¡Durante sus estudios en el gimnasio, nadie podía siquiera pensar que haría tanta utilidad en la ciencia! Sin embargo, Herman se convirtió en un destacado fisiólogo. Y además, el nombre del médico, matemático, psicólogo, profesor de fisiología y física Helmholtz, inventor del espejo ocular, en el siglo XIX está indisolublemente ligado a la reconstrucción radical de los conceptos fisiológicos. Brillante conocedor Matemáticas avanzadas y la física teórica, puso estas ciencias al servicio de la fisiología y logró resultados sobresalientes.

El padre de Hermann, August-Ferdinand-Julius Helmholtz (1792-1859), recibió su educación superior en la Universidad de Berlín, donde estudió por primera vez en la Facultad de Teología y estudió filosofía. En 1813, cautivado por la idea del renacimiento nacional de Alemania, se ofreció como voluntario para alistarse en el ejército y, a pesar de su mala salud, pasó dos años en campañas. Tras la conclusión de la paz, ingresó nuevamente a la universidad, esta vez en la Facultad de Filología. Se paró en 1820 examen especial y obtuvo un puesto de director en el gimnasio de Potsdam. En el primer año de su enseñanza se casó con Caroline Penn, hija de un oficial de artillería, descendiente por rama masculina de un famoso americano, y por rama femenina de la familia Sauvage, que se trasladó a Alemania en principios del XIX siglo y perteneciente a los hugonotes; de modo que, al igual que los hermanos von Humboldt, Hermann Helmholtz es en parte francés.

August-Ferdinand enseñó en el gimnasio. Alemán, filosofía, interpretó a Platón, leyó a Homero, Virgilio, Ovidio e incluso enseñó matemáticas y física al mismo tiempo. Su materia favorita, sin embargo, era la literatura y la cultura griegas. Cómo maestro destacado en 1827 fue nombrado subrrector y un año después recibió el título de profesor. Siguió siendo profesor en el gimnasio donde pronto iría a estudiar su hijo Herman hasta 1857, luego se jubiló y recibió una pensión.

Herman nació el 31 de agosto de 1821 en ciudad alemana Potsdam. Además de él, más tarde aparecieron en la familia dos niñas y un niño. Cuando era niño, Herman creció como un niño frágil y, a menudo, estuvo enfermo durante mucho tiempo. Cada enfermedad hacía temblar a sus padres, temiendo por su primogénito. Al principio se reveló un cierto defecto en su estructura mental: una memoria débil para las cosas que no tienen intercomunicador. Tenía dificultades para distinguir entre el derecho y el lado izquierdo. Más tarde, cuando estudiaba idiomas en la escuela, le resultaba más difícil que a otros memorizar errores. formas gramaticales, especialmente figuras retóricas. Apenas dominaba la historia; era un fastidio aprenderse pasajes en prosa de memoria. Esta deficiencia no hizo más que intensificarse con el paso de los años y convertirse en el flagelo de su vejez. Cuando leían en clase a Cicerón o Virgilio, él calculaba la trayectoria de los rayos con telescopios debajo de la mesa y aún así encontraba algunos teoremas ópticos que no se mencionaban en los libros de texto.

El 12 de septiembre de 1838, Herman se graduó de la escuela secundaria y surgió la cuestión de elegir una carrera. De las ciencias, lo que más le atraía eran las ciencias naturales. Sin embargo, la falta de fondos necesarios para dedicarse a la ciencia pura obligó al padre Herman a aconsejar a su hijo que no fuera a Facultad de Ciencias, y Herman decidió dedicarse al estudio de la medicina como un campo que podría ayudarle a asentarse en el futuro para no interrumpir sus estudios de física y matemáticas. A esto se sumó otra circunstancia favorable, que decidió todo el asunto; El único pariente involucrado en la ciencia en la familia Helmholtz era Murenin, que ocupaba una posición destacada. Se comprometió a trabajar para que Herman fuera admitido con fondos estatales en el Instituto Médico-Quirúrgico Militar Friedrich-Wilhelm de Berlín, que formaba a médicos militares.

