Герман Гельмгольц (Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц) (1821-1894) - немецкий ученый, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1868). Автор фундаментальных трудов по физике, биофизике, физиологии, психологии. Впервые (в 1847) математически обосновал закон сохранения энергии, показав его всеобщий характер. Разработал термодинамическую теорию химических процессов, ввел понятия свободной и связанной энергий.
Кто раз пришел в соприкосновение с человеком первоклассным, у того духовный масштаб изменен навсегда - тот пережил самое интересное, что может дать жизнь.
Герман Гельмгольц заложил основы теорий вихревого движения жидкости и аномальной дисперсии. Автор основополагающих трудов по физиологии слуха и зрения. Обнаружил и измерил теплообразование в мышцах, изучил процесс сокращения мышц, измерил скорость распространения нервного импульса. Сторонник физиологического идеализма.
Герман Гельмгольц - один из величайших ученых XIX века. Физика, физиология, анатомия, психология, математика... В каждой из этих наук он сделал блестящие открытия, которые принесли ему мировую славу.
Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц родился 31 августа 1821 году в семье Потсдамского учителя гимназии. По желанию отца, в 1838 году Герман поступил в военно-медицинский институт Фридриха-Вильгельма для изучения медицины. Под влиянием знаменитого физиолога Иоганна Мюллера, Гельмгольц посвятил себя изучению физиологии и по прослушании курса института защитил в 1842 году докторскую диссертацию, посвященную строению нервной системы. В этой работе двадцатидвухлетний врач впервые доказал существование целостных структурных элементов нервной ткани, получивших позднее название нейронов.
В том же году Герман назначается ординатором в больницу в Берлине. С 1843 года начался служебный путь Гельмгольца в качестве потсдамского военного врача. Жил он в казарме и вставал в пять часов утра по сигналу кавалерийской трубы. Но эскадронный хирург гусарского полка находил время и для занятий наукой. В 1845 году он прощается с военной службой и едет в Берлин для подготовки к государственным экзаменам на звание врача. Гельмгольц усердно занимается в домашней физической лаборатории Густава Магнуса.
Счастливые проблески мысли, нередко вторгаются в голову так тихо, что не сразу заметишь их значение… Мысль охватывает внезапно. Она никогда не рождается в усталом мозгу и за письменным столом. Часто она проявляется рано утром при пробуждении, особенно охотно приходит она в часы неторопливого подъема по лесистым горам в солнечный день.
Гельмгольц Герман Людвиг Фердинанд
Александр Григорьевич Столетов, чутко уловивший перелом в научном развитии Германии в сороковых годах, писал: «Домашняя лаборатория Магнуса - первый пример физической лаборатории - становится рассадником физиков экспериментаторов». Впоследствии воспитанник этой лаборатории Герман Гельмгольц становится преемником Магнуса и переносит лабораторию в здание Берлинского университета, где она превращается в мировой научный центр.
Другим учителем Гельмгольца в Берлине был Иоганн Мюллер. Много позднее 2 ноября 1871, на чествовании Гельмгольца по случаю его семидесятилетия он произнес речь, в которой охарактеризовал свой научный путь. Он указал, что под влиянием Иоганна Мюллера заинтересовался вопросом о загадочном существе жизненной силы. Размышляя над этой проблемой, Гельмгольц в последний год студенчества пришел к выводу, что теория жизненной силы «приписывает всякому живому телу свойства так называемого perpetuum mobile». Гельмгольц был знаком с проблемой вечного двигателя со школьных лет, а в студенческие годы «в свободные минуты... разыскивал и просматривал сочинения Даниила Бернулли, Жан Лерон Даламбера и других математиков прошлого столетия». «Таким образом, я, - говорил Гельмгольц, - натолкнулся на вопрос: «Какое отношение должно существовать между различными силами природы, если принять, что perpetuum mobile вообще невозможен?» - и далее: «Выполняются ли в действительности все эти отношения?»
В журнале Мюллера Герман Гельмгольц опубликовал в 1845 году работу «О расходовании вещества при действии мышц». В том же 1845 году молодые ученые, группировавшиеся вокруг Магнуса и Мюллера, образовали Берлинское физическое общество. В него вошел и Гельмгольц. С 1845 года общество, превратившееся в дальнейшем в Немецкое физическое общество, стало издавать первый реферативный журнал «Успехи физики».
Научное развитие Германа Гельмгольца происходило, таким образом, в благоприятной обстановке возросшего интереса к естествознанию в Берлине. Уже в первом томе «Успехов физики, 1845», вышедшем в Берлине в 1847 году, был напечатан обзор, выполненный Гельмгольцем по теории физиологических тепловых явлений. 23 июля 1847 году он сделал на заседании Берлинского физического общества доклад «О сохранении силы». В том же году он был опубликован отдельной брошюрой.
Авторитеты в то время «были склонны отвергать справедливость закона; среди той ревностной борьбы, какую они вели с натурфилософией Гегеля, и моя работа была сочтена за фантастическое умствование...». Однако Гельмгольц не был одинок, его поддержала научная молодежь, и, прежде всего, будущий знаменитый физиолог Дюбуа-Реймон и молодое Берлинское физическое общество.
Что же касается отношения его к работам предшественников Майера и Джоуля, то Гельмгольц неоднократно признавал приоритет Майера и Джоуля, подчеркивая, однако, что с работой Майера он не был знаком, а работы Джоуля знал недостаточно.
В отличие от своих предшественников он связывает закон с принципом невозможности вечного двигателя. Материю Г. Гельмгольц рассматривает как пассивную и неподвижную. Для того чтобы описать изменения, происходящие в мире, ее надо наделить силами как притягательными, так и отталкивательными. «Явления природы, - говорит Гельмгольц, - должны быть сведены к движениям материи с неизменными движущими силами, которые зависят только от пространственных взаимоотношений».
Таким образом, мир, по Гельмгольцу, - это совокупность материальных точек, взаимодействующих друг с другом с центральными силами. Силы эти консервативны, и Гельмгольц во главу своего исследования ставит принцип сохранения живой силы. Принцип Майера «из ничего ничего не бывает» Герман Гельмгольц заменяет более конкретным положением, что «невозможно при существовании любой произвольной комбинации тел получать непрерывно из ничего движущую силу».
Принцип сохранения живой силы в его формулировке гласит: «Если любое число подвижных материальных точек движется только под влиянием таких сил, которые зависят от взаимодействия точек друг на друга или которые направлены к неподвижным центрам, то сумма живых сил всех взятых вместе точек останется одна и та же во все моменты времени, в которые все точки получают те же самые относительные положения друг по отношению к другу и по отношению к существующим неподвижным центрам, каковы бы ни были их траектории и скорости в промежутках между соответствующими моментами».
Сформулировав этот принцип, Герман Гельмгольц рассматривает его применения в различных частных случаях. Рассматривая электрические явления, Гельмгольц находит выражение энергии точечных зарядов и показывает физическое значение функции, названной Гауссом потенциалом. Далее он вычисляет энергию системы заряженных проводников и показывает, что при разряде лейденских банок выделяется теплота, эквивалентная запасенной электрической энергии. Он показал при этом, что разряд является колебательным процессом и электрические колебания «делаются все меньше и меньше, пока наконец живая сила не будет уничтожена суммой сопротивлений».
