De Wikipedia, la enciclopedia libre
Saltar a navegación Saltar a búsqueda

Sirena polifónica de Helmholtz, Hunterian Museum, Glasgow

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz [a] (31 de agosto de 1821 - 8 de septiembre de 1894) fue un físico y médico alemán que hizo importantes contribuciones en varios campos científicos. La mayor asociación alemana de instituciones de investigación , la Asociación Helmholtz , lleva su nombre. [5]

En fisiología y psicología , es conocido por sus matemáticas del ojo , teorías de la visión , ideas sobre la percepción visual del espacio, investigación de la visión del color y sobre la sensación del tono, la percepción del sonido y el empirismo en la fisiología de la percepción.

En física , es conocido por sus teorías sobre la conservación de la energía , su trabajo en electrodinámica , termodinámica química y sobre una base mecánica de la termodinámica .

Como filósofo , es conocido por su filosofía de la ciencia , ideas sobre la relación entre las leyes de la percepción y las leyes de la naturaleza , la ciencia de la estética y las ideas sobre el poder civilizador de la ciencia.

Biografía [ editar ]

Primeros años [ editar ]

Helmholtz nació en Potsdam, hijo del director del gimnasio local , Ferdinand Helmholtz, que había estudiado filología clásica y filosofía , y que era un amigo íntimo del editor y filósofo Immanuel Hermann Fichte . El trabajo de Helmholtz estuvo influenciado por la filosofía de Johann Gottlieb Fichte e Immanuel Kant . Trató de rastrear sus teorías en asuntos empíricos como la fisiología .

De joven, Helmholtz estaba interesado en las ciencias naturales, pero su padre quería que estudiara medicina. Helmholtz obtuvo un doctorado en medicina en Medicinisch-chirurgisches Friedrich-Wilhelm-Institut  [ de ] en 1842 y realizó una pasantía de un año en el hospital Charité [6] (porque había apoyo financiero para estudiantes de medicina).

Formado principalmente en fisiología, Helmholtz escribió sobre muchos otros temas, que van desde la física teórica hasta la edad de la Tierra y el origen del Sistema Solar .

Publicaciones universitarias [ editar ]

El primer puesto académico de Helmholtz fue como profesor de anatomía en la Academia de Artes de Berlín en 1848. [7] Luego pasó a ocupar un puesto de profesor asociado de fisiología en la Universidad Prusiana de Königsberg , donde fue nombrado en 1849. En En 1855 aceptó una cátedra de anatomía y fisiología en la Universidad de Bonn . Sin embargo, no estaba particularmente feliz en Bonn y tres años más tarde se trasladó a la Universidad de Heidelberg , en Baden , donde se desempeñó como profesor de fisiología. En 1871 aceptó su último puesto universitario, como profesor de física en la Universidad Humboldt de Berlín.

Investigación [ editar ]

Helmholtz en 1848

Mecánica [ editar ]

Su primer logro científico importante, un tratado de 1847 sobre la conservación de la energía , fue escrito en el contexto de sus estudios médicos y antecedentes filosóficos. Su trabajo sobre conservación de energía surgió mientras estudiaba el metabolismo muscular . Trató de demostrar que no se pierde energía en el movimiento muscular, motivado por la implicación de que no hay fuerzas vitales necesarias para mover un músculo. Este fue un rechazo de la tradición especulativa de Naturphilosophie que era en ese momento un paradigma filosófico dominante en la fisiología alemana.

Basándose en el trabajo anterior de Sadi Carnot , Benoît Paul Émile Clapeyron y James Prescott Joule , postuló una relación entre la mecánica , el calor , la luz , la electricidad y el magnetismo tratándolos a todos como manifestaciones de una sola fuerza o energía en la terminología actual. Publicó sus teorías en su libro Über die Erhaltung der Kraft ( Sobre la conservación de la fuerza , 1847). [8]

En las décadas de 1850 y 60, basándose en las publicaciones de William Thomson , Helmholtz y William Rankine, popularizó la idea de la muerte térmica del universo .

