Герман людвиг фердинанд гельмгольц и его открытия в офтальмологии кратко
Обновлено: 05.07.2024
Герман фон Гельмгольц (1821-1894) был немецким врачом и ученым, внесшим важный вклад в физику, физиологию, психологию, акустику, оптику, термодинамику, электромагнетизм, гидродинамику, математику, психофизику, философию и др. музыкальная теория.
Гельмгольц принадлежал к легиону людей, которые в девятнадцатом веке сыграли главную роль в трансцендентном взаимодействии науки и техники. Человек превзошел свои пределы благодаря новым знаниям и глубокому и систематическому исследованию вселенной, живых существ и человеческого разума, уступив место наукам и пересмотру уже существующие.
Этот ученый получил большое количество признаний за свой вклад в науку, среди которых были почести, данные германским императором в 1883 году, и другие почетные должности, предоставленные правительствами Шотландии и Ирландии. Точно так же два кратера (один лунный и один на Марсе) носят его имя.
Исторический контекст: XIX век и революция знаний
Хотя это правда, что произошла революция во всех областях знания, наука была фаворитом 19-го века с ее представлением молекулярной архитектуры, открытиями таких законов, как законы энергии, области наследственности и эволюции человека. , среди многих других.
Точно так же технический прогресс, который произошел в этом веке, ознаменовал собой до и после в обществах, их привычках и обычаях. Примером этого является освещение и новые системы средств связи и транспорта (телеграф, телефон, железная дорога, корабли, автомобили).
Точно так же было несколько помощников-механиков, которые, например, революционизировали и подписали мир медицины как науки.
Достоверность знания поддерживалась культурным влиянием науки до такой степени, что все, что было вне ее рамок, не считалось формой знания.
биография
Герман Людвиг Фердинанд фон Гельмгольц родился 31 августа 1821 года в Потсдаме, Германия. С самого раннего возраста его отец, который был преподавателем в научном институте, оказывал на него мощное и разнообразное интеллектуальное влияние, которое определило его склонность к физике и философии, а позже превратило его в доктора и ученого.
Его мать была потомком основателя Пенсильвании. Она была настойчивой и спокойной женщиной, что характеризовало и сопровождало его на протяжении всей его жизни как ученого.
Гельмгольц был старшим из четырех братьев и сестер, и из-за очень слабого состояния здоровья он оставался запертым дома в течение первых семи лет жизни.
Несмотря на эту изоляцию, с ранних лет отец обучал его классическим языкам, а также французскому, английскому и итальянскому, и познакомил его с философией Иммануила Канта и Иоганна Готлиба Фихте.
Исследования
Изучал медицину в Медико-хирургическом институте Фридриха Вильгельма в Берлине. Он также изучал ботанику, химию, физику, языки и историю.
Он также интересовался философией и изящными искусствами. Среди его учителей были анатом Иоганн Лукас Шенлейн и физиолог Йоханнес Мюллер, которые оказали решающее влияние на его карьеру. В 1842 году он получил степень доктора за работу по патологической анатомии.
Профессиональная жизнь
Он начал свою работу врачом в военном госпитале Ла Шарите в Берлине. Затем он вернулся в Потсдам, где основал свою экспериментальную лабораторию физиологии; его ранние исследования были сосредоточены на тепловых аспектах физиологических процессов.
Он снова вернулся в Берлин и работал в области прикладной физики с Генрихом Густавом Магнусом и другими исследователями. Он направил свой интерес на физиологию уха и глаза, органов чувств; Он провел несколько экспериментов и понял, что это поддающиеся количественной оценке физико-химические явления.
В качестве учителя вел уроки анатомии в Берлинской художественной школе. Он также был профессором физиологии и патологической анатомии в Кенигсбергском университете.
Он предложил создать Физико-технический институт в Берлине; Этот проект начался в 1872 году и закончился в 1887 году. Он был его первым президентом и директором физического факультета.