Un estudiante de diecisiete años estudia física, química y anatomía en el primer semestre. Además de estas materias principales, en el primer año tomó lógica, historia, latín y idiomas franceses. Tiempo libre Durante las vacaciones y los días festivos, Herman se dedicaba a leer a Homero, Byron, Biot y Kant. Herman tuvo suerte no solo con sus compañeros de estudios (con él estudió toda una galaxia de futuras luminarias de la fisiología, que formaron el ciencia alemana: Karl Ludwig, Dubois-Reymond, Brücke, Virchow, Schwann), pero también con el profesor de fisiología Johannes Müller, una luminaria de la ciencia fisiológica alemana. En el segundo semestre, bajo la influencia de su maestro famoso Herman se interesó por la fisiología y la histología. Los alumnos de Müller estaban unidos por el mismo deseo de conectar la física con la fisiología y encontrar una base más sólida para su fundamentación. Herman era significativamente superior a sus amigos en su conocimiento de las matemáticas, lo que le dio la oportunidad de "formular problemas con precisión y dar la dirección correcta para resolverlos".

El trabajo de Hermann en el laboratorio Mueller, que comenzó brillantemente en años de estudiante y lo capturó, fue interrumpido en el otoño de 1842. trabajo practico como cirujano en el hospital militar Charité de Berlín, que duró todo un año y lo atendió todos los días de 7 a 20 horas. Sin embargo, el 2 de noviembre de 1842, Herman defendió tesis doctoral en latín “Sobre la estructura sistema nervioso invertebrados." El tema “Estructura del sistema nervioso” se lo propuso el propio Müller. En esta disertación demostró por primera vez que los elementos conocidos del tejido nervioso, las células y fibras nerviosas, están conectados entre sí y forman parte de un todo inextricable, que más tarde se llamó neurona.

Una historia extremadamente conmovedora es cómo Herman adquirió un microscopio con el que realizó trabajo de tesis. Enfermo de tifus, siendo estudiante en el Instituto Friedrich-Wilhelm, ingresó gratuitamente en el hospital Charité, y gracias a ello acumuló una pequeña cantidad de dinero para una beca, que le dio la oportunidad de adquirir un microscopio. aunque sea inferior.

Después de graduarse del instituto, Helmholtz fue enviado como residente al hospital Charité, donde también trabajaba Virchow. Al mismo tiempo, trabajó en el laboratorio de Gustav Magnus (1802-1870), autor de publicaciones sobre mecánica, hidrodinámica, calor, etc. Helmholtz tuvo que completar una beca de siete años como médico militar. Consiguió un trabajo en Potsdam, cerca de Berlín: en octubre de 1843 sirvió como cirujano de escuadrón en los Royal Life Guards Hussars. Helmholtz vive en un cuartel, se levanta como todos los demás a las cinco de la mañana a la señal de una trompeta de caballería. A pesar de todos los inconvenientes de la vida en el cuartel, logró montar un pequeño laboratorio físico y fisiológico y en 1845 realizó sus experimentos sobre el consumo de sustancias durante el trabajo muscular, para lo que Dubois-Reymond le regaló una balanza portátil.

Ese mismo año, los físicos y químicos que trabajaban en el laboratorio de Magnus formaron una sociedad física, que aceptó al joven Helmholtz. En julio del mismo año, Helmholtz presentó un informe trascendental a la Sociedad de Física, "Sobre la conservación de la fuerza". Intentó publicar este brillante trabajo en una revista científica, pero no fue apreciado, por lo que lo publicó en 1847 como un libro separado. Así, Helmholtz fundamentó matemáticamente la ley de conservación de la energía proclamada por Lomonosov en el siglo XVIII, mostrando su carácter universal, y aplicó esta ley en fisiología. Con este trabajo unió las ciencias físicas, químicas y biológicas, para las cuales el principio de conservación de la energía proporcionó una base sólida y sentó las bases de la fama mundial de Helmholtz. La primera persona que comprendió y formuló correctamente esta ley fue en 1842 el médico alemán Julius Robert Mayer de Heilbronn.