En dinámica de fluidos, Helmholtz hizo varias contribuciones, incluidos los teoremas de Helmholtz para la dinámica de vórtices en fluidos no viscosos.

Fisiología sensorial [ editar ]

Helmholtz fue un pionero en el estudio científico de la visión y la audición humanas. Inspirado por la psicofísica , estaba interesado en las relaciones entre los estímulos físicos mensurables y sus correspondientes percepciones humanas. Por ejemplo, la amplitud de una onda de sonido se puede variar, haciendo que el sonido parezca más alto o más suave, pero un paso lineal en la amplitud de la presión del sonido no da como resultado un paso lineal en la sonoridad percibida. El sonido físico debe aumentarse exponencialmente para que los pasos iguales parezcan lineales, un hecho que se usa en los dispositivos electrónicos actuales para controlar el volumen. Helmholtz allanó el camino en estudios experimentales sobre la relación entre la energía física (física) y su apreciación (psicología), con el objetivo en mente de desarrollar "leyes psicofísicas".

La fisiología sensorial de Helmholtz fue la base del trabajo de Wilhelm Wundt , estudiante de Helmholtz, considerado uno de los fundadores de la psicología experimental . Más explícitamente que Helmholtz, Wundt describió su investigación como una forma de filosofía empírica y como un estudio de la mente como algo separado. Helmholtz, en su primer repudio a la Naturphilosophie , había enfatizado la importancia del materialismo y se estaba enfocando más en la unidad de "mente" y cuerpo. [9]

Óptica oftálmica [ editar ]

En 1851, Helmholtz revolucionó el campo de la oftalmología con la invención del oftalmoscopio ; un instrumento utilizado para examinar el interior del ojo humano . Esto lo hizo mundialmente famoso de la noche a la mañana. Los intereses de Helmholtz en ese momento se centraron cada vez más en la fisiología de los sentidos. Su publicación principal, titulada Handbuch der Physiologischen Optik ( Manual de óptica fisiológica o Tratado de óptica fisiológica ), proporcionó teorías empíricas sobre la percepción de la profundidad , la visión del color y la percepción del movimiento., y se convirtió en la obra de referencia fundamental en su campo durante la segunda mitad del siglo XIX. En el tercer y último volumen, publicado en 1867, Helmholtz describió la importancia de las inferencias inconscientes para la percepción. El Handbuch se tradujo por primera vez al inglés bajo la dirección de James PC Southall en nombre de la Optical Society of America en 1924-195. Su teoría de la acomodación no fue cuestionada hasta la última década del siglo XX.

Helmholtz continuó trabajando durante varias décadas en varias ediciones del manual, actualizando con frecuencia su trabajo debido a su disputa con Ewald Hering, quien tenía puntos de vista opuestos sobre la visión espacial y del color. Esta disputa dividió la disciplina de la fisiología durante la segunda mitad del siglo XIX.

Fisiología nerviosa [ editar ]

En 1849, mientras estaba en Königsberg, Helmholtz midió la velocidad a la que se transporta la señal a lo largo de una fibra nerviosa. En ese momento, la mayoría de la gente creía que las señales nerviosas pasaban a través de los nervios con una rapidez inconmensurable. [10] Usó un nervio ciático de rana recientemente disecado y el músculo de la pantorrilla al que se unía. Usó un galvanómetro como un dispositivo de sincronización sensible, colocando un espejo en la aguja para reflejar un haz de luz a través de la habitación a una escala que le dio una sensibilidad mucho mayor. [10] Helmholtz informó [11] [12] velocidades de transmisión en el rango de 24,6 a 38,4 metros por segundo. [10]

Acústica y estética [ editar ]

