Hermann von Helmholtz

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (Potsdam, 31 augustus 1821 – Charlottenburg, 8 september 1894) was een Duits medicus en natuurkundige.

[bewerk] Jeugd

Helmholtz werd geboren te Potsdam 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's werk is beïnvloed door de filosofie van Fichte en Kant. Hij trachtte hun theorieën aan te tonen 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.

[bewerk] Fysiologie

Zijn eerste belangrijke wetenschappelijke prestatie, een natuurkundige verhandeling uit 1847 over het behoud van energie schreef hij vanuit zijn medicijnenstudie en zijn filosofische achtergrond. 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 de speculatieve traditie van de natuurfilosofie die op dat moment het leidende beginsel was in de Duitse fysiologie kunnen verwerpen.

In 1851 vond hij de ophthalmoscoop uit, een instrument waarmee men in het menselijk oog kan kijken. 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 tientallen jaren aan diverse edities van zijn handboek. Hij werkte het 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 durende 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, en als het bestuderen van de geest als iets afzonderlijks. Helmholtz had bij het aantonen van het ongelijk van de van de speculatieve vroeg-negentiende traditie van de natuurfilosofie steeds het belang van het materialisme benadrukt, en richtte zich meer op de eenheid van lichaam en geest.

[bewerk] Natuurkunde

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 golfvergelijking draagt nu zijn naam. In 1883 werd hij door Wilhelm I van Duitsland in de adelsstand verheven. Een grote Duitse gemeenschap van vijftien onderzoeksinstituten, de Helmholtz Association 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 Rowland, A. A. Michelson en Michael Pupin.

Helmholtz schreef over tal van onderwerpen, variërend van de leeftijd van de Aarde tot de oorsprong van het planetenstelsel Hij leverde ook belangrijke bijdragen tot de veldentheorie (zieHelmholtz-ontbinding), welke noodzakelijk was voor het werk van Maxwell ed. en tot de (klassieke) thermodynamica (zie Helmholtz-vrije energie).

Hij overleed op 73-jarige leeftijd te Berlijn.