El 1 de junio de 1847, Helmholtz fue trasladado al regimiento real Gardes-du-Corps, también ubicado en Potsdam. Helmholtz conoció a la familia Felton, cuyo jefe era un médico militar. La joven Olga von Felton, con quien Helmholtz tocaba el piano a menudo, leía poesía y participaba en representaciones, le impresionó. impresión indeleble, y el 11 de marzo de 1847 se comprometió con ella. El 30 de septiembre de 1848, después de servir durante 6 años como médico militar, Helmholtz fue ascendido a médico superior. Alexander Humboldt ayudó a Helmholtz a ser liberado de los tres años restantes de servicio obligatorio y contribuyó a su nombramiento para el puesto de Brücke en la Academia de las Artes y el Museo Anatómico y Zoológico. Tanto la Academia como Müller se mostraron muy satisfechos con ello. Pero tan pronto como Helmholtz se acostumbró a las nuevas condiciones, el próximo año le esperaba una nueva misión.

El profesor Brücke fue transferido al Departamento de Fisiología de la Universidad de Königsberg y necesitaba un suplente. Podría haber sido el experimentado Dubois-Reymond o Helmholtz. Pero como el padre de Dubois-Reymond todavía podía apoyarlo mientras se dedicaba al trabajo científico, la elección recayó en su amigo Helmholtz. Por recomendación de Müller, Helmholtz fue invitado en 1849 a ser profesor de fisiología en la Universidad de Königsberg. En Königsberg, durante su investigación, diseñó varios instrumentos de medición originales. Generalizado En diversos campos de la investigación fisiológica y de la medicina, desarrolló un espejo ocular (oftalmoscopio), que permitía observar el fondo del ojo, y el llamado péndulo de Helmholtz, que permitía exponer el tejido a irritaciones rápidamente sucesivas con una dosificación precisa del tiempo. Y hoy en día el oftalmoscopio juega un papel muy importante en el diagnóstico no sólo de enfermedades oculares, sino también de enfermedades nerviosas como tumores cerebrales, tabes. médula espinal etc.

El período de Königsberg de la actividad científica de Helmholtz fue el más productivo. Allí desarrolló la teoría fisiológica de la audición, según la cual la capacidad de los animales y los humanos para distinguir entre sí tono de sonido del otro se encuentra el fenómeno de la resonancia. Un sonido de cierto tono conduce a movimiento oscilatorio no toda la membrana sonora principal, sino solo un grupo de sus fibras que resuenan a una frecuencia de sonido determinada. Basado leyes fisicas resonancia Helmholtz creó la doctrina de la función auditiva del órgano de Corti, ubicado en el oído interno de una persona.

Los trabajos de Helmholtz en el campo de la fisiología están dedicados al estudio de los sistemas nervioso y muscular. Descubrió y midió la generación de calor en el músculo mediante el método termoeléctrico (1845-1847) y, utilizando la técnica gráfica que desarrolló, estudió el proceso en detalle. contracción muscular(1850-1854) en experimentos con una rana; Medición galvanométrica de intervalos de tiempo cortos (basada en el principio balístico). Entonces Helmholtz se propuso este objetivo; su maestro, Müller, dudaba de la posibilidad de medir la velocidad de la excitación a lo largo del nervio, la cantidad de tiempo casi inconmensurablemente pequeña durante la cual una persona siente el dolor de una quemadura. Durante este insignificante período de tiempo, la excitación debe recorrer un camino determinado a lo largo de los conductores nerviosos. ¿Cómo medir la velocidad de movimiento de las excitaciones a lo largo de los nervios? ¿Y es siquiera posible? Siendo el más hábil de los experimentos, Helmholtz asumió la solución a este problema, proponiendo una solución brillante por su simplicidad.