Гельмгольц утверждал, что технологическое развитие имеет решающее значение для экономического развития его страны; Поэтому он усиленно работал над этим проектом.
Смерть
Проведя довольно продуктивную жизнь, сосредоточенную на экспериментах, исследованиях и обучении, Гельмольц умер 8 сентября 1894 года в Шарлотенбурге в результате кровоизлияния в мозг.
Взносы
Его пребывание в Гейдерберге было самым продуктивным этапом его научной жизни. В это время он в основном посвятил себя физике, так как исследователей физиологии было уже слишком много.
-Проектированная техника
Среди артефактов, созданных Гельмоцем, выделяются следующие:
Кимограф
Это электромеханическое устройство, используемое в учебных лабораториях физиологии животных на кафедре биологии, которое позволяет регистрировать движения и их временные отношения.
Гельмгольц оценил скорость прохождения нервного импульса, стимулируя нервы на разном расстоянии от мышцы и измеряя время сокращения мышцы. Кроме того, в процессе он ввел в физиологию технику времени реакции.
Резонатор Гельмгольца
Это устройство было основано на резонаторе Гельмгольца, другом акустическом устройстве. Он представляет собой нечто вроде полости, в конце горлышка которой было небольшое отверстие, похожее на бутылку. В этом пространстве воздух имеет поведение резонансной массы.
Офтальмоскоп
Он был разработан для исследования глазного дна и внес свой вклад в развитие офтальмологии в середине XIX века.
Это были линзы, которые помещали между анализируемым глазом и глазом анализируемого человека. Свеча зажигалась, чтобы она отражалась в линзах, указанный свет проходил через зрачок и освещал исследуемый глаз изнутри.
-Теории
Его вклад также включает развитие различных теорий, которые сыграли решающую роль в совершенствовании различных научных процессов. Среди наиболее важных можно отметить следующие:
Теория восприятия
Гельмгольц утверждал, что для восприятия требуется логический, активный и бессознательный процесс со стороны воспринимающего, который использует информацию, полученную от ощущения, для вывода свойств внешних объектов и явлений. В этом контексте Гельмгольц предвосхитил большую часть более поздней психологии.
Теория электромагнетизма
Он также сформулировал новую теорию электромагнетизма, применив принцип наименьшего воздействия к электродинамике, все это сформулировано в области аналитической механики.
Он изучал электролитические эффекты тока, интуитивно понимая понятие квантов, и внес большой вклад в термодинамику и физическую химию, применив принцип сохранения энергии к химическим процессам.
Публикации
Во время своих путешествий по Берлину, Постдаму и Кенигсбергу Гейдерберг развил большую часть своей научной работы. Основные его работы:
–О сохранении силы (1847).
–Об ощущении тона как физиологической основе теории музыки (1863).
–Руководство по физиологической оптике (1867).
–О происхождении и значении геометрических аксиом (1870).
–Факты восприятия (1878).
Другие работы
–О метаболических расходах мышечной активности.
–Интегралы уравнений гидродинамики, соответствующие турбулентным движениям.
–Прерывистые движения жидкостей.
–Законы непостоянных электрических токов в разветвленных материальных проводниках.
–Формирование планетной системы.
–Принцип наименьшего действия в механике.
–Естественные науки в совокупности наук.
–Мысль и медицина.
Гельмгольц и учение на Западе
Методология университетского обучения в Германии предполагала нововведение в области высшего образования, способствующее как научно-техническому обучению, так и исследованиям, а также отношениям с промышленностью.
Немецкие университеты отстаивали идею о том, что одна из обязанностей университетских профессоров - производить новые знания; таким образом, профессора обладали академической свободой и автономией в преподавании, а студенты могли переходить из одного университета в другой.
Западные общества дали значительный и выдающийся толчок развитию науки. Буржуазия была группой, которая больше всего выиграла от поддержки научного предприятия, поскольку они понимали, что это подразумевает промышленное развитие.