Затем Гельмгольц рассматривает гальванизм. Герман Гельмгольц разбирает энергетические процессы в гальванических источниках, в термоэлектрических явлениях, положив начало будущей термодинамической теории этих явлений. Рассматривая магнетизм и электромагнетизм, Гельмгольц, в частности, дает свой известный вывод выражения электродвижущей силы индукции, исходя из исследований Неймана и опираясь на закон Ленца.
В своем сочинении Гельмгольц в отличие от Майера уделяет главное внимание физике и лишь очень бегло и сжато говорит о биологических явлениях. Тем не менее именно это сочинение открыло Гельмгольцу дорогу к кафедре физиологии и общей патологии медицинского факультета Кенигсбергского университета, где он в 1849 году получил должность экстраординарного профессора.
Эту должность Герман Гельмгольц занимал до 1855 года, когда он перешел профессором анатомии и физиологии в Бонн. В 1858 году Гельмгольц становится профессором физиологии в Гейдельберге, где он много и успешно занимался физиологией зрения. Эти исследования существенно обогатили область знания и практическую медицину. Итогом этих исследований явилась знаменитая «Физиологическая оптика» Гельмгольца, первый выпуск которой вышел в 1856 году, второй - в 1860 году, а третий - в 1867 году.
Глаз - один из замечательнейших органов нашего тела. О его работе знали и раньше, сравнивали ее с работой фотографического аппарата. Но для полного выяснения даже только физической стороны зрения мало грубого сравнения с фотокамерой. Нужно решить ряд сложных задач из области не только физики, но и физиологии и даже психологии. Разрешать их приходилось на живом глазу, и Герман Гельмгольц сумел сделать это. Он построил особый, изумительный по своей простоте аппарат (офтальмометр), который позволял измерять кривизну роговой оболочки задней и передней поверхности хрусталика. Так было изучено преломление лучей в глазу.
Мы видим предметы окрашенными в тот или иной цвет, наше зрение цветное. Что лежит в его основе? Изучение глаза показало, что сетчатка имеет три основных светоощущающих элемента: один из них сильнее всего раздражается красными лучами, другой - зелеными, третий - синими. Любой цвет вызывает более сильное раздражение одного из элементов и более слабое остальных. Комбинации раздражений создают всю ту игру цветов, которую мы видим вокруг себя.
Чтобы исследовать дно живого глаза, Герман Гельмгольц изготовил особый прибор: глазное зеркало (офтальмоскоп). Этот прибор давно уже стал обязательным снаряжением каждого глазного врача. Гельмгольц сделал очень много для изучения глаза и зрения: создал физиологическую оптику - науку о глазе и зрении.
Здесь же, в Гейдельберге, Гельмгольц проводил свои классические исследования по скорости распространения нервного возбуждения. Лягушки для препарирования много раз побывали на лабораторном столе ученого. Он изучал на них скорость распространения возбуждения по нерву. Нерв получал раздражение током, вызванное возбуждение достигало мышцы, и она сокращалась. Зная расстояния между этими двумя точками и разницу во времени, можно высчитать скорость распространения возбуждения по нерву. Она оказалась совсем небольшой, всего от 30 до 100 м/сек.
Как будто совсем простой опыт. Он и выглядит простым теперь, когда Герман Гельмгольц его разработал. А до него утверждали, что измерить эту скорость нельзя: она есть проявление таинственной «жизненной силы», не поддающейся измерениям.
Не меньше Гельмгольц сделал и для изучения слуха и уха (физиологическая акустика). В 1863 году вышла его книга «Учение о звуковых ощущениях как физиологическая основа акустики».
И здесь до исследований Гельмгольца многое, связанное со слухом, было изучено очень слабо. Знали, как возникает и распространяется звук, но очень мало было известно о тех воздействиях, которые оказывают звуки на способные колебаться предметы. Герман Гельмгольц раньше всех занялся этим сложным явлением. Создав теорию резонанса, он создал затем на ее основе учение о слуховых ощущениях, о нашем голосе, о музыкальных инструментах. Изучая явления колебаний, Гельмгольц разработал и ряд вопросов, имеющих огромное значение для теории музыки, дал анализ причин музыкальной гармонии.
На примере Гельмгольца видно, какое огромное значение имеет широта кругозора ученого, богатство и разнообразие его знаний и интересов. Там же, в Гейдельберге, вышли его классические работы по гидродинамике и основаниям геометрии.
С марта 1871 года Гельмгольц становится профессором Берлинского университета. Он создает физический институт, в который приезжали работать физики всего мира.
С переездом в Берлин Герман Гельмгольц посвящает себя исключительно физике, причем изучает ее наиболее сложные области: электродинамику, в которой, исходя из идей Фарадея, разрабатывает собственную теорию, затем гидродинамику и явления электролиза в связи с термохимией. Особенно замечательны его работы по гидродинамике, начатые еще в 1858 году, в которых Гельмгольц дает теорию вихревого движения и течения жидкости и в которых ему удается решить несколько весьма трудных математических задач. В 1882 году Гельмгольц формулирует теорию свободной энергии, в которой решает вопрос о том, какая часть полной молекулярной энергии некой системы может превратиться в работу. Эта теория имеет в термохимии то же значение, что принцип Карно в термодинамике.
В 1883 году император Вильгельм жалует Вильгельму Гельмгольцу дворянское звание. В 1884 году Гельмгольц публикует теорию аномальной дисперсии, а немного позже несколько важных работ по теоретической механике. К этому же времени относятся работы по метеорологии.
В 1888 году Гельмгольц назначается директором вновь учрежденного правительственного физико-технического института в Шарлотенбурге - Центра немецкой метрологии, в организации которого он принимал самое активное участие. В то же время ученый продолжает читать лекции теоретической физики в университете.
У Гельмгольца было много учеников; его лекции слушали тысячи студентов. Поработать в его лаборатории, поучиться искусству эксперимента приезжали многие молодые ученые. Его учениками могут считаться многие русские ученые - физиологи Е. Адамюк, Н. Бакст, Ф. Заварыкин, Иван Сеченов, физики Петр Лебедев, П. Зидов, Р. Колли, А. Соколов, Н. Шиддер.
К сожалению, не только радостные события ждали Гельмгольца в старости. Его сын Роберт, подававший большие надежды молодой физик безвременно скончался в 1889 году, оставив работу о лучеиспускании roрящих газов.
Самые последние работы ученого, написанные в 1891-1892 годах, относятся к теоретической механике.
Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц - цитаты
Произошло неслыханное дело: медик и профессор физиологии занял главную физическую кафедру Германии.
Ваш богатый практический опыт работы с разумными и интересными проблемами укажет математикам новое направление и придаст им новый импульс... Односторонние и интроспективные математические умозаключения приводят к областям, от которых нельзя ожидать сколько-нибудь ценных плодов.
