. Com filòsof, és conegut pel seu filosofia de la ciència, idees sobre la relació entre les lleis de la percepció i les lleis de la naturalea, aixina com per les seues idees sobre la ciència de l'estètica i sobre el poder civilizador de la ciència. Va ser cofundador en 1887 del Physikalisch-Technische Reichsanstalt, més tarde l'actual Physikalisch-Technische Bundesanstalt, junt en Karl-Heinrich Schellbach i Werner von Siemens en Charlottenburg.

Primers anys

Helmholtz va nàixer en Potsdam, primogènit de Ferdinand Helmholtz, director d'institut que havia estudiat filogia i filosofia clàssica, i que era amic propenc de Fichte. Este fet explica la posterior influència sobre Helmholtz de les idees de Fichte i de Kant, les teories de les quals va tractar de traslladar a activitats empíriques com la psicologia. En la seua joventut es va traslladar a Berlín per a estudiar medicina en l'Institut Federico Guillermo Mèdic-Quirúrgic —cridada la Pépinière de Berlín—, escola que formava a meges militars. Va elegir estudiar allí perque no calia pagar matrícula, cosa important degut a que la seua família no era massa acabalada. No obstant, a canvi es comprometia a servir huit anys en l'eixèrcit. Quatre anys més tarde Helmholtz va abandonar la Pépinière com a doctor en anatomia per a realisar pràctiques en l'hospital de la Charité. En 1841 va escomençar una tesis doctoral baix la direcció de Müller. Estudiaria l'estructura del sistema nerviós en els invertebrats. Aixina va descobrir que les fibres nervioses sorgixen d'unes cèles, anteriorment identificades per Christian Gottfried Ehrenberg. En 1843 va ser destinat a l'hospital de Potsdam, a on va treballar durant cinc anys. Va poder compatibilisar el seu treball en les investigacions, ya que tenia prou temps lliure. Va habilitar un barracó per a transformar-ho en laboratori. Allí va realisar investigacions sobre la producció de calor durant la contracció muscular. Va demostrar que la calor no era transportat per la sanc o pels nervis, sino que era produït en els propis músculs. Va deduir un equivalent mecànic de la calor, incorporat en la seua dissertació de 1847, *Über die Erhaltung der Kraft (Sobre la conservació de l'energia). Açò significava que no existien "forces vitals" per a moure un múscul. Helmholtz va rebujar la tradició especulativa de la filosofia natural, paradigma dominant llavors en la fisiologia alemana. Despuix d'açò, va poder abandonar l'eixèrcit i escomençar a ensenyar anatomia en l'Acadèmia de les Arts de Prusia gràcies a l'ajuda que li va proporcionar Alexander von Humboldt.

Investigacions

Mecànica

El seu primer guany científic important, un Tractat de 1847 sobre la conservació de l'energia, va ser escrit en el context dels seus estudis de medicina i en un trasfondo filosòfic. Va descobrir el principi de conservació de l'energia mentres estudiava el metabolisme dels músculs. Va intentar demostrar que el moviment muscular supon un intercanvi mecànic d'energia, i que per lo tant no era necessària cap força vital per a explicar-ho. Este descobriment va supondre el rebuig del paradigma filosòfic dominant fins a llavors en la fisiologia alemana, frut d'una llarga tradició especulativa. Basant-se en els treballs anteriors de Sadi Carnot, Émile Clapeyron i James Prescott Joule, va postular una relació entre la mecànica, el calor, la llum, l'electricitat i el magnetisme, tractant-els com a distintes manifestacions d'una sola força (energia d'acort en la nomenclatura moderna). Va publicar les seues teories en ellibre titulat "*Über die Erhaltung der Kraft" (Sobre la conservació de la força) 1847.^[1]

En les décades de 1850 i 1860, les publicacions de William Thomson, Helmholtz i William Rankine varen popularisar l'idea de la mort tèrmica de l'univers. En dinàmica de decorreguts, Helmholtz va fer vàries contribucions, incloent els Teoremes d'Helmholtz sobre la dinàmica de vórtices en líquits no viscosos.