Бизнес и наука
Эта связь между бизнесом и наукой второй половины девятнадцатого века была капитализирована в двадцатом веке; польза была обоюдной, поскольку наука получила мощный стимул, который ускорил чистые исследования.
Система образования высокого уровня была переформулирована с целью подготовки специализированных профессионалов, которые вскоре стали рабочими группами, финансируемыми различными правительствами или частными компаниями.
В течение этого столетия исследования распространились и получили огромное распространение, что привело к созданию новых научных институтов, в которых распространялись исследовательская работа и результаты.
Герман Людвиг Фердинанд фон Гельмгольц был одним из самых важных ученых этого поколения, в котором он выделил серию научных открытий с приложениями и технологическим развитием, которые сделали решительный шаг к освящению медицины как науки.
Он был разносторонним профессионалом, владение разными областями знаний позволяло ему быть авангардистом. Он сумел оставить свой след и стать одним из самых плодовитых ученых XIX века.
Одним из величайших ученых девятнадцатого столетия был член-корреспондент Академии наук Санкт-Петербурга Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц. Это один из немногих иностранцев, удостоенный такого высокого звания. Он является автором фундаментальных трудов по психологии, физиологии, физике и биофизике. Ученый был первым изыскателем, обосновавшим закон сохранения энергии и показавшим его всеобщий характер. Он заложил основы теории аномальной дисперсии и вихревого движения жидкостей. Академик Гельмгольц ввел понятие связанной и свободной энергии, стал разработчиком теории термодинамических процессов. Он выявил и измерил уровень теплообразования в мышцах, изучил, каким образом происходит их сокращение, измерил, с какой скоростью распространяется нервный импульс. Герман Гельмгольц имеет прямое отношение к офтальмологии – он написал основополагающие труды по физиологии зрения.
Биография
Герман Гельмгольц родился в августе 1821 года в семье простого учителя гимназии в Потсдаме. В 1838 году он начал изучать медицину в военно-медицинском институте Фридриха Вильгейма. Под руководством всемирно известного физиолога Иоганна Мюллера молодой Гельмгольц изучает физиологию нервной системы. Это и стало темой его докторской диссертации. Двадцатидвухлетний ученый впервые в мире доказал существование нейрона – структурного целостного элемента нервной ткани. После успешной защиты диссертации молодого ученого пригласили в больницу города Берлин работать на должности ординатора.
Спустя год он начал служить в качестве эскадронного хирурга кавалерийского полка в Потсдаме. Военный врач не бросил научную работу. В 1845 году приходит конец его военной карьере, и Герман едет в Берлин, для того чтобы подготовиться к экзаменам на повышение должности. Там он начинает заниматься наукой в лаборатории Густава Магнуса – известного естествоиспытателя. Впоследствии он становится приемником ученого и переносит свою лабораторию в стены Берлинского университета. Она вскоре становится мировым научным центром.
По истечению небольшого промежутка времени Германа Гельмгольца приглашают работать в Кенигсберг на должность профессора. Там он встретил свою избранницу – Ольгу фон Фельтен. В этом маленьком городке раскрылся талант гениального экспериментатора. Профессор Гельмгольц построил специальное зеркало, с помощью которого он смог увидеть глазное дно. Это открытие стало началом новой эры в диагностике заболеваний органа зрения и нервной системы.
Только после этого открытия врач смог увидеть внутренние оболочки органа зрения. Офтальмология выделилась в отдельную науку. Благодаря офтальмоскопированию глазного дна стало возможным определять заболевания заднего сегмента глазного яблока. Врачи получили возможность производить замеры кривизны роговицы, передней и задней поверхностей хрусталика. Таким образом был изучен механизм преломления световых лучей в глазу. Сегодня ни один офтальмолог не представляет своей работы без офтальмоскопа.
Герман Гельмгольц продолжает изучать человеческий глаз. Он создал полноценную теорию сложных цветов, которая была заложена Томасом Юнгом. Все мы воспринимаем окружающие предметы окрашенными в тот или иной цвет. Наше зрение является цветным. Это возможно благодаря тому, что на сетчатке глаза расположены три элемента, воспринимающие цвет. Один из них подвергается раздражению лучами красного цвета, второй – синего, а третий воспринимает зеленые лучи. Только при их комбинации создается игра цветов, которую мы можем видеть вокруг себя.