Suministró una corriente eléctrica al nervio de la rana cerca de cualquiera de sus músculos. La corriente excitó el nervio y el músculo respondió a esta estimulación contrayéndose. Luego irritó el mismo nervio con una corriente eléctrica, no en el músculo en sí, sino a cierta distancia de él. El músculo se contrajo nuevamente, pero un poco más tarde que la primera vez. Esta diferencia de tiempo, dividida por la longitud del nervio entre los dos puntos donde se aplicó la electricidad, indicaba la velocidad a la que el estímulo viajaba a lo largo del nervio. En la rana en la que Helmholtz realizó este experimento, la velocidad de propagación de la excitación a lo largo de los nervios resultó ser de 27 metros por segundo. ¡Qué diferente era esta velocidad relativamente pequeña de la fantástica cifra que llamaron los científicos! Se suponía que la velocidad de excitación a lo largo de los nervios es igual a la velocidad de la luz: ¡300 mil kilómetros por segundo!

En 1867-1870, junto con el científico ruso N. Bakst, midió la velocidad de propagación de la excitación en los nervios humanos. Varios de los estudios del científico se relacionan con la fisiología del sistema nervioso central. Identificó por primera vez el período latente de los reflejos en 1854, hizo el primer intento experimental de determinar el ritmo de los impulsos enviados por el cerebro al músculo (1864-1868) y determinó cuantitativamente el período latente de la reacción muscular volitiva a la irritación del Órganos sensoriales.

La enseñanza de Helmholtz sobre la “inferencia inconsciente” como una operación de construcción de imágenes en la que interviene el movimiento muscular llenó esta categoría con nuevo contenido. El papel del movimiento muscular en la generación de productos sensoriales se revela en las enseñanzas de I.M. Sechenov, de quien se extiende el hilo conductor de las opiniones modernas sobre el mecanismo de procesamiento de la información sensorial.

Las obras importantes que le dieron gran fama a Helmholtz y atrajeron la atención de la Academia de Ciencias de París llevaron al Ministerio de Educación de Prusia a aprobar a Helmholtz como profesor ordinario en 1851, lo que mejoró significativamente su situación financiera. En agosto de 1853, Helmholtz, dejando a su esposa y dos hijos con sus familiares, realizó su primer viaje a Inglaterra, donde conoció a Faraday.

En el campo de la fisiología de la visión, desarrolló métodos para determinar la curvatura de las superficies ópticas del ojo y en 1853 presentó la teoría de la acomodación. Demostró que la evaluación visual del tamaño y la distancia de los objetos se basa en sensaciones musculares peculiares que surgen cuando los músculos del ojo se mueven. La idea de Helmholtz sobre el papel del sentido muscular en la formación de percepciones estuvo profundamente desarrollada en los trabajos psicofisiológicos de I.M. Sechenov.

En el desarrollo de cuestiones de fisiología de la visión, Helmholtz contó constantemente con la ayuda de su esposa, que era su amiga y asistente; ella copió sus manuscritos y él fue el primero en darle sus conferencias. En 1854, una vida tranquila, feliz y apartada se vio ensombrecida por la muerte de su amada madre. Al mismo tiempo, la tuberculosis de su esposa comenzó a amenazar su salud. Helmholtz comenzó a tomar medidas para mudarse a otra ciudad, donde el clima era más suave, y se le presentó esa oportunidad cuando el Departamento de Fisiología y Anatomía de Bonn quedó vacante. En 1855 fue nombrado miembro del departamento de anatomía y fisiología de la Universidad de Bonn, donde trabajó hasta 1858.