Малейшие дозы спиртных напитков уничтожают возможность возникновения счастливых мыслей, убивают их в зачатке.
Хотя науки - фактор, пробуждающий и формирующий наиболее утонченные способности человеческого сознания, все же тот, кто учится и исследует лишь для того, чтобы только знать, не найдет истинного смысла своего собственного бытия на Земле. Лишь активная деятельность делает достойным существование человека.
Герман Людвиг Фердинанд фон Гельмгольц (нем.Hermann von Helmholtz) считается в Германии национальным достоянием. Ему удалось стать первым врачом среди ученых и первым ученым среди врачей.
С именем врача, математика, психолога, профессора физиологии и физики Гельмгольца - изобретателя глазного зеркала , в XIX веке неразрывно связана коренная реконструкция физиологических представлений. Блестящий знаток высшей математики и теоретической физики, он поставил эти науки на службу физиологии и добился выдающихся результатов.
Изучаяя его биографию, не перестаешь удивляться и восхищаться: он обладал плохой памятью, учился весьма посредственно и окончил гимназию с грехом пополам. Во время его учебы в гимназии никто даже подумать не мог, что он столько полезного сделает в науке! Однако Герман сделался выдающимся физиологом.
Отец Германа Август-Фердинанд-Юлиус Гельмгольц (1792-1859) получил высшее образование в Берлинском университете, где сначала учился на теологическом факультете и занимался философией. В 1820 году он выдержал специальный экзамен и получил место старшего учителя в гимназии Потсдама.
В первый год своего учительства он женился на Каролине Пенн. В гимназии Август-Фердинанд преподавал немецкий язык, философию, толковал Платона, читал Гомера, Вергилия, Овидия и даже одно время преподавал математику и физику. Любимым предметом, однако, была греческая литература и культура. Как выдающийся педагог в 1827 году он был назначен субректором, а год спустя получил звание профессора.
Когда в этой же гимназии стал учиться его сын Герман, языки ему давались труднее, чем остальным, историю он едва осилил, мукой было учить наизусть отрывки в прозе. Когда в классе читали Цицерона или Вергилия, он под столом вычислял ход лучей в телескопах и уже тогда нашел некоторые оптические теоремы, о которых ничего не говорилось в учебниках.
В 1838 года Герман окончил гимназию, и встал вопрос о выборе карьеры. Из наук его более всего привлекало естествознание. Однако отсутствие необходимых средств заставило отца Германа отсоветовать сыну идти на естественный факультет, и Герман решил изучать медицину, что может помочь ему в будущем устроиться так, чтобы не прерывать своих занятий физикой и математикой.
Единственным родственником, причастным к науке в семье Гельмгольца, был Муренин, занимавший видную должность. Он взялся похлопотать, чтобы Германа приняли на государственный счет в Военный Медико-хирургический институт Фридриха-Вильгельма в Берлине, который готовил военных врачей.
Семнадцатилетний студент в первом семестре изучал физику, химию и анатомию и за первый год прослушал логику, историю, латинский и французский языки. Герману повезло не только с сокурсниками (с ним училась целая плеяда будущих корифеев физиологии, составившая цвет немецкой науки: Карл Людвиг, Дюбуа-Реймон, Брюкке, Вирхов, Шванн), но и с преподавателем физиологии Иоганнесом Мюллером, светилом немецкой физиологической науки.
Учеников Мюллера объединяло одинаковое стремление связать физику с физиологией и найти для их обоснования более прочный фундамент. Герман значительно превосходил своих друзей в знании математики, которая давала ему возможность точно «формулировать задачи и давать методом их решения правильное направление».
Работа Германа Гельмгольца в лаборатории Мюллера, начатая блестяще в студенческие годы и захватившая его, была осенью 1842 года прервана практической работой в качестве хирурга в военном госпитале Шаритэ в Берлине, продолжавшаяся целый год и отнимавшая у него ежедневно время от 7 утра до 8 вечера. Тем не менее 2 ноября 1842 года Герман защитил докторскую диссертацию на латинском языке «О строении нервной системы беспозвоночных». Тему ему предложил сам Мюллер. В этой диссертации молодой ученый впервые доказал, что известные элементы нервной ткани - нервные клетки и волокна соединены друг с другом и составляют части неразрывного целого, получившего в дальнейшем название нейрона.
По окончании института Гельмгольц направляется в знаменитую Берлинскую больницу Шаритэ ординатором, там же работал Вирхов. Одновременно он трудится в домашней лаборатории Густава Магнуса - автора изданий по механике, гидродинамике, теплоте и т.п. Гельмгольцу предстояла семилетняя отработка стипендии в качестве военного врача. Ему удалось устроиться в Потсдаме, недалеко от Берлина: в октябре 1843 года он служил эскадронным хирургом королевского лейб-гвардии гусарского полка. Жил Гельмгольц в казарме, вставал, как все, в пять часов утра по сигналу кавалерийской трубы. Несмотря на все неудобства казарменного быта, он умудрился устроить маленькую физико-физиологическую лабораторию и в 1845 году произвел свои опыты по расходу веществ при мышечной работе, для чего Дюбуа-Реймон передал ему портативные весы.
По рекомендации Иоганнеса Мюллера Гельмгольца приглашают в 1849 году профессором физиологии в университет Кёнигсберга. В Кёнигсберге он сконструировал ряд оригинальных измерительных приборов. Самый знаменитый сконструированный им прибор - глазное зеркало (офтальмоскоп) , который дал возможность наблюдать глазное дно, и т. н. маятник Гельмгольца, позволяющий подвергать ткань быстро следующим друг за другом раздражениям с точной дозировкой времени. И в настоящее время офтальмоскоп играет огромную роль при диагностике не только глазных болезней, но и нервных заболеваний, таких как опухоли мозга, сухотка спинного мозга и т.д.
На офтальмологическом конгрессе в Париже, где он в 1867 году прочитал доклад о чувстве рельефа, на торжественном обеде сказали: «Офтальмология была во мраке; – Бог сказал, что Гельмгольц родился, – и воссиял свет» .
Кёнигсбергский период научной деятельности Гельмгольца был наиболее продуктивным. Там же он развил физиологическую теорию слуха, по которой в основе способности различать звуковые тона лежит явление резонанса.
Труды Гельмгольца в области физиологии посвящены изучению нервной и мышечной систем. Он обнаружил и измерил теплообразование в мышце термоэлектрическим методом (1845-1847) и, пользуясь им же разработанной графической методикой, детально изучил процесс мышечного сокращения в опытах на лягушке.
Крупные работы, принесшие Гельмгольцу мировую известность и обратившие на себя внимание Парижской академии наук, побудили прусское министерство народного просвещения утвердить Гельмгольца в 1851 году ординарным профессором, что значительно улучшило его материальное положение. В августе 1853 года Гельмгольц, оставив жену с двумя детьми у родных, предпринял первое путешествие в Англию, где познакомился с Фарадеем.