El resonador de Helmholtz ( i ) y la instrumentación

En 1863, Helmholtz publicó Sensations of Tone , demostrando una vez más su interés por la física de la percepción. Este libro influyó en los musicólogos hasta el siglo XX. Helmholtz inventó el resonador de Helmholtz para identificar las diversas frecuencias o tonos de los componentes de onda sinusoidal pura de sonidos complejos que contienen múltiples tonos . [13]

Helmholtz demostró que diferentes combinaciones de resonador podían imitar los sonidos de las vocales : Alexander Graham Bell en particular estaba interesado en esto pero, al no poder leer los diagramas de Helmholtz en alemán, malinterpretó los diagramas de Helmholtz en el sentido de que Helmholtz había transmitido múltiples frecuencias por cable, lo que permitiría multiplexar señales de telégrafo, mientras que, en realidad, la energía eléctrica se usaba solo para mantener los resonadores en movimiento. Bell no pudo reproducir lo que pensó que había hecho Helmholtz, pero luego dijo que, si hubiera podido leer en alemán, no habría inventado el teléfono sobre el principio del telégrafo armónico . [14] [15] [16] [17]

Helmholtz en 1876
(retrato de Franz von Lenbach )

La traducción de Alexander J. Ellis se publicó por primera vez en 1875 (la primera edición en inglés fue de la tercera edición en alemán de 1870; la segunda edición en inglés de Ellis de la cuarta edición en alemán de 1877 se publicó en 1885; la tercera y cuarta ediciones en inglés de 1895 y 1912 fueron reimpresiones del segundo). [18]

Electromagnetismo [ editar ]

Helmholtz estudió los fenómenos de las oscilaciones eléctricas desde 1869 hasta 1871, y en una conferencia pronunciada en el Naturhistorisch-medizinischen Vereins zu Heidelberg (Asociación Médica y de Historia Natural de Heidelberg) el 30 de abril de 1869, titulada Sobre oscilaciones eléctricas , indicó que la perceptible amortiguación eléctrica Las oscilaciones en una bobina unida a una jarra de Leyden tenían una duración de aproximadamente 1/50 de segundo. [19]

En 1871, Helmholtz se mudó de Heidelberg a Berlín para convertirse en profesor de física. Se interesó por el electromagnetismo y la ecuación de Helmholtz lleva su nombre. Aunque no hizo grandes contribuciones a este campo, su alumno Heinrich Rudolf Hertz se hizo famoso por ser el primero en demostrar la radiación electromagnética . Oliver Heaviside criticó la teoría electromagnética de Helmholtz porque permitía la existencia de ondas longitudinales . Basado en el trabajo de las ecuaciones de Maxwell, Heaviside pronunció que las ondas longitudinales no pueden existir en el vacío o en un medio homogéneo. Heaviside no señaló, sin embargo, que las ondas electromagnéticas longitudinales pueden existir en un límite o en un espacio cerrado. [20]

Citas [ editar ]

Cualquiera que, en la búsqueda de la ciencia, busque una utilidad práctica inmediata, puede estar seguro de que busca en vano. - Discurso académico (Heidelberg 1862) [21]

Estudiantes y asociados [ editar ]

Otros estudiantes e investigadores asociados de Helmholtz en Berlín fueron Max Planck , Heinrich Kayser , Eugen Goldstein , Wilhelm Wien , Arthur König , Henry Augustus Rowland , Albert A. Michelson , Wilhelm Wundt , Fernando Sanford y Michael I. Pupin . Leo Koenigsberger , quien fue su colega de 1869 a 1871 en Heidelberg, escribió la biografía definitiva de él en 1902.