En el congreso de oftalmología de París, donde en 1867 leyó un informe sobre la sensación de alivio, se escucharon en una cena de gala las siguientes palabras: “La oftalmología estaba en tinieblas; "Dios dijo que Helmholtz nació y la luz brilló". Entre 1859 y 1866, Helmholtz estudió la psicología y fisiología de los procesos sensoriales (visuales, auditivos) y la percepción del color. Desarrolló plenamente la doctrina de la visión del color, basada en el supuesto de que la retina tiene tres elementos principales sensibles al color. Al desarrollar la idea de que hay tres elementos en la retina que son sensibles al rojo, al verde y al azul, desarrolló una teoría sobre la aparición de sensaciones visuales de color. Los colores rojo, verde y violeta, según Helmholtz, son los colores primarios, de cuya mezcla óptica surge toda la paleta infinitamente rica de colores percibida por el ojo humano. La teoría de Helmholtz ha resistido la prueba del tiempo y hoy explica satisfactoriamente la fisiología de las sensaciones visuales del color. Cabe señalar que el trabajo sobre la percepción de colores complejos fue desarrollado por primera vez por el brillante médico y físico Thomas Jung. Helmholtz dejó a la humanidad sus notables investigaciones sobre otros problemas de la fisiología de la visión.

En 1857, el gobierno de Baden invitó a Helmholtz a trasladarse al departamento de fisiología de la famosa Universidad de Heidelberg, donde ya trabajaban como profesores dos de sus amigos más cercanos, Bunsen y Kirchhoff. Pequeña Heidelberg, una de las ciudades del Ducado de Baden. En la colina se encuentran las ruinas de un antiguo castillo. Los robledales rizados miran hacia las aguas del Neckar. Los Heidelberger llamaron pomposamente Palacio de la Naturaleza al modesto edificio de dos pisos que albergaba el laboratorio de Helmholtz. En este laboratorio Ivan Mikhailovich Sechenov estudió con Helmholtz. La gran impresión que le causó el maestro se puede juzgar por sus siguientes palabras:

¿Qué puedo decir de esta persona fuera de lo común? Debido a la insignificancia de mi educación, no podía acercarme a él, por lo que lo veía, por así decirlo, sólo de lejos, sin permanecer nunca tranquilo en su presencia... Su... figura de ojos pensativos emanaba una especie de mundo, como si no fuera de este mundo. Por extraño que parezca, digo la verdad absoluta: me causó una impresión similar a la que experimenté cuando miré por primera vez a la Virgen Sixtina en Dresde, sobre todo porque sus ojos eran muy similares en expresión a los ojos. de esta Virgen. Probablemente, causó la misma impresión cuando lo conocían de cerca... En Alemania, lo consideraban un tesoro nacional y estaban muy descontentos con la descripción de un inglés que en apariencia Helmholtz parecía más un italiano que un alemán.

Los primeros años después de mudarse a Heidelberg estuvieron asociados para Helmholtz con experiencias familiares difíciles. El 6 de junio de 1859 murió su padre. Esta pérdida fue muy difícil, porque a lo largo de su vida desarrolló no solo una familia cercana, sino también relaciones amistosas con su padre, como lo demuestra la correspondencia, donde cuestiones puramente familiares y personales se entrelazan con complejos problemas filosóficos sobre el sistema de Fichte, Hegel, Schelling. El maravilloso paisaje de Heidelberg se vio perturbado por la exacerbación de la grave enfermedad de su esposa. El 28 de diciembre de 1859 murió Olga Helmholtz. Debido a graves condición nerviosa y debido a la fatiga, Helmholtz se desmayaba con mayor frecuencia, algo que ya había ocurrido antes. Dos niños pequeños permanecían en sus brazos. Un año después le propuso matrimonio a Anna Mol, la sobrina del profesor. Lenguaje persa en el Collège de France de París. ana mayoría Pasó su vida en París y Londres, era una niña muy educada. Después de que Helmholtz regresara de Inglaterra, el 16 de mayo de 1861, tuvo lugar la boda con Anna von Mohl. El 22 de noviembre de 1862, Helmholtz fue elegido vicerrector de la Universidad de Heidelberg. En 1864, Helmholtz visitó Inglaterra por segunda vez. En Londres visitó a Tyndall y Faraday, dio una conferencia en Sociedad de la realeza dedicado a movimientos normales ojo humano en relación con la visión binocular.