В области физиологии зрения он разработал способы определения кривизны оптических поверхностей глаза, в 1853 году дал теорию аккомодации. Показал, что зрительная оценка величины и удаленности предметов основана на своеобразных мышечных ощущениях, возникающих при движении мышц глаза.
Идея Гельмгольца о роли мышечного чувства в формировании восприятий была глубоко разработана в психофизиологических трудах И.М. Сеченова.
При разработке вопросов физиологии зрения Гельмгольцу постоянно помогала его жена, которая была для него другом и помощником; она переписывала его рукописи, ей первой он читал свои лекции. В 1854 году тихая, счастливая, уединенная жизнь была омрачена смертью его горячо любимой матери. В то же время туберкулез жены начал угрожать ее здоровью. Гельмгольц стал предпринимать меры, чтобы переселиться в другой город, где климат был мягче, и такая возможность ему представилась, когда освободилась кафедра физиологии и анатомии в Бонне. В 1855 году он получил назначение на кафедру анатомии и физиологии в Боннский университет, где проработал до 1858 г.
В 1857 году баденское правительство предложило Гельмгольцу перейти на кафедру физиологии в знаменитый Гейдельбергский университет, где уже работали профессорами два его близких друга – Роберт Бунзен и Густав Кирхгоф . Маленький Гейдельберг, один из городов герцогства Баденского. На холме – развалины старинного замка. Смотрят в воды Неккара кудрявые дубравы. Гейдельбергцы пышно именовали Дворцом природы скромное двухэтажное здание, в котором размещалась лаборатория Гельмгольца.
Благостный пейзаж Гейдельберга нарушило обострение тяжелой болезни жены. 28 декабря 1859 года Ольга Гельмгольц скончалась. В связи с тяжелым нервным состоянием и усталостью у Гельмгольца участились обморочные состояния, бывавшие и раньше. На его руках остались двое маленьких детей. Через год он сделал предложение Анне Моль, племяннице профессора персидского языка в Коллеж де Франс Парижа. Анна большую часть своей жизни провела в Париже и Лондоне, была высокообразованной девушкой. После возвращения Гельмгольца из Англии 16 мая 1861 года состоялась свадьба с Анной фон Моль. 22 ноября 1862 года Гельмгольц избирается проректором Гейдельбергского университета.
Работы Гельмгольца увели его далеко за пределы физиологии, поэтому нет ничего удивительного в том, что когда освободилась кафедра физики в Берлинском университете, то Дюбуа-Реймон - ректор Берлинского университета, направил Гельмгольцу предложение возглавить первую кафедру физики в Германии. 13 февраля 1871 года, возвращаясь из путешествия по Швейцарии, Гельмгольц был приглашен в Версаль, где Вильгельм I подписал его назначение профессором физики. По этому поводу Дюбуа-Реймон заметил: «Произошло неслыханное дело: медик и профессор физиологии занял главную физическую кафедру Германии».
Вскоре Германа фон Гельмгольца избирают профессором физики в Медико-хирургическую академию, в которой он получил свое научное образование. Здесь, продолжая свои работы по физиологической акустике и оптике, он все более и более отходит от медицины, переходит к чисто физическим вопросам. Он также получил от Уильяма Томсона запрос, не желает ли он занять кафедру экспериментальной физики в Кембридже, где первым профессором физики был знаменитый Максвелл и позже наиболее крупный из современных физиков Э. Резерфорд.
В 1873 г. на него обрушилась еще одна семейная трагедия, умерла его дочь Кэт. Гельмгольц тяжело пережил потерю родного человека. Но жизнь идет дальше. 15 октября 1877 года Гельмгольц избирается ректором Берлинского университета и тогда же публикует работу «О мышлении и медицине», представляющую глубочайший интерес до сего времени.
В 1888 году его назначают президентом Физико-технологического государственного учреждения; эту должность он совмещал с профессурой по теоретической физике в университете до самой смерти. Здесь им были созданы труды по физике, биофизике, физиологии, психологии. Он разрабатывал термодинамическую теорию химических процессов, ввёл понятия свободной и связанной энергии. Заложил основы теорий вихревого движения жидкостей и аномальной дисперсии…
Герман Людвиг Фердинанд фон Гельмгольц скончался 8 сентября 1894 года в 1 час 11 минут после полудня на 72 году жизни... Да будет благославенная о нем память!
Иван Михайлович Сеченов учился у Гельмгольца. Насколько велико было впечатление, произведенное на него учителем, можно судить по следующим его словам:
–Что я могу сказать об этом из ряда вон человеке? По ничтожности образования приблизиться к нему я не мог, так что видел его, так сказать, лишь издали, никогда не оставаясь притом спокойным в его присутствии… От его… фигуры с задумчивыми глазами веяло каким-то миром, словно не от мира сего. Как это ни странно, но говорю сущую правду: он производил на меня впечатление, подобное тому, какое я испытывал, глядя впервые на Сикстинскую мадонну в Дрездене, тем более что его глаза по выражению были в самом деле похожи на глаза этой мадонны.
В Германии Германа Людвига Фердинанда фон Гельмгольца считали национальным сокровищем и были очень недовольны описанием одного англичанина, что с виду Гельмгольц похож скорее на итальянца, чем на немца.
(1894-09-08 ) (73 года)Германская империя
Гельмгольца теория цветоощущения, принцип наименьшего действия
Герман Людвиг Фердинанд фон Гельмгольц (нем. Hermann von Helmholtz ; 31 августа , Потсдам - 8 сентября , Шарлоттенбург) - немецкий физик , врач , физиолог и психолог . В Москве именем Гельмгольца назван НИИ Глазных болезней на Садово-Черногрязской улице .
Биография
Герман Людвиг Фердинанд фон Гельмгольц родился 31 августа 1821 года в Потсдаме, близ Берлина, где его отец Фердинанд Гельмгольц служил учителем гимназии; мать его Каролина, урожденная Пенн, происходила из английской семьи, переселившейся в Германию. Герман фон Гельмгольц получил первоначальное образование в Потсдамской гимназии, а затем в 17 лет поступил студентом в королевский медико-хирургический институт, который окончил в 1842 году, защитив докторскую диссертацию «De fabrica systematis nervosi evertebratorum».
Обязательной для выпускников королевского медико-хирургического института была восьмилетняя военная служба, которую Гельмгольц проходил с 1843 года в Потсдаме , в качестве военного врача. В 1847 году Гельмгольц пишет свою знаменитую книгу «Über die Erhaltung der Kraft» и по рекомендации Александра Гумбольдта в 1848 году ему разрешено преждевременно оставить военную службу и возвратиться в Берлин, чтобы занять место в Академии художеств в качестве преподавателя анатомии; одновременно Гельмгольц становится ассистентом при анатомическом музее. Но в 1849 году по рекомендации своего учителя, знаменитого физиолога Иоганна Мюллера , он был приглашен на должность профессора физиологии и общей анатомии в Кёнигсберг . Гельмгольц высоко ценил воспитывающее влияние своего профессора-руководителя Иоганна Мюллера и держался его направления. Недаром он говорил о нём: «Кто раз пришел в соприкосновение с человеком первоклассным, у того духовный масштаб изменен навсегда - тот пережил самое интересное, что может дать жизнь…». В 1855 году переезжает в Бонн , где руководит кафедрой анатомии и физиологии, с 1858 года - кафедрой физиологии в Гейдельберге . В 1870 году становится членом Прусской академии наук .
