Гельмгольд, Герман Людвиг Фердинанд

(1821-1894) немецкий физик и биолог

Гельмгольц родился в семье скромного учителя из Потсдама. Путь его в науку был долгим и сложным. Он был типичным «трудным ребенком» — не умел заучивать на слух, плохо запоминал и с трудом овладел азами математики. Вдобавок ко всему Герман много болел. Ситуация изменилась, как только мальчик узнал о существовании физики. Его природная любознательность сразу же получила выход, и он навсегда увлекся наукой.

Но теперь ему пришлось преодолевать сопротивление родителей. Они считали, что научная карьера не дает положения в обществе, и хотели, чтобы Герман получил солидную профессию. Юноше с трудом удалось убедить их, что он может стать врачом.

Чтобы не расставаться с физикой и химией, юноша поступил в медицинский институт Фридриха Вильгельма. Студенты этого учебного заведения слушали некоторые лекции в Берлинском университете. Там Гельмгольц и познакомился с известным физиологом Д.Мюллером и физиком Вольфом.

Уже на втором курсе они порекомендовали Герману перейти в университет. Но идти против воли родителей он не мог, поскольку тогда ему пришлось бы самому платить за обучение.

Поэтому Гельмгольц продолжал учиться и закончил институт с дипломом военного врача. Но не прекратил заниматься наукой, хотя практически не располагал для нее временем.

В 1847 году в Германии вышла в свет небольшая книга «О сохранении силы». В ней на огромном экспериментальном материале был обоснован закон сохранения энергии — одна из главных основ всего естествознания. По настоянию великого биолога Александра Гумбольдта были предприняты розыски ее автора, который, по мнению ученого, заслужил присуждения ему докторской степени.

Вскоре выяснилось, что книгу написал врач-хирург гусарского эскадрона Г.Гельмгольц. Книга написана на основе доклада, прочитанного в Немецком физическом обществе. Выводы молодого автора показались слишком спорными, и доклад не был принят научными журналами.

По настоянию Гумбольдта Гельмгольц был освобожден от военной службы и принят на должность преподавателя Ке-нигсбергского университета. А всего через два года он стал профессором четырех главнейших университетов Германии — Кенигсберга, Бонна, Гейдельберга и Берлина. Университеты боролись за право пригласить Гельмгольца для чтения лекций.

С 1871 года Гельмгольц поселился в Берлине и стал профессором кафедры биологии. Несколько позже он был назначен директором Физико-технического института, первого в Европе многопрофильного научного центра. И многогранность научных интересов Гельмгольца как нельзя лучше соответствовала разнообразию проводимых в нем исследований, охватывавших различные области естествознания — от физиологии до теоретической физики.

В работах самого Гельмгольца были заложены основы совершенно новой науки — биофизики. С помощью тончайших физических экспериментов Гельмгольц смог раскрыть секреты человеческого зрения и слуха. Так, он показал, что человеческий глаз является точнейшим оптическим прибором, в его работе соединяются физические и физиологические процессы.

В частности, Гельмгольц установил, что красный цвет вызывает у человека постепенно нарастающее раздражение, а зеленый, наоборот, успокаивает. Чтобы исследовать зрение живого человека, Гельмгольц изобрел особый прибор, названный им офтальмоскопом. Теперь он является необходимым инструментом каждого глазного врача.

Гельмгольца интересовали разные человеческие органы. Он изучал не только зрение, но много внимания уделял и исследованию слухового аппарата человека. До его исследований не было известно, как именно человек воспринимает звуковые колебания.

Гельмгольц показал, что из всего спектра звуковых колебаний человек воспринимает лишь весьма небольшую часть. В частности, человек слышит хуже, чем собака, и намного хуже, чем кошка, которая способна различать даже ультразвуки.

Гельмгольц установил, что во внутреннем ухе есть особый кортиев орган, состоящий из множества тонких волокон, натянутых словно струны. Они имеют различные периоды колебаний, которые и позволяют человеку воспринимать различные по высоте звуки. Чтобы исследовать их работу, Гельмгольц создал специальные резонаторы, излучающие звук только одной частоты. Эта система резонаторов используется и поныне при аудиометрических исследованиях.

Изучая ухо и слух, Гельмгольц создал основы еще одной науки — музыкальной гармонии, показал физиологическое воздействие музыки на человека. Он, в частности, выяснил, что звучание музыкальных мелодий базируется на чисто физиологической основе. Определенные сочетания частот могут вызывать у человека различные чувства — от успокоенности до безудержного гнева и раздражения.

Кроме физиологии, Гельмгольц много и плодотворно занимался теоретической физикой. Он заложил основы теории вихрей, провел исследования волновых движений. На его работах о теории вихрей базировались исследования Максвелла и Лоренца.

Гельмгольц был не только разносторонним ученым, блестящим экспериментатором, но и талантливым педагогом. Руководимый им физико-технический институт стал школой, в которую приезжали ученые со всего мира. В их числе были русские ученые — физик П.Лебедев, физиолог И.Сеченов, биолог К.Тимирязев. Один из учеников Гельмгольца — немецкий физик Герц — открыл радиоволны.

Гельмгольц был избран членом многих научных обществ и академий, стал одним из первых лауреатов медали имени английского физика Копли, равнозначной Нобелевской премии по физике.