Fisiologia sensorial

La fisiologia sensorial d'Helmholtz va ser la base del treball de Wilhelm Wundt, un estudiant d'Helmholtz considerat com un dels fundadors de psicologia experimental. Wundt, més explícitament que Helmholtz, va descriure la seua investigació com una forma de filosofia empírica i com un estudi de la ment com un element independent. Helmholtz, en el seu primerenc rebuig de la filosofia natural, havia destacat l'importància del materialisme i se centrava més en l'unitat de la "ment" i del cos.^[2]

Òptica oftàlmica

En 1851, Helmholtz va revolucionar el camp de l'oftalmologia en l'invenció del oftalmoscopi; un instrument usat per a examinar l'interior del ull humà. Este invent li va fer sobtadament famós. Els interessos d'Helmholtz en aquella época es varen centrar cada volta més en la fisiologia dels sentits. La seua principal publicació, titulada "Handbuch der Physiologischen Optik" (Manual d'òptica fisiològica o Tractat d'òptica fisiològica"), va proporcionar les teories empíriques sobre la percepció de la profunditat i el moviment, i sobre la visió del color; convertint-se en una obra de referència fonamental en el seu camp durant la segona mitat d'el XIX. En el tercer i últim volum, publicat en 1867, Helmholtz descriu l'importància d'inferència inconscient en els processos de percepció. La seua teoria sobre l'acomodació reflectix va ser indiscutida fins a la década final d'el XX.

Helmholtz va continuar durant vàries décades actualisant les successives edicions del seu manual, reflectint el seu disputa en Ewald Hering que mantenia punts de vista oposts sobre la visió espacial i la percepció del color. Esta disputa va dividir la disciplina de la fisiologia durant la segona mitat del sigle de 1800.

Fisiologia dels nervis

En 1849, quan residia en Königsberg, Helmholtz va medir la velocitat de transmissió dels impulsos nerviosos. En aquella época, es pensava que les senyals nervioses viajaven a lo llarc dels nervis a una velocitat enormement ràpida.^[3] Per a això va utilisar un nervi ciático d'una granota recent disecado, i el múscul de la pantorrilla adjacent. Va utilisar un galvanómetro com a dispositiu cronográfico, afegint un espill per a reflectir un fes de llum en l'habitació a una escala que donava molta major sensibilitat a l'agulla del dispositiu. Les velocitats de transmissió registrades^[3]^[4] de^[5] per Helmholtz estaven en la gama de 24,6-38,4 metros per segon.^[3]

Acústica

Helmholtz va construir un aparat per a analisar les combinacions de tons que generen sons naturals complexos: el ressonador d'Helmholtz, un instrument musical electrònic primitiu (un dels precursors) que no va nàixer com a tal, ya que el seu inventor era un científic i no tenia cap interés en les aplicacions musicals derivades de les seues investigacions. El ressonador d'Helmholtz era capaç d'identificar les diverses freqüències o tons dels components d'ona sinusoidal pura de sons complexos que contenen múltiples tons.^[6]^[7]

En 1863 Helmholtz va publicar un llibre titulat Sobre les sensacions de to com a base fisiològica per a la teoria de la música, a on demostrava de nou el seu interés en la física de la percepció. Este llibre va influir sobre els musicólogos d'el XX.

Electromagnetisme

Helmholtz es va traslladar en 1871 de Bonn a Berlín, eixercint de professor de física. Es va interessar pel electromagnetisme. Encara que ell mateixa no va alcançar la celebritat per estes contribucions a la ciència, el seu discípul Heinrich Rudolf Hertz es va fer famós per ser el primer en mostrar la radiació electromagnètica. Un atre dels seus alumnes va ser Max Planck.

Helmholtz va escriure sobre molts temes diferents. Entre ells, temes tan divergents com l'edat de la Terra, l'orige del sistema planetari i el funcionament de la membrana basilar en la cóclea. (Vore Ressonador d'Helmholtz)

Obra

Algunes publicacions

*Über die Erhaltung der Kraft. Reimer, Berlín 1847.

Ueber die Wechselwirkung der Naturkräfte und die darauf bezüglichen neuesten Ermittelungen der Physik: ein populär-wissenschaftlicher Vortrag, gehalten am 7. Februar 1854. Gräfe & Unzer, Königsberg 1851.

Ueber die Accommodation dones Auge. In: Graefes Archiv für Ophthalmologie, v. 1, 1854–1855, p. 1–74.

Theorie der Luftschwingungen in Röhren mit offenen Enden. In: Journal für die regne und angewandte Mathematik 57 (1) 1860: 1–72.