В Гейдельберге Гельмгольц оставался до 1871 года, когда по приглашению Берлинского университета возглавил вакантную, после смерти известного профессора физики Густава Магнуса , кафедру физики. После Магнуса Гельмгольц получил в наследие маленькую и неудобную лабораторию; она была первой в Европе по времени основания, а он вторым по времени её руководителем. Тесно и неуютно было ему в маленькой лаборатории, и вот при содействии правительства он выстроил в 1877 году дворец науки, именуемый ныне Физическим институтом Берлинского университета, которым и управлял до 1888 года, когда германский Рейхстаг основал в Шарлоттенбурге большое учреждение - физико-техническое имперское ведомство (Physicalish-Technische Reichsanstalt ) и назначил Гельмгольца его президентом. С тех пор он покинул физический институт в Берлине , передав руководство профессору Августу Кундту , а сам читал лекции лишь теоретического характера.
Таким образом, деятельность Гельмгольца как профессора, распадается на деятельность профессора физиолога до 1871 года и профессора физики с 1871 до 1894 года. Однако, нужно заметить, что к физике он обращался постоянно, даже в пору до 1871 года. Сообразно разностороннему характеру своей педагогической деятельности, он подарил Европе учеников - специалистов по различным отраслям естествознания. Не перечисляя его учеников заграницей, отметим лишь российских: Н. Н. Гезехаус, А. П. Соколов, Р. А. Колли , П. Ф. Зилов, Н. Н. Шиллер ; из биологов и врачей - профессор Э.Адамюк , Н.Бакста, Л.Гиршман , И.Догель , В.Дыбковский, Э.Мандельштамм , И.Сеченов , А.Ходин, Ф.Шереметьевский. Э.Юнге, из которых многие приобрели себе громное имя в науке и основали школы в русских университетах.
В 1888 году император Германии Фридрих III возвел его в дворянское достоинство, а в 1891 году уже император Вильгельм II пожаловал его чином действительного тайного советника, титулом Excellenz и орденом Чёрного Орла . В том же 1891 году удостоился высшей награды Франции - звезды ордена «Почетного легиона» . Город Берлин избрал его своим почётным гражданином.
После того как первая ещё жена умерла, женился второй раз. Сын Роберт - молодой ученый физик, успевший получить премию за свою работу «О лучеиспускании пламени» умер в 1889 году.
Научный вклад
В своих первых научных работах при изучении процессов брожения и теплообразования в живых организмах Гельмгольц приходит к формулировке закона сохранения энергии . В его книге «О сохранении силы» () он формулирует закон сохранения энергии строже и детальнее, чем Роберт Майер в 1842 году , и тем самым вносит существенный вклад в признание этого оспариваемого тогда закона. Позже Гельмгольц формулирует законы сохранения энергии в химических процессах и вводит в 1881 году понятие свободной энергии - энергии, которую необходимо сообщить телу для приведения его в термодинамическое равновесие с окружающей средой (, где есть внутренняя энергия , - энтропия , - температура).
Гельмгольц способствует признанию теории трёхцветового зрения Томаса Юнга , изобретает в 1850 году офтальмоскоп для изучения глазного дна, в 1851 году - офтальмометр для определения радиуса кривизны глазной роговицы. Сотрудниками и учениками Гельмгольца были В. Вундт , И. М. Сеченов и Д. А. Лачинов .
Установлением законов поведения вихрей для невязких жидкостей Гельмгольц закладывает основы гидродинамики . Математическими исследованиями таких явлений как атмосферные вихри, грозы и глетчеры Гельмгольц закладывает основы научной метеорологии .Ряд технических изобретений Гельмгольца носит его имя. Катушка Гельмгольца состоит из двух соосных соленоидов , удалённых на расстояние их радиуса и служит для создания открытого однородного магнитного поля. Резонатор Гельмгольца представляет собой полый шар с узким отверстием и служит для анализа акустических сигналов, а также при строительстве низкочастотных звуковых колонок для усиления низких частот или наоборот используется для подавления нежелательных частот в помещениях.
Много работ посвятил Гельмгольц обоснованию всеобщности принципа наименьшего действия .
Философия
Будучи последователем кантианской философии , на основе принципа специфических энергий И.Мюллера и теории локальных знаков Р.Г.Лотце разрабатывал собственную теорию восприятия, "теорию иероглифов". В соответствии с этой теорией, субъективные образы не имеют сходства с объективными свойствами воспринимаемых предметов, но представляют собой лишь их знаки . Для него восприятие представлялось двухступенчатым процессом. В основе лежит ощущение , качество и интенсивность которого обусловлены врожденными (априорными) механизмами, специфическими для данного органа восприятия. На основе этих ощущений уже в реальном опыте образуются ассоциации. Таким образом актуальное восприятие определяется уже имеющимися у индивида "привычными способами", за счет которых сохраняется постоянство видимого мира. Описал на основе этой концепции механизмы восприятия пространства, в котором на первый план выдвигалась роль мышечных движений.
Сочинения и их переводы
- Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik. Braunschweig, 1863; Учение о слуховых ощущениях как физиологическая основа для теории музыки. СПб., 1875 (перевод М. О. Петухова).
- Счёт и измерение // Известия Казанского физ.-мат. об-ва. № 2 (1892). - доп. к № 3-4.
- О происхождении и значении геометрических аксиом. СПб., 1895.
- О сохранении силы. М.-Л.: ГТТИ, 1934.
- О фактах, лежащих в основании геометрии. // Об основаниях геометрии. М.: ГТТИ, 1956, с. 366-382.
- Основы вихревой теории. М.: ИКИ, 2002.
См. также
Примечания
Литература
- // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : В 86 томах (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.
- Г. Г. Де-Метц Hermann von Helmholtz (1821−1891) // . - 1891. - № 128. - С. 157-165.
- Г. Г. Де-Метц Hermann von Helmholtz (1821−1891) (окончание) // Вестник опытной физики и элементарной математики . - 1891. - № 129. - С. 184-194.
- Лазарев П. П. Гельмгольц. М., 1959.- 103 с.
- David Cahan (Ed.): Hermann von Helmholtz and the Foundations of Nineteenth-Century Science. Univ. California, Berkeley 1994, ISBN 978-0-520-08334-9 .
- Gregor Schiemann: Hermann von Helmholtz"s Mechanism: The Loss of Certainty. A Study on the Transition from Classical to Modern Philosophy of Nature. Dordrecht: Springer 2009,
Герман-Людвиг-Фердинанд фон Гельмгольц
Герман-Людвиг-Фердинанд фон Гельмгольц (Helmholtz) - считался в Германии национальным достоянием. Ему удалось стать первым врачом среди ученых и первым ученым среди врачей. Любопытный факт. Хотя Гельмгольц был так же глубок, так же широко захватывал области знания и был так же гениален в своих исследованиях как Лейбниц, он обладал плохой памятью, учился весьма посредственно и окончил гимназию с грехом пополам.