Honores y legado [ editar ]

La estatua de Helmholtz frente a la Universidad Humboldt de Berlín
  • En 1881, Helmholtz fue elegido miembro honorario del Royal College of Surgeons de Irlanda . [22]
  • El 10 de noviembre de 1881, se le concedió la Légion d'honneur : au grade de Commandeur, o nivel 3, un grado superior. (No. 2173).
  • En 1883, el profesor Helmholtz fue honrado por el emperador, siendo elevado a la nobleza o Adel . El Adelung significaba que él y su familia ahora tenían el estilo: von Helmholtz. La distinción no era una nobleza ni un título, sino que era hereditaria y confería un cierto prestigio social.
  • Helmholtz recibió la membresía honoraria de la Institución de ingenieros y constructores navales de Escocia en 1884. [23]
  • La mayor asociación alemana de instituciones de investigación , la Asociación Helmholtz , lleva su nombre. [5] [24]
  • El asteroide 11573 Helmholtz y el cráter lunar Helmholtz , así como el cráter Helmholtz en Marte, fueron nombrados en su honor. [25] [26] [27]
  • En Charlottenburg , Berlín , la calle Helmholtzstraße lleva el nombre de von Helmholtz. [28]
Decreto que otorga a Helmholtz (enumerado en la primera página) la Legión de Honor francesa

Obras [ editar ]

  • Sobre la conservación de la fuerza (1847) HathiTrust
  • Helmholtz, Herman (1876). "Sobre los límites de la capacidad óptica del microscopio" . Revista Microscópica Mensual . 16 : 15–39. doi : 10.1111 / j.1365-2818.1876.tb05606.x .
  • Sobre la conservación de la fuerza (1895) Introducción a una serie de conferencias pronunciadas en Carlsruhe en el invierno de 1862-1863, traducción al inglés
  • Sobre las sensaciones del tono como base fisiológica para la teoría de la música (descargable de la Biblioteca digital de California) Tercera edición de la traducción al inglés, basada en la cuarta edición alemana de 1877, por Hermann von Helmholtz, Alexander John Ellis, publicado por Longmans, Green, 1895, 576 páginas
  • Sobre las sensaciones del tono como base fisiológica para la teoría de la música (descargable de Google Books) Cuarta edición, por Hermann von Helmholtz, Alexander John Ellis, publicado por Longmans, Green, 1912, 575 páginas
  • Tratado de Óptica Fisiológica (1910) tres volúmenes. Traducción al inglés de Optical Society of America (1924–25).
  • Conferencias populares sobre temas científicos (1885)
  • Conferencias populares sobre temas científicos segunda serie (1908)

Ver también [ editar ]

  • Bobina de Helmholtz
  • Lista de personas de Berlín
  • Lista de cosas que llevan el nombre de Hermann von Helmholtz
  • Neokantianismo

Referencias [ editar ]

Notas [ editar ]

  1. ^ Pronunciación en alemán: [ˈhɛʁ.man vɔn ˈhɛlmˌhɔlts]

Citas [ editar ]

  1. ^ David Cahan (1993). Hermann Von Helmholtz y los fundamentos de la ciencia del siglo XIX . Prensa de la Universidad de California. pag. 198. ISBN 978-0-520-08334-9.
  2. ^ Entrada de Hermann von Helmholtz en la Enciclopedia de Filosofía de Stanford por Lydia Patton
  3. ^ Entrada de Friedrich Albert Lange en la Enciclopedia de Filosofía de Stanford por Nadeem JZ Hussain
  4. ^ Patton, Lydia, 2009, "Signos, modelos de juguete y el A priori: de Helmholtz a Wittgenstein", Estudios de historia y filosofía de la ciencia , 40 (3): 281-289.
  5. ↑ a b Cahan, David (1993). Hermann von Helmholtz y los fundamentos de la ciencia del siglo XIX . Prensa de la Universidad de California. ISBN 978-0-520-08334-9.[ página necesaria ]
  6. ^ RS Turner, En la mente del ojo: la visión y la controversia de Helmholtz-Hering , Princeton University Press, 2014, p. 36.
  7. ^ Índice biográfico de ex becarios de la Royal Society de Edimburgo 1783-2002 (PDF) . La Royal Society de Edimburgo. Julio de 2006. ISBN  0-902-198-84-X.
  8. Traducción al inglés publicada en Memorias científicas, seleccionada de las transacciones de academias de ciencia extranjeras y de revistas extranjeras: Filosofía natural (1853), p. 114; trans. por John Tyndall. Google Libros , HathiTrust
  9. ^ Peter J. Bowler e Iwan Rhys Morus (2005). Haciendo ciencia moderna: un estudio histórico . Prensa de la Universidad de Chicago. pag. 177. ISBN 978-0-226-06861-9.
  10. ↑ a b c Glynn, Ian (2010). Elegancia en la ciencia . Oxford: Prensa de la Universidad de Oxford. págs. 147-150. ISBN 978-0-19-957862-7.
  11. ^ Vorläufiger Bericht über die Fortpflanzungs-Geschwindigkeit der Nervenreizung . En: Archiv für Anatomie, Physiologie und wissenschaftliche Medicin. Jg. 1850, Veit & Comp., Berlín 1850, S. 71–73. MPIWG Berlín
  12. ^ Messungen über den zeitlichen Verlauf der Zuckung animalischer Muskeln und die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Reizung in den Nerven . En: Archiv für Anatomie, Physiologie und wissenschaftliche Medicin. Jg. 1850, Veit & Comp., Berlín 1850, S. 276–364. MPIWG Berlín
  13. von Helmholtz, Hermann (1885). Sobre las sensaciones tonales como base fisiológica de la teoría de la música . Traducido por Ellis, Alexander J. (Segunda edición en inglés). Londres: Longmans, Green y Co. p. 44 . Consultado el 12 de octubre de 2010 .
  14. ^ "PBS, American Experience: The Telephone - More About Bell" .
  15. ^ MacKenzie 2003, p. 41.
  16. ^ Agua subterránea, 2005, p. 31.
  17. ^ Shulman, 2008, págs. 46–48.
  18. ^ Hermann LF Helmholtz, MD (1912). Sobre las sensaciones del tono como base fisiológica de la teoría de la música (Cuarta ed.). Longmans, Green y Co.
  19. ^ Koenigsberger, Leo (28 de marzo de 2018). Hermann von Helmholtz . Prensa de Clarendon. ISBN 9780486215174. Consultado el 28 de marzo de 2018 , a través de Google Books.
  20. ^ John D. Jackson, Electrodinámica clásica, ISBN 0-471-30932-X . 
  21. ^ "Ciencia" . Moisés Rey. 28 de marzo de 2018 . Consultado el 28 de marzo de 2018 , a través de Google Books.
  22. ^ "Becarios honorarios del Real Colegio de Cirujanos (RCSI) desde 1784" . Proyecto de genealogía de Irlanda. 2013. Archivado desde el original el 3 de febrero de 2018 . Consultado el 4 de agosto de 2016 .
  23. ^ "Miembros honorarios y becarios" . La Institución de Ingenieros y Constructores Navales de Escocia.
  24. ^ "Historia del nombre en la sección Acerca de del sitio web de la Asociación Helmholtz" . Archivado desde el original el 14 de abril de 2012 . Consultado el 30 de abril de 2012 .
  25. ^ "11573 Helmholtz (1993 SK3)" . Minor Planet Center . Consultado el 2 de febrero de 2018 .
  26. ^ "Cráter lunar Helmholtz" . Diccionario geográfico de nomenclatura planetaria . Programa de investigación en astrogeología del USGS.
  27. ^ "Cráter marciano Helmholtz" . Diccionario geográfico de nomenclatura planetaria . Programa de investigación en astrogeología del USGS.
  28. ^ "Helmholtzstraße" . berlin.de . 21 de septiembre de 2014 . Consultado el 18 de julio de 2018 .

