Hermann von Helmholtz

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Hermann von Helmholtz

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (Potsdam, 31 augustus 1821Charlottenburg (Berlijn), 8 september 1894) was een Duits medicus en natuurkundige. Hij was een van de veelzijdigste geleerden van zijn tijd en in 1995 werd de Helmholtz-Gemeinschaft nog naar hem vernoemd.

Jeugd[bewerken]

Helmholtz werd geboren als oudste van vier kinderen van de leraar Ferdinand Helmholtz en Caroline Penn, de dochter van een artillerieofficier. Zijn vader had filologie en filosofie gestudeerd maar had een slecht betaalde baan als leraar op een gymnasium aangenomen. Hij was een goede vriend van de filosoof Immanuel Hermann von Fichte. Helmholtz' werk is beïnvloed door de filosofie van diens vader Johann Gottlieb Fichte en door die van Kant. Hij trachtte hun theorieën toe te passen in de fysiologie.

Tijdens zijn jeugd raakte Helmholtz geïnteresseerd in exacte wetenschappen, maar zijn vader wilde dat hij medicijnen ging studeren omdat hij daar een studiebeurs voor kon krijgen.

Fysiologie[bewerken]

Zijn eerste belangrijke wetenschappelijke prestatie, een natuurkundige verhandeling uit 1847 over het behoud van energie, schreef hij vanuit medisch standpunt, geïnspireerd door zijn filosofische belangstelling. Helmholtz had het principe ontdekt toen hij de stofwisseling in spieren bestudeerde. Hij probeerde te bewijzen dat er bij spierbewegingen geen energie verloren gaat, omdat dit ook zou bewijzen dat er geen "levenskracht" nodig was om een spier in beweging te brengen. Daarmee zou hij een slag kunnen toebrengen aan de speculatieve traditie in de natuurfilosofie die in die tijd nog veel invloed had in de Duitse fysiologie.

In 1851 vond hij de ophtalmoscoop (ook wel bekend als oogspiegel) uit. Hiermee bekijkt de oogarts of de optometrist de binnenkant van het oog, waarbij de interesse voornamelijk uitgaat naar het netvlies (retina).

In 1880 vond hij de ophtalmometer (ook wel bekend als keratometer) uit, een instrument waarmee de kromming van de voorkant van het hoornvlies gemeten kan worden. Helmholtz raakte in die tijd in toenemende mate geïnteresseerd in de fysiologie van de zintuigen. Zijn belangrijkste publicatie was het Handbuch der Physiologischen Optik ("Handboek van de fysiologische optiek"). Gedurende de tweede helft van de negentiende eeuw was dit het standaardwerk op dit terrein. Het handboek beschreef door onderzoek onderbouwde theorieën over het waarnemen van ruimte en van kleuren.

Helmholtz werkte in de loop van tientallen jaren dit boek regelmatig bij, omdat hij een diepgaand verschil van mening had met Ewald Hering, die over het zien van kleuren en ruimte tegengestelde opvattingen koesterde. Dit dispuut verdeelde het terrein van de fysiologie gedurende de tweede helft van de negentiende eeuw.

In 1863 publiceerde Helmholtz een boek getiteld Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik ("De leer van de toonwaarneming als fysiologische grondslag voor de muziektheorie") waaruit nogmaals zijn interesse in de natuurkunde van de perceptie bleek. Dit boek had tot in de twintigste eeuw invloed op musicologen. Helmholtz vond de Helmholtzresonator uit om de hoogte van de verschillende tonen te kunnen laten zien.

De zintuigfysiologie van Helmholtz vormde de basis van het werk van zijn student Wilhelm Wundt, die wordt beschouwd als de grondlegger van de experimentele psychologie. Wundt omschreef zijn onderzoek wat explicieter dan Helmholtz als een vorm van op onderzoek gebaseerde psychologie, waarbij de geest als iets afzonderlijks ten opzichte van het lichaam werd opgevat. Helmholtz had bij het weerleggen van de in zijn tijd dominerende speculatieve traditie van de natuurfilosofie steeds het belang van het materialisme benadrukt en richtte zich meer op de eenheid van lichaam en geest.

Natuurkunde[bewerken]

In 1871 verhuisde Helmholtz van Bonn naar Berlijn om hoogleraar in de natuurkunde te worden. Hij raakte geïnteresseerd in elektromagnetisme. Zelf leverde hij geen belangrijke bijdrage, maar zijn student Heinrich Rudolf Hertz werd beroemd toen deze als eerste het bestaan van elektromagnetische straling demonstreerde. Helmholtz had het bestaan van elektromagnetische straling voorspeld uit de wetten van Maxwell, en de algemene golfvergelijking draagt nu zijn naam. In 1883 werd hij door keizer Wilhelm I van Duitsland in de adelstand verheven. Een grote Duitse gemeenschap van vijftien onderzoeksinstituten, de Helmholtz-Gemeinschaft is naar hem genoemd.

Tot de studenten en medeonderzoekers van Helmholtz in Berlijn behoorden Max Planck, Heinrich Kayser, Eugen Goldstein, Wilhelm Wien, Arthur König, Henry A. Rowland, Albert Michelson en Michael Pupin.

Helmholtz schreef over tal van onderwerpen, variërend van de leeftijd van de Aarde tot de oorsprong van het zonnestelsel. Hij leverde ook belangrijke bijdragen aan de (klassieke) thermodynamica (zie Helmholtzenergie) en ook aan de wiskundige vectoranalyse, nl. de Helmholtz-ontbinding, welke noodzakelijk was voor het werk van Maxwell.

Hermann von Helmholtz overleed op 73-jarige leeftijd te Berlijn.