Герман Гельмгольц много времени уделял проблемам слуха. Он вначале создал теорию резонанса, а затем на ее основании разработал учение о голосе, слуховых ощущениях и музыкальных инструментах. Его идеи позволили впоследствии разработать много методик для людей с проблемами слуха. Дальнейшая научная деятельность Германа Гельмгольца связана с вопросами гидродинамики и основами геометрии. Он руководит научными работами многих своих учеников. Ученый является автором теории свободной энергии.
В 1883 году известный исследователь и научный деятель получает жалованное императором дворянское звание. Спустя пять лет в Шарлотенбурге открывается Центр Немецкой Метрологии, на должность директора этого института был назначен Гельмгольц. 8 сентября 1894 года закончился земной путь великого ученого, сделавшего чрезвычайно много для науки вообще и офтальмологии в частности.
Самым продуктивным, разносторонним ученым XIX в. можно назвать Германа Людвига Фердинанда фон Гельмгольца (1821-94). Сфера его деятельности: математика, физика, психология, физиология. Открытия в одной научной области, он успешно применял в другой. Не боялся подвергать сомнению, казалось, неоспариваемое. Замахнулся на авторитет самого Ньютона (1624-1727, физик), утверждавшего: белый цвет – совокупность спектра. Гельмгольц получил (1852) белый, сложив пару желтого - синего и пару красного и зеленого цветов: "аддитивное смешение".
Он возродил и дополнил исследования Юнга (1773-1829, физик). Обновленная теория цветоощущения получила название – Юнга-Гельмгольца (1853).
Измерил (1849) скорость импульса от начала агрессивного воздействия на тело до появления боли – 27м/с. Между тем, его учитель – Мюллер (1801-58) – озвучивал цифру близкую скорости света.
Королевский полк
Родился (1821) Гельмгольц в Потсдаме, близ Берлина. Глава семьи – преподаватель гимназии. Мать – Каролина – из английских эмигрантов. Болезненный с детства мальчик доставил не мало волнений родителям. В гимназии учился неровно: с трудом одолевал гуманитарные науки. В точных – физике – не знал равных.
Финансовое положение не позволило Гельмгольцу продолжить образование по любимому предмету. Как вариант, он выбрал (1838) медицинский институт, где обучался за казенный счёт. По окончании должен был 8 лет прослужить в армии. Студента приметил физиолог Мюллер. Под его руководством Гельмгольц (1842) защитил диссертацию: доказал наличие в нервной системе особых элементов – нейронов. С 1843 молодой учёный – военврач полка королевских гусар. Занятый службой, он продолжал научные исследования: сформулировал и обосновал принцип сохранения силы (энергии).
По ходатайству натуралиста Гумбольдта (1769-1859) Гельмгольцу разрешили оставить (1848) полк ранее положенного срока.
Эйнштейн XIX века
Мюллер рекомендовал (1848) его на кафедру университета Кенигсберга. Гельмгольц, говоря современным языком, занялся иновационными вопросами. В 1851 г. изобрел офтальмоскоп – инструмент (зеркало) для оценки состояния глаза без вмешательства извне – и офтальмометр – устройство для вычисления преломляющих сил роговицы и хрусталика глаза. Доклад на съезде (1867) офтальмологов по теме природы сенсорных процессов зрения (цветового) вызвал восторг коллег.
В акустике Герман Фердинанд изучил распространение звуков, их восприятие человеческим слухом. Связал воедино гармонию, музыку, физиологию. Ему принадлежит авторство создания "дедушки" синтезатора – прибора, издающего звук любой частоты электромеханическим способом, посредством клавиш.