Die Lehre von donen Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik. Friedrich Vieweg & Sohn, Braunschweig 1863, Nachdruck: Minerva-Verlag, Frankfurt am Main 1981, ISBN 3-8102-0715-2. 2.ª ed. Friedrich Vieweg & Sohn, Braunschweig 1865, l'edició de 1896.

*Über die akademische Freiheit der deutschen Universitäten – Rede beim Antritt dones Rectorats an der Friedrich-Wilhelms-Universität zu Berlin am 15. October 1877 gehalten. August Hirschwald, Berlín 1878.

Die Mechanik der Gehörknöchelchen und dones Trommelfells. In: Pflügers Archiv der gesamten Physiologie, v. 1, 1868, p. 1–60, (també en Max Cohen i el seu fill, Bonn 1869)

Schriften zur Erkenntnistheorie, comentat per Moritz Schlick i Paul Hertz, ed. d'Ecke Bonk. Springer, Viena / New York 1998, ISBN 3-211-82770-6.

Dynamik continuirlich verbreiteter Massen, ed. d'Otto Krigar-Menzel. Verlag J. A. Barth, Leipzig 1902.

*Über die Erhaltung der Kraft. (1847) / *Über Wirbelbewegungen. (1858), ed. de A. Wangerin, 2.ª ed. (reimpreso d'Ausg. Leipzig, Engelmann, Thun: Deutsch, Frankfurt am Main 1996, ISBN 3-8171-3001-5)

Zwei hydrodynamische Abhandlungen von H. v. Helmholtz. I. Ueber Wirbelbewegungen (1858) II. Ueber discontinuirliche Flüssigkeitsbewegungen (1868) Va publicar A. Wangerin. Verlag Wilhelm Engelman, Leipzig 1896

Zur Geschichte dones Princips der kleinsten Action. Sitzungsberichte der Königlich Preussischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin 14, 1887

Abhandlungen zur Philosophie und Geometrie, ed. o. eingel. von Sabine S. Gehlhaar. Junghans, Cuxhaven 1987, ISBN 3-926848-00-6.

Vorlesungen *über Theorie der Wärme, ed. de Franz Richarz. Verlag J. A. Barth, Leipzig 1903

Beschreibung eines Augenspiegels zur Untersuchung der Netzhaut im lebenden Auge. Unveränd. Nachdr. d. Ausg. Leipzig, J. A. Barth, 1910, Leipzig 1968.

Physiological optics, v. 3. (J. P. C. Southall, Trans.) Optical Society of America, Rochester NY 1925/1909.

Dones Denken in der Naturwissenschaft. Unveränd. reprograf. Nachdr. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 1968.

Die Tatsachen in der Wahrnehmung / Zählen und Messen erkenntnistheoretisch betrachtet. Unveränd. fotomechan. Nachdr. Wissenschaftl. Buchgesellschaft, Darmstadt 1959.

Vorträge und Reden von Hermann von Helmholtz. 1.^er v. 4.ª ed. Editorial Friedrich Vieweg & Sohn, Braunschweig 1896.

^{[enllaç trencat]} 4.ª ed. Vieweg, Braunschweig 1896.

Handbuch der physiologischen Optik. L. Voss, Leipzig 1867.

Vorlesungen *über die elektromagnetische Theorie dones Lichts. Hamburc, Leipzig 1897.

Philosophische und populärwissenschaftliche Schriften. Herausgegeben von Michael Heidelberger, Helmut Pulte und Gregor Schiemann. 3 v. Felix Meiner Verlag, Hamburc 2017, ISBN 978-3-7873-2896-3.

Reconeiximents i honors

En 1881, Helmholtz va ser elegit Membre Honorari del Real Colege de Cirugians d'Irlanda.^[8]
En 1883, el professor Helmholtz va ser honrat per l'emperador, sent elevat a la noblea, sent autorisat a utilisar ellinage von Helmholtz.
Helmholtz va ser nomenat [4] del Institut d'ingeniers i constructors navals d'Escòcia en 1884.

La més important institució de centres d'investigació científica alemans, l'Associació Helmholtz, commemora el seu nom.^[9]^[10]
el cràter llunar Helmholtz du este nom en el seu honor.
Aixina mateix, el cràter marcianà Helmholtz perpetua la seua memòria.

Vore també

Bibliografia

Hermann von Helmholtz and the foundations of Nineteenth century Science. els Àngeles: University of Califòrnia Press, 1994.