Во время его учебы в гимназии никто даже подумать не мог, что он столько полезного сделает в науке! Однако Герман сделался выдающимся физиологом. И более того, с именем врача, математика, психолога, профессора физиологии и физики Гельмгольца, изобретателя глазного зеркала, в XIX веке неразрывно связана коренная реконструкция физиологических представлений. Блестящий знаток высшей математики и теоретической физики, он поставил эти науки на службу физиологии и добился выдающихся результатов.
Отец Германа Август-Фердинанд-Юлиус Гельмгольц (1792–1859) получил высшее образование в Берлинском университете, где сначала учился на теологическом факультете и занимался философией. В 1813 году, увлеченный идеей национального возрождения Германии, он вступил добровольцем в войска и, несмотря на слабое здоровье, два года провел в походах. После заключения мира он вновь поступил в университет, на сей раз на факультет филологии. Он выдержал в 1820 году специальный экзамен и получил место старшего учителя в гимназии Потсдама. В первый год своего учительства он женился на Каролине Пенн, дочери артиллерийского офицера, происходившего по мужской ветви от известного американца, а по женской - из семьи Соваж, переселившейся в Германию в начале XIX века и принадлежащей к гугенотам; так что, как и братья фон Гумбольдты, Герман Гельмгольц отчасти француз.
В гимназии Август-Фердинанд преподавал немецкий язык, философию, толковал Платона, читал Гомера, Вергилия, Овидия и даже одно время преподавал математику и физику. Любимым предметом, однако, была греческая литература и культура. Как выдающийся педагог в 1827 году он был назначен субректором, а год спустя получил звание профессора. Учителем гимназии, в которую скоро пойдет учиться его сын Герман, он оставался до 1857 года, затем вышел в отставку, получив пенсию.
Герман родился 31 августа 1821 года в германском городе Потсдаме. Кроме него, в семье позже появились две девочки и мальчик. В детстве Герман рос хилым ребенком, часто и подолгу хворал. Каждая болезнь заставляла его родителей вздрагивать, опасаясь за своего первенца. Рано обнаружился и некоторый недостаток в его умственном складе: слабая память на вещи, не имеющие внутренней связи. Он с трудом различал правую и левую стороны. Позже, когда в школе изучал языки, он труднее чем другие, запоминал неправильные грамматические формы, особенно обороты речи. Историю он едва осилил, мукой было учить наизусть отрывки в прозе. Этот недостаток только усилился с годами и стал бедствием его старости. Когда в классе читали Цицерона или Вергилия, он под столом вычислял ход лучей в телескопах и уже тогда нашел некоторые оптические теоремы, о которых ничего не говорилось в учебниках.
12 сентября 1838 года Герман окончил гимназию, и встал вопрос о выборе карьеры. Из наук его более всего привлекало естествознание. Однако отсутствие необходимых средств для того, чтобы посвятить себя чистой науке, заставило отца Германа отсоветовать сыну идти на естественный факультет, и Герман решился посвятить себя изучению медицины как области, которая может помочь ему так устроиться в будущем, чтобы не прерывать своих занятий физикой и математикой. К этому присоединилось еще одно благоприятное обстоятельство, которое и решило все дело; единственным родственником, причастным к науке в семье Гельмгольца, был Муренин, занимавший видную должность. Он взялся похлопотать, чтобы Германа приняли на государственный счет в Военный Медико-хирургический институт Фридриха-Вильгельма в Берлине, который готовил военных врачей.
Семнадцатилетний студент в первом семестре изучает физику, химию и анатомию. Кроме этих главных предметов, он за первый год прослушал логику, историю, латинский и французский языки. Свободное время в течение каникул и праздников Герман посвящал чтению Гомера, Байрона, Био и Канта. Герману повезло не только с сокурсниками (с ним училась целая плеяда будущих корифеев физиологии, составившая цвет немецкой науки: Карл Людвиг, Дюбуа-Реймон, Брюкке, Вирхов, Шванн), но и с преподавателем физиологии Иоганнесом Мюллером, светилом немецкой физиологической науки. Во втором семестре под влиянием своего знаменитого учителя Герман заинтересовался физиологией и гистологией. Учеников Мюллера объединяло одинаковое стремление связать физику с физиологией и найти для их обоснования более прочный фундамент. Герман значительно превосходил своих друзей в знании математики, которая давала ему возможность точно «формулировать задачи и давать методом их решения правильное направление».
Работа Германа в лаборатории Мюллера, начатая блестяще в студенческие годы и захватившая его, была осенью 1842 года прервана практической работой в качестве хирурга в военном госпитале Шаритэ в Берлине, продолжавшаяся целый год и отнимавшая у него ежедневно время от 7 утра до 8 вечера. Тем не менее 2 ноября 1842 года Герман защитил докторскую диссертацию на латинском языке «О строении нервной системы беспозвоночных». Тему «Строение нервной системы» ему предложил сам Мюллер. В этой диссертации он впервые доказал, что известные элементы нервной ткани, нервные клетки и волокна, соединены друг с другом и составляют части неразрывного целого, получившего в дальнейшем название нейрона.
Чрезвычайно трогательна история, как Герман приобрел микроскоп, при помощи которого он выполнил диссертационную работу. Заболев тифом, он как студент института Фридриха-Вильгельма был бесплатно помещен в больницу Шаритэ, и благодаря этому у него накопилась маленькая сумма от стипендии, что дало ему возможность приобрести микроскоп, правда плохонький.
По окончании института Гельмгольц направляется в больницу Шаритэ ординатором, там же работал Вирхов. Одновременно он трудится в домашней лаборатории Густава Магнуса (1802–1870), автора изданий по механике, гидродинамике, теплоте и т. п. Гельмгольцу предстояла семилетняя отработка стипендии в качестве военного врача. Ему удалось устроиться в Потсдаме, недалеко от Берлина: в октябре 1843 года он служил эскадронным хирургом королевского лейб-гвардии гусарского полка. Живет Гельмгольц в казарме, встает, как все, в пять часов утра по сигналу кавалерийской трубы. Несмотря на все неудобства казарменного быта, он умудряется устроить маленькую физико-физиологическую лабораторию и в 1845 году произвести свои опыты относительно расхода веществ при мышечной работе, для чего Дюбуа-Реймон передал ему портативные весы.
В этом же году физики и химики, работавшие в лаборатории Магнуса, образовали физическое общество, куда приняли молодого Гельмгольца. В июле того же года Гельмгольц сделал составивший эпоху доклад в физическом обществе «О сохранении силы». Он пытался опубликовать эту гениальную работу в научном журнале, но ее не оценили, тогда он издал ее в 1847 году отдельной книгой. Итак, Гельмгольц математически обосновал провозглашенный еще в XVIII веке Ломоносовым закон сохранения энергии, показав его всеобщий характер, и применил этот закон в физиологии. Он объединил этой работой физические, химические и биологические науки, которым принцип сохранения энергии дал прочную основу и положил основание всемирной известности Гельмгольца. Первым, кто еще в 1842 году правильно понял и сформулировал этот закон, был немецкий врач Юлий Роберт Майер из Гейльбронне.