El trabajo de Helmholtz lo llevó mucho más allá de los límites de la fisiología, por lo que no es sorprendente que cuando en abril de 1870, tras la muerte de Gustav Magnus, quedó vacante la cátedra de física en la Universidad de Berlín, Dubois-Reymond, rector Universidad de Berlín, recibió una orden del Ministro de Educación von Müller para invitar a Kirchhoff o Helmholtz al departamento. En 1871, en nombre de la Universidad de Berlín, Dubois-Reymond envió a Helmholtz una oferta para dirigir el primer departamento de física en Alemania. El 13 de febrero de 1871, al regresar de un viaje a Suiza, Helmholtz fue invitado a Versalles, donde Guillermo I firmó su nombramiento como profesor de física. En esta ocasión, Dubois-Reymond comentó: “Sucedió algo inaudito: un médico y profesor de fisiología asumió el puesto principal. departamento de fisica Alemania."

Pronto Helmholtz fue elegido profesor de física en la Academia Médico-Quirúrgica, academia donde recibió su educación científica. Aquí, continuando con su trabajo sobre acústica y óptica fisiológicas, se aleja cada vez más de la medicina, pasa a lo puramente problemas fisicos. Poco antes, Helmholtz recibió una pregunta de William Thomson si le gustaría ocupar la presidencia. física experimental en Cambridge. La invitación es especialmente significativa teniendo en cuenta que el primer profesor de física en Cambridge fue el famoso Maxwell y posteriormente el mayor físicos modernos E. Rutherford.

Durante Guerra franco-prusiana 1873 Helmholtz participa en la organización de la asistencia a los heridos. Y en el mismo año le cayó encima otro. tragedia familiar, murió su hija Kat. A Helmholtz le costó mucho vivir la pérdida de un ser querido. Pero la vida sigue. El 15 de octubre de 1877, Helmholtz fue elegido rector de la Universidad de Berlín y al mismo tiempo publicó la obra "Sobre el pensamiento y la medicina", que ha despertado gran interés hasta el día de hoy. En 1888 fue nombrado presidente del Instituto Físico-Tecnológico. agencia del gobierno; compaginó este puesto con una cátedra en física teórica en la universidad hasta su muerte. Aquí creó obras sobre física, biofísica, fisiología y psicología. Desarrolló la teoría termodinámica de los procesos químicos e introdujo los conceptos de energía libre y ligada. Sentó las bases de las teorías del movimiento vórtice de líquidos y la dispersión anómala...

Un año antes de su muerte, Helmholtz acude a la Exposición Universal de Chicago. Al regresar de un viaje a América, resbaló al entrar a su cabaña y se lastimó la cabeza, lo que aparentemente le provocó consecuencias severas y podría causar enfermedades posteriores. Poco a poco se desarrolló una parálisis de los movimientos, aparentemente debido a la hemorragia que continuaba destruyendo el cerebro. Así comenzó la enfermedad y los graves fenómenos que llevaron a desenlace fatal. La mañana del 12 de julio, Helmholtz salió de casa, pero ya no podía caminar solo. Un transeúnte corrió hacia él y lo ayudó a entrar a la habitación y a acostarlo en el sofá.

A pesar de que Helmholtz apoyó la teoría de la eternidad de la vida propuesta por Richter en 1865 (teoría de los cosmozoos), la muerte no quiso tener esto en cuenta. El resultado inevitable de la vida de todas las cosas en la Tierra, la muerte, llevó al brillante científico a sus pasillos. Este evento tragico, que sacudió todo mundo científico, ocurrido el 8 de septiembre de 1894 a la 1 hora 11 minutos de la tarde a los 72 años de edad. Frente a la Universidad de Berlín, donde se encuentra últimos años vida del gran naturalista, se erigió un monumento de mármol.