Referències

↑ English translation published in Scientific memoirs, selected from the transactions of foreign academies of science, and from foreign journals: Natural philosophy (1853), p. 114; trans. by John Tyndall. Google Books, [1]
↑ Peter J. Bowler and Iwan Rhys Morus (2005). Making Modern Science: A Historical Survey, University of Chicago Press, p. 177. ISBN 978-0-226-06861-9.
↑ ^3,0 ^3,1 ^3,2 (2010) Elegance in Science, Oxford: Oxford University Press, pp. [2]–150. ISBN 978-0-19-957862-7.
↑ Vorläufiger Bericht *über die Fortpflanzungs-Geschwindigkeit der Nervenreizung. In: Archiv für Anatomie, Physiologie und wissenschaftliche Medicin. Jg. 1850, Veit & Comp., Berlin 1850, S. 71-73. Berlin
↑ Messungen *über donen zeitlichen Verlauf der Zuckung animalischer Muskeln und die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Reizung in donen Nerven. In: Archiv für Anatomie, Physiologie und wissenschaftliche Medicin. Jg. 1850, Veit & Comp., Berlin 1850, S. 276-364. Berlin
↑ von Helmholtz, Hermann (1885). On the sensations of tone as a physiological basis for the theory of music, Second English edició, London: Longmans, Green, and Co., p. [3].
↑ Hermann L. F. Helmholtz, M. D. (1912). On the Sensations of Tone as a Physiological Basis for the Theory of Music, Fourth edició, Longmans, Green, and Co. ISBN 9781419178931.
↑ «Copia archivada». Archivat des d'el original, el 3 de febrer de 2018. Consultat el 27 d'octubre de 2019.
↑ Cahan, David (1993). Hermann von Helmholtz and the Foundations of Nineteenth-Century Science, University of Califòrnia Press. ISBN 0-520-08334-2.^{[pàgina requerida]}
↑ «història del nom en la secció sobre el sitie web de l'Associació Helmholtz». Archivat des d'el original, el 14 d'abril de 2012. Consultat el 30 d'abril de 2012.

Enllaços externs

Commons

Wikimedia Commons alberga contingut multimèdia sobre Hermann von Helmholtz.

Hermann von Helmholtz en Viquidites.

Modos normals d'oscilació d'una botella-Ressonador d'Helmholtz: [5]
Helmholtz Institute: [6]

Este artícul conté una traducció derivada de «Hermann von Helmholtz» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[1] English translation published in Scientific memoirs, selected from the transactions of foreign academies of science, and from foreign journals: Natural philosophy (1853), p. 114; trans. by John Tyndall. Google Books, [1]

[2] Peter J. Bowler and Iwan Rhys Morus (2005). Making Modern Science: A Historical Survey, University of Chicago Press, p. 177. ISBN 978-0-226-06861-9.

[glynn-3] 3,0 ^3,1 ^3,2 (2010) Elegance in Science, Oxford: Oxford University Press, pp. [2]–150. ISBN 978-0-19-957862-7.

[4] Vorläufiger Bericht *über die Fortpflanzungs-Geschwindigkeit der Nervenreizung. In: Archiv für Anatomie, Physiologie und wissenschaftliche Medicin. Jg. 1850, Veit & Comp., Berlin 1850, S. 71-73. Berlin

[5] Messungen *über donen zeitlichen Verlauf der Zuckung animalischer Muskeln und die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Reizung in donen Nerven. In: Archiv für Anatomie, Physiologie und wissenschaftliche Medicin. Jg. 1850, Veit & Comp., Berlin 1850, S. 276-364. Berlin

[Helmholtz1885-6] von Helmholtz, Hermann (1885). On the sensations of tone as a physiological basis for the theory of music, Second English edició, London: Longmans, Green, and Co., p. [3].

[7] Hermann L. F. Helmholtz, M. D. (1912). On the Sensations of Tone as a Physiological Basis for the Theory of Music, Fourth edició, Longmans, Green, and Co. ISBN 9781419178931.

[8] «Copia archivada». Archivat des d'el original, el 3 de febrer de 2018. Consultat el 27 d'octubre de 2019.

[Cahan-9] Cahan, David (1993). Hermann von Helmholtz and the Foundations of Nineteenth-Century Science, University of Califòrnia Press. ISBN 0-520-08334-2.^{[pàgina requerida]}

[History-10] «història del nom en la secció sobre el sitie web de l'Associació Helmholtz». Archivat des d'el original, el 14 d'abril de 2012. Consultat el 30 d'abril de 2012.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]