Fuentes [ editar ]

  • Cahan, David Helmholtz: una vida en la ciencia. University of Chicago Press, 2018. ISBN 978-0-226-48114-2 . 
  • Cohen, Robert y Wartofsky, Marx , eds. y trans. Reidel. Helmholtz: Escritos epistemológicos , 1977.
  • Ewald, William B., ed. De Kant a Hilbert: un libro de consulta sobre los fundamentos de las matemáticas , 2 vols. Oxford Uni. Prensa, 1996.
    • 1876. "El origen y significado de los axiomas geométricos", 663–88.
    • 1878. "Los hechos en la percepción", 698–726.
    • 1887. "Numeración y medición desde un punto de vista epistemológico", 727–52.
  • Agua subterránea, Jennifer. Alexander Graham Bell: El espíritu de la invención . Calgary: Altitude Publishing, 2005. ISBN 1-55439-006-0 . 
  • Jackson, Myles W. Tríadas armoniosas: físicos, músicos y fabricantes de instrumentos en la Alemania del siglo XIX (MIT Press, 2006).
  • Kahl, Russell, ed. Wesleyano. Escritos seleccionados de Hermann von Helmholtz , Uni. Prensa., 1971.
  • Koenigsberger, Leo. Hermann von Helmholtz , traducido por Frances A. Welby (Dover, 1965)
  • MacKenzie, Catherine. Alexander Graham Bell . Whitefish, Montana: Kessinger Publishing, 2003. ISBN 978-0-7661-4385-2 . Consultado el 29 de julio de 2009. 
  • Shulman, Seth. El gambito telefónico : persiguiendo el secreto de Alexander Bell . Nueva York: Norton & Company, 2008. ISBN 978-0-393-06206-9 . 

Lectura adicional [ editar ]

  • David Cahan: Helmholtz: A Life in Science (Universidad de Chicago, 2018). ISBN 978-0-226-48114-2 
  • David Cahan (Ed.): Hermann von Helmholtz y los fundamentos de la ciencia del siglo XIX. Univ. California, Berkeley 1994, ISBN 978-0-520-08334-9 . 
  • Gregor Schiemann: Mecanismo de Hermann von Helmholtz: La pérdida de certeza. Un estudio sobre la transición de la filosofía clásica a la moderna de la naturaleza . Dordrecht: Springer 2009, ISBN 978-1-4020-5629-1 . 
  • Steven Shapin , "Un teórico de (no del todo) todo" (revisión de David Cahan , Helmholtz: A Life in Science , University of Chicago Press, 2018, ISBN 978-0-226-48114-2 , 937 págs.), The New York Review of Books , vol. 66, no. 15 (10 de octubre de 2019), págs. 29–31. 
  • Franz Werner: Hermann Helmholtz´ Heidelberger Jahre (1858–1871) . (= Sonderveröffentlichungen des Stadtarchivs Heidelberg 8). Mit 52 Abbildungen. Berlín / Heidelberg (Springer) 1997.

Enlaces externos [ editar ]

  • " Hermann von Helmholtz " (obituario). Royal Society (Gran Bretaña). (1894). Actas de la Royal Society de Londres. Londres: impreso por Taylor y Francis.
  • " Hermann von Helmholtz " de Leo Koenigsberger (Oxford: Clarendon press, 1906) de Internet Archive
  • Artículo " Hermann von Helmholtz " de Lydia Patton, Enciclopedia de Filosofía de Stanford
  • O'Connor, John J .; Robertson, Edmund F. , "Hermann von Helmholtz" , archivo MacTutor de Historia de las Matemáticas , Universidad de St Andrews.
  • JG McKendrick Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (Londres: Unwin, 1899)
  • Biografía, bibliografía y acceso a fuentes digitales en el Laboratorio Virtual del Instituto Max Planck de Historia de la Ciencia
  • Partituras gratuitas de Hermann von Helmholtz en el Proyecto Biblioteca Internacional de Partituras Musicales (IMSLP) ( Die Lehre von den Tonempfindungen )
  • Handbuch der physologischen Optik de Helmholtz (1867) - facsímil digital de la biblioteca de Linda Hall
  • Hermann von Helmholtz en el Proyecto de genealogía matemática