1 июня 1847 года Гельмгольц был переведен в королевский полк Gardes-du-Corps, находившийся также в Потсдаме. Гельмгольц познакомился с семейством Фельтон, глава которого был военным врачом. Молодая Ольга фон Фельтон, с которой Гельмгольц часто играл на рояле, читал стихи и участвовал в спектаклях, произвела на него неизгладимое впечатление, и 11 марта 1847 года он был с ней обручен. 30 сентября 1848 года, прослужив 6 лет военным врачом, Гельмгольц был произведен в старшие врачи. Александр Гумбольт помог Гельмгольцу освободиться от оставшихся трех лет обязательной службы и содействовал его назначению на место Брюкке в Академию художеств и анатомо-зоологический музей. Академия и Мюллер были этим очень довольны. Но едва лишь Гельмгольц освоился в новых условиях, как уже в следующем году его ожидало новое назначение.
Профессора Брюкке перевели на кафедру физиологии в Кёнигсбергский университет, и ему потребовался заместитель. Это мог быть или опытный Дюбуа-Реймон, или Гельмгольц. Но так как Дюбуа-Реймона, пока он занимался научной работой, отец еще мог содержать, то выбор пал на его друга - Гельмгольца. По рекомендации Мюллера Гельмгольца приглашают в 1849 году профессором физиологии в университет Кёнигсберга. В Кёнигсберге в процессе своих исследований он сконструировал ряд оригинальных измерительных приборов. Большое распространение в разнообразных областях физиологического исследования и медицины получили сконструированные им глазное зеркало (офтальмоскоп), который дал возможность наблюдать глазное дно, и так называемый маятник Гельмгольца, позволяющий подвергать ткань быстро следующим друг за другом раздражениям с точной дозировкой времени. И в настоящее время офтальмоскоп играет огромную роль при диагностике не только глазных болезней, но и нервных заболеваний, таких как опухоли мозга, сухотка спинного мозга и т. д.
Кёнигсбергский период научной деятельности Гельмгольца был наиболее продуктивным. Там же он развил физиологическую теорию слуха, по которой в основе способности животных и человека различать один звуковой тон от другого лежит явление резонанса. Звук определенной высоты приводит в колебательное движение не всю основную звуковую мембрану, а только какую-нибудь одну группу ее волокон, резонирующих на данную звуковую частоту. На основе физических законов резонанса Гельмгольцем создано учение о слуховой функции кортиева органа, находящегося во внутреннем ухе человека.
Труды Гельмгольца в области физиологии посвящены изучению нервной и мышечной систем. Он обнаружил и измерил теплообразование в мышце термоэлектрическим методом (1845–1847) и, пользуясь им же разработанной графической методикой, детально изучил процесс мышечного сокращения (1850–1854) в опытах на лягушке; гальванометрическое измерение малых интервалов времени (по баллистическому принципу). Тогда Гельмгольц задался этой целью, его учитель, Мюллер, засомневался в возможности измерить скорость прохождения возбуждения по нерву, то почти неизмеримо малое количество времени, когда человек почувствовал боль от ожога. За этот ничтожный промежуток времени возбуждение должно проделать известный путь по нервным проводникам. Как же измерить скорость передвижения возбуждений по нервам? Да и возможно ли это? Будучи искуснейшим из экспериментов, Гельмгольц взялся за разрешение этой задачи, предложив гениальное по простоте решение.
Он подводил электрический ток к нерву лягушки у какой-либо ее мышцы. Ток возбуждал нерв, мышца отвечала на это раздражение сокращением. Затем он раздражал электрическим током тот же нерв не у самой мышцы, а на некотором расстоянии от нее. Мышца снова сокращалась, но несколько позднее, чем в первый раз. Эта разность во времени, разделенная на длину участка нерва между двумя точками, где прикладывалось электричество, показывала скорость, с которой раздражение прошло по нерву. У лягушки, на которой был проведен Гельмгольцем этот эксперимент, скорость распространения возбуждения по нервам оказалось равной 27 метрам в секунду. Как отличалась эта сравнительно небольшая скорость от той фантастической цифры, которую называли ученые! Предполагали, что скорость движения возбуждения по нервам равна скорости света - 300 тысяч километров в секунду!
В 1867–1870 годах совместно с русским ученым Н. Бакстом он измерил скорость распространения возбуждения в нервах у человека. Ряд исследований ученого относится к физиологии центральной нервной системы. Он впервые определил в 1854 году скрытый период рефлексов, сделал первую экспериментальную попытку определить ритмику импульсов, посылаемых мозгом к мышце (1864–1868), количественными методами определил скрытый период волевой мышечной реакции на раздражение органов чувств.
Учение Гельмгольца о «бессознательном выводе» как операции построения образа, в которой участвует мышечное движение, наполнило эту категорию новым содержанием. Роль мышечного движения в порождении сенсорных продуктов раскрыта в учении И.М. Сеченова, от которого тянутся нити к современным воззрениям на механизм переработки сенсорной информации.
Крупные работы, принесшие Гельмгольцу большую известность и обратившие на себя внимание Парижской академии наук, побудили прусское министерство народного просвещения утвердить Гельмгольца в 1851 году ординарным профессором, что значительно улучшило его материальное положение. В августе 1853 года Гельмгольц, оставив жену с двумя детьми у родных, предпринял первое путешествие в Англию, где познакомился с Фарадеем.
В области физиологии зрения он разработал способы определения кривизны оптических поверхностей глаза, в 1853 году дал теорию аккомодации. Показал, что зрительная оценка величины и удаленности предметов основана на своеобразных мышечных ощущениях, возникающих при движении мышц глаза. Идея Гельмгольца о роли мышечного чувства в формировании восприятий была глубоко разработана в психофизиологических трудах И.М. Сеченова.
При разработке вопросов физиологии зрения Гельмгольцу постоянно помогала его жена, которая была для него другом и помощником; она переписывала его рукописи, ей первой он читал свои лекции. В 1854 году тихая, счастливая, уединенная жизнь была омрачена смертью его горячо любимой матери. В то же время туберкулез жены начал угрожать ее здоровью. Гельмгольц стал предпринимать меры, чтобы переселиться в другой город, где климат был мягче, и такая возможность ему представилась, когда освободилась кафедра физиологии и анатомии в Бонне. В 1855 году он получил назначение на кафедру анатомии и физиологии в Боннский университет, где проработал до 1858 года.