Гельмгольц (1871) – преемник физика Магнуса (1802-70) в университете Берлина. Он добился правительственного финансирования, построил соответствующую времени лабораторию – ныне Физический институт Берлина.
За многочисленные открытия научный мир дал Гельмгольцу прозвище – Эйнштейн XIX в.
Барон Гельмгольц
Германские кайзеры высоко оценили труд ученого. Фридрих III (1831-88) присвоил ему баронский титул (1888). Вильгельм II (1859-1941) – жаловал (1891) чином тайного советника. Вечные враги немцев – французы – наградили (1891) профессора орденом "Почетного легиона". Гельмгольц – член европейских академий, в том числе, Петербургской.
Последние годы жизни он занимался теоретической механикой. У него обострились старые недуги: головные боли, провалы памяти, но он продолжал работать. Ученого не стало 08.09.1894. Смерть – результат травмы головы, полученной при падении.
Отец русской физиологии Сеченов (1829-1905), восхищенный работой и общением с Гельмгольцем назвал его "достоянием Германии", "человеком с другой планеты", а взгляд сравнивал со взглядом Сикстинской мадонны. Имя Гельмгольца носит исследовательский институт офтальмологии в Москве.
ГЕЛЬМГОЛЬЦ ГЕРМАН ЛЮДВИГ ФЕРДИНАНД - немецкий физик, математик, физиолог, психолог, акустик, член Берлинской Академии Наук (1871 год), Лондонского королевского общества (1860 год), иностранный член Петербургской Академии Наук (1868 год).
Окончил Военно-медицинский институт в Берлине. В 1843-1848 годах работал военным врачом в Потсдаме. Профессор физиологии университетов Кёнигсберга, Бонна, Гейдельберга, с 1871 года профессор физики в Берлинском университете. С 1888 года директор Физико-технического института в Берлине. Изучал центральную нервную и мышечную системы. Обнаружил и исследовал теплообразование в мышце (1845-1847 годы), изучил процесс мышечного сокращения (1850-1854 годы). Впервые измерил скорость распространения нервного возбуждения по нерву лягушки (1850 год) и человека (совместно с российским учёным Н. И. Бакстом; 1867-1871 годы), определил скрытый период рефлексов.
Гельмгольц - один из создателей научных основ офтальмологии. Изучил анатомию и физиологию глаза, установил, что хрусталик представляет собой двояковыпуклую линзу, роговица - вогнутое зеркало, объяснил функции глазных мышц, явления близорукости и дальнозоркости, разработал методы подбора очков. В 1859-1866 годах развил учение о цветовом зрении, исходя из предположения о том, что в сетчатке глаза имеются три основных цветоощущающих элемента. Сконструировал ряд измерительных приборов (офтальмоскоп, маятник Гельмгольца и др.). Его именем назван НИИ глазных болезней в Москве (институт Гельмгольца).
Автор фундаментальных работ по физической и физиологической акустике: разработал теорию акустического резонанса, решил задачу об органной трубе, построил модель уха, исследовал характер воздействия на него звуковых волн, объяснил роль кортиева органа во внутреннем ухе. В области музыкальной акустики исследовал комбинационные тоны, создал резонансную теорию слуха (1863 год). Явление диссонанса объяснил наличием биений между обертонами в созвучиях.
Гельмгольц внёс значительный вклад в развитие научной психологии. Он выдвинул концепцию восприятия, согласно которой воспринимаемый мир конструируется на основе анатомо-физиологических процессов ощущений с участием прошлого опыта и знания типичных условий восприятия. Деятельность Гельмгольца способствовала развитию исследований памяти, мышления и воли.
Гельмгольц выполнил важные работы по электричеству и магнетизму, оптике, геометрии. Он обнаружил колебательный разряд лейденской банки, развил теорию аномальной дисперсии, высказал идею атомарности электричества. Ему принадлежала инициатива (1881 год) проведения опыта по доказательству существования электромагнитных волн, поставленного Г. Герцем, а также попытка доказательства опытного происхождения аксиом геометрии.
Читайте также: