H.von亥姆霍兹

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亥姆霍兹,H.von 德国物理学家、生理学家

  亥姆霍兹,H.von汉语拼音:Haimuhuozi;德语:Helmholtz, Hermann von;1821-08-31~1894-09-08),德国物理学家、生理学家。又译亥尔姆霍茨。生于柏林附近的波茨坦,卒于柏林夏洛滕堡。1838~1843年在柏林腓特烈·威廉医学院学习,1842年获医学博士学位后继续从事医学研究一年。1843~1848年以军医从军。1848年受聘为柏林解剖学博物馆助手和柏林美术学院讲师。1849年起先后为柯尼斯堡大学生理学教授(1849~1855)、波恩大学解剖学和生理学教授(1855~1858)、海德堡大学生理学教授(1858~1871)、柏林大学物理学教授(1871~1894)。1884~1894年任夏洛滕堡帝国物理技术研究所所长。1888年任柏林生理技术学院首席院长并终身拥有此职。对生理学、光学电磁学数学等方面多有贡献,也是能量守恒和转化学说的创建者之一。

  1847年7月23日,在新成立的德国物理学会上发表“关于力的守恒”讲演,以数学方式总结了当时已有的能量守恒的科学成果,指出力学的、热的、电学的、化学的、生理的以及其他的过程都服从能量守恒和转化原理。该讲演促成了在生理学史物理学史上都是划时代的论文《论力的守恒》发表,第一次提出了能量守恒原理的最清晰的表述。同年,发现莱顿瓶电荷的振荡性质,后于1869年又提出在与电容器相连的感应线圈中具有同样的振荡。1850年,发明肌动描记器,首次测量了神经刺激脉冲的速度。1851年发明检眼镜(又称眼底镜)和眼膜曲率计,前者迄今仍为眼科医生检查视网膜高血压和动脉病的重要仪器之一,后者用以测量眼睛在不同光学环境下的适应能力,是配制眼镜的仪器之一。1855年研究眼的调节,发明屈光计。1856年和1867年先后发表《生理光学手册》第一、第二卷,成为有关眼睛、视觉的物理和生理学研究基础之作。1858年发表关于涡旋运动的流体力学论文,创立了原子的以太涡旋理论,并用其力学原理解释诸多气象现象和海浪的形成机制。描述了补色使视网膜疲劳后,短期内两种感受器的感受能力降低,用第三种色光刺激则可以感受到饱和度高于光谱色光的生理色光。1859年用此理论解释色盲。1862年发表《论音调的感觉——音乐理论的生理基础》一书,指出频率之比为整数倍的声音是完美的和声。以解剖学和感觉神经为基础研究听觉现象,创用共鸣器(称亥姆霍兹共振器)分析谐音现象,为现代音乐学声学奠定了基础。1870年后研究电动力学,在欧洲大陆支持J.C.麦克斯韦的电磁理论,并引导他的学生H.R.赫兹测量电磁辐射,导致赫兹发现电磁波。1871年预言电磁感应的传播速度,1874年发现光的反常色散理论,1876年在热力学理论研究中引进自由能和约束能的概念,1881年由法拉第电解定律推断电的微粒性。他还研究过非欧几里得几何学,为A.爱因斯坦的相对论打下了基础。

  亥姆霍茨在哲学数学物理学生物学四个领域成绩卓著,他的工作是经典力学发展的最后成果,他卒于物理学正面临革命前夕。虽其成就可观,但留给新一代物理学的东西并不多。