На офтальмологическом конгрессе в Париже, где он в 1867 году прочитал доклад о чувстве рельефа, на торжественном обеде прозвучали слова: «Офтальмология была во мраке; - Бог сказал, что Гельмгольц родился, - и воссиял свет». В 1859–1866 годах Гельмгольц исследовал психологию и физиологию сенсорных процессов (зрительных, слуховых), цветоощущения. Он во всей полноте разработал учение о цветном зрении, исходя из предположения, что сетчатка имеет три основных цветоощущающих элемента. Развивая мысль о наличии в сетчатке глаза трех элементов, чувствительных к красному, зеленому и синему цвету, он разработал теорию возникновения цветовых зрительных ощущений. Красный, зеленый и фиолетовые цвета, по Гельмгольцу, являются первичными цветами, из оптического смешения которых возникает вся бесконечно богатая палитра красок, воспринимаемых человеческим глазом. Теория Гельмгольца выдержала испытание временем и в наши дни удовлетворительно объясняет физиологию цветных зрительных ощущений. Надо заметить, что работы по ощущению сложных цветов первым разрабатывал гениальный врач и физик Томас Юнг. Гельмгольц оставил человечеству свои замечательные исследования и по другим проблемам физиологии зрения.
В 1857 году баденское правительство предложило Гельмгольцу перейти на кафедру физиологии в знаменитый Гейдельбергский университет, где уже работали профессорами два его близких друга - Бунзен и Кирхгоф. Маленький Гейдельберг, один из городов герцогства Баденского. На холме - развалины старинного замка. Смотрят в воды Неккара кудрявые дубравы. Гейдельбергцы пышно именовали Дворцом природы скромное двухэтажное здание, в котором размещалась лаборатория Гельмгольца. В этой лаборатории Иван Михайлович Сеченов учился у Гельмгольца. Насколько велико было впечатление, произведенное на него учителем, можно судить по следующим его словам:
Что я могу сказать об этом из ряда вон человеке? По ничтожности образования приблизиться к нему я не мог, так что видел его, так сказать, лишь издали, никогда не оставаясь притом спокойным в его присутствии… От его… фигуры с задумчивыми глазами веяло каким-то миром, словно не от мира сего. Как это ни странно, но говорю сущую правду: он производил на меня впечатление, подобное тому, какое я испытывал, глядя впервые на Сикстинскую мадонну в Дрездене, тем более что его глаза по выражению были в самом деле похожи на глаза этой мадонны. Вероятно, такое же впечатление он производил и при близком знакомстве… В Германии его считали национальным сокровищем и были очень недовольны описанием одного англичанина, что с виду Гельмгольц похож скорее на итальянца, чем на немца.
Первые годы после переезда в Гейдельберг были для Гельмгольца связаны с тяжелыми семейными переживаниями. 6 июня 1859 года умер его отец. Эта потеря была очень тяжела, т. к. с отцом в течение всей жизни у него сложились не только близкие родственные, но и дружеские отношения, чему свидетельствует переписка, где переплетаются чисто семейные и личные вопросы со сложными философскими проблемами о системе Фихте, Гегеля, Шеллинга. Благостный пейзаж Гейдельберга нарушило обострение тяжелой болезни жены. 28 декабря 1859 года Ольга Гельмгольц скончалась. В связи с тяжелым нервным состоянием и усталостью у Гельмгольца участились обморочные состояния, бывавшие и раньше. На его руках остались двое маленьких детей. Через год он сделал предложение Анне Моль, племяннице профессора персидского языка в Коллеж де Франс Парижа. Анна большую часть своей жизни провела в Париже и Лондоне, была высокообразованной девушкой. После возвращения Гельмгольца из Англии 16 мая 1861 года состоялась свадьба с Анной фон Моль. 22 ноября 1862 года Гельмгольц избирается проректором Гейдельбергского университета. В 1864 году Гельмгольц вторично побывал в Англии. В Лондоне он посетил Тиндаля и Фарадея, прочел лекцию в Королевском обществе, посвященную нормальным движениям человеческого глаза в связи с бинокулярным зрением.
Работы Гельмгольца увели его далеко за пределы физиологии, поэтому нет ничего удивительного в том, что когда в апреле 1870 года, после смерти Густава Магнуса, освободилась кафедра физики в Берлинском университете, то Дюбуа-Реймон, ректор Берлинского университета, получил от министра просвещения фон Мюллера поручение пригласить на кафедру Кирхгофа или Гельмгольца. В 1871 году от имени Берлинского университета Дюбуа-Реймон направил Гельмгольцу предложение возглавить первую кафедру физики в Германии. 13 февраля 1871 года, возвращаясь из путешествия по Швейцарии, Гельмгольц был приглашен в Версаль, где Вильгельм I подписал его назначение профессором физики. По этому поводу Дюбуа-Реймон заметил: «Произошло неслыханное дело: медик и профессор физиологии занял главную физическую кафедру Германии».
Вскоре Гельмгольца избирают профессором физики в Медико-хирургическую академию, ту академию, в которой он получил свое научное образование. Здесь, продолжая свои работы по физиологической акустике и оптике, он все более и более отходит от медицины, переходит к чисто физическим вопросам. Незадолго до этого Гельмгольц получил от Уильяма Томсона запрос, не желает ли он занять кафедру экспериментальной физики в Кембридже. Приглашение является особенно знаменательным, если учесть, что в Кембридже первым профессором физики был знаменитый Максвелл и позже наиболее крупный из современных физиков Э. Резерфорд.
Во время франко-прусской войны 1873 года Гельмгольц принимает участие в организации помощи раненым. И в этом же году на него обрушилась еще одна семейная трагедия, умерла его дочь Кэт. Гельмгольц тяжело пережил потерю родного человека. Но жизнь идет дальше. 15 октября 1877 года Гельмгольц избирается ректором Берлинского университета и тогда же публикует работу «О мышлении и медицине», представляющую глубочайший интерес до сего времени. В 1888 году его назначают президентом Физико-технологического государственного учреждения; эту должность он совмещал с профессурой по теоретической физике в университете до самой смерти. Здесь им были созданы труды по физике, биофизике, физиологии, психологии. Он разрабатывал термодинамическую теорию химических процессов, ввёл понятия свободной и связанной энергии. Заложил основы теорий вихревого движения жидкостей и аномальной дисперсии…
За год до своей смерти Гельмгольц отправляется на Всемирную выставку в Чикаго. Возвращаясь из путешествия по Америке, он поскользнулся, входя в каюту, и ранил голову, что имело, по-видимому, тяжелые последствия и могло послужить причиной последующего заболевания. Постепенно развился паралич движений, по-видимому, из-за продолжающего разрушать мозг кровоизлияния. Так началась болезнь и тяжелые явления, приведшие к летальному исходу. Утром 12 июля Гельмгольц вышел из дома, но идти самостоятельно уже не смог. К нему подбежал прохожий и помог привести его в комнату и уложить на диван.
Несмотря на то что Гельмгольц поддерживал теорию вечности жизни, выдвинутую Рихтером в 1865 году (теория космозоев), смерть не захотела с этим считаться. Неизбежный итог жизни всего сущего на земле - смерть - забрала гениального ученого в свои чертоги. Это трагическое событие, всколыхнувшее весь ученый мир, произошло 8 сентября 1894 года в 1 час 11 минут после полудня на 72 году жизни. Перед Берлинским университетом, где протекали последние годы жизни великого естествоиспытателя, был поставлен мраморный памятник.