विज्ञान जो कुछ भी प्राप्त कर सकता है वह प्राकृतिक और नैतिक बलों की कार्रवाई का एक परिपूर्ण ज्ञान और एक परिपूर्ण समझ है।
Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz एक जर्मन भौतिकविद और चिकित्सक थे जिन्होंने कई वैज्ञानिक क्षेत्रों में महत्वपूर्ण योगदान दिया। सबसे बड़ी जर्मन अनुसंधान संस्थानों की संस्था, Helmholtz Association, का नाम उनके नाम पर रखा गया है।
शरीरक्रिया विज्ञान और मनोविज्ञान में, वह आंख के गणित, दृष्टि के सिद्धांतों, अंतरिक्ष की दृश्य धारणा के विचारों, रंग दृष्टि अनुसंधान, और टोन की संवेदना, ध्वनि की धारणा, और धारणा की शरीरक्रिया विज्ञान में अनुभववाद के लिए जाने जाते हैं।
भौतिकी में, वह ऊर्जा संरक्षण के सिद्धांतों, विद्युतगतिकी में कार्य, रासायनिक ऊष्मागतिकी, और ऊष्मागतिकी की यांत्रिक नींव पर काम के लिए जाने जाते हैं।
एक दार्शनिक के रूप में, वह विज्ञान के दर्शन, धारणा के नियमों और प्रकृति के नियमों के बीच संबंध पर विचार, सौंदर्यशास्त्र का विज्ञान, और विज्ञान की सभ्यकारी शक्ति पर विचारों के लिए जाने जाते हैं।
जीवनी
प्रारंभिक वर्ष
Helmholtz का जन्म Potsdam में स्थानीय Gymnasium के प्रधानाध्यापक Ferdinand Helmholtz के पुत्र के रूप में हुआ, जिन्होंने शास्त्रीय कला और दर्शन का अध्ययन किया था, और वह प्रकाशक और दार्शनिक Immanuel Hermann Fichte के घनिष्ठ मित्र थे। Helmholtz का कार्य Johann Gottlieb Fichte और Immanuel Kant के दर्शन से प्रभावित था। उन्होंने उनके सिद्धांतों को शरीरक्रिया विज्ञान जैसे अनुभवजन्य मामलों में ट्रेस करने की कोशिश की।
एक युवा व्यक्ति के रूप में, Helmholtz प्राकृतिक विज्ञान में रुचि रखते थे, लेकिन उनके पिता चाहते थे कि वह चिकित्सा का अध्ययन करें। Helmholtz ने 1842 में Medicinisch-chirurgisches Friedrich-Wilhelm-Institut से चिकित्सा में डॉक्टरेट की डिग्री हासिल की और Charité अस्पताल में एक साल की इंटर्नशिप की क्योंकि चिकित्सा छात्रों के लिए वित्तीय सहायता थी।
मुख्य रूप से शरीरक्रिया विज्ञान में प्रशिक्षित, Helmholtz ने कई अन्य विषयों पर लिखा, जो सैद्धांतिक भौतिकी से लेकर पृथ्वी की उम्र तक और सौर मंडल की उत्पत्ति तक फैले हुए हैं।
विश्वविद्यालय के पद
Helmholtz का पहला अकादमिक पद 1848 में Berlin में कला अकादमी में शरीर रचना विज्ञान के शिक्षक के रूप में था। इसके बाद वह 1849 में नियुक्त Prussian University of Königsberg में शरीरक्रिया विज्ञान के सहायक प्रोफेसर के पद पर चले गए। 1855 में उन्होंने University of Bonn में शरीर रचना विज्ञान और शरीरक्रिया विज्ञान के पूर्ण प्रोफेसरशिप को स्वीकार किया। हालांकि वह Bonn में विशेष रूप से खुश नहीं थे, और तीन साल बाद वह University of Heidelberg, Baden में स्थानांतरित हो गए, जहां वह शरीरक्रिया विज्ञान के प्रोफेसर के रूप में कार्य करते थे। 1871 में उन्होंने अपना अंतिम विश्वविद्यालय पद स्वीकार किया, Berlin में Humboldt University में भौतिकी के प्रोफेसर के रूप में।
अनुसंधान
यांत्रिकी
उनकी पहली महत्वपूर्ण वैज्ञानिक उपलब्धि, 1847 की ऊर्जा संरक्षण पर एक ग्रंथ, उनके चिकित्सा अध्ययन और दार्शनिक पृष्ठभूमि के संदर्भ में लिखी गई थी। ऊर्जा संरक्षण पर उनका कार्य मांसपेशी चयापचय का अध्ययन करते समय हुआ। उन्होंने यह प्रदर्शित करने की कोशिश की कि मांसपेशी आंदोलन में कोई ऊर्जा खोई नहीं जाती है, इस निहितार्थ से प्रेरित होकर कि मांसपेशी को हिलाने के लिए कोई महत्वपूर्ण बल आवश्यक नहीं थे। यह Naturphilosophie की सट्टा परंपरा का एक अस्वीकार था जो उस समय जर्मन शरीरक्रिया विज्ञान में एक प्रमुख दार्शनिक प्रतिमान था।
Sadi Carnot, Benoît Paul Émile Clapeyron और James Prescott Joule के पहले के काम पर आधारित, उन्होंने यांत्रिकी, ऊष्मा, प्रकाश, विद्युत और चुंबकत्व के बीच एक संबंध प्रस्तावित किया, उन सभी को एक एकल बल की अभिव्यक्ति के रूप में माना, या आज की शब्दावली में ऊर्जा। उन्होंने अपने सिद्धांतों को 1847 में अपनी पुस्तक Über die Erhaltung der Kraft On the Conservation of Force में प्रकाशित किया।
1850 के दशक और 60 के दशक में, William Thomson के प्रकाशनों पर निर्माण करते हुए, Helmholtz और William Rankine ने ब्रह्मांड की ऊष्मा मृत्यु के विचार को लोकप्रिय बनाया।
द्रव गतिकी में, Helmholtz ने कई योगदान दिए, जिनमें अदृश्य तरल पदार्थों में भंवर गतिकी के लिए Helmholtz के प्रमेय शामिल हैं।
संवेदी शरीरक्रिया विज्ञान
Helmholtz मानव दृष्टि और श्रवण के वैज्ञानिक अध्ययन में एक अग्रदूत थे। मनोभौतिकी से प्रेरित, वह मापने योग्य भौतिक उत्तेजनाओं और उनकी संबंधित मानव धारणाओं के बीच संबंधों में रुचि रखते थे। उदाहरण के लिए, एक ध्वनि तरंग के आयाम को भिन्न किया जा सकता है, जिससे ध्वनि जोर से या नरम दिखाई देती है, लेकिन ध्वनि दबाव आयाम में एक रैखिक कदम से कथित जोरदारता में एक रैखिक कदम नहीं होता है। समान कदमों को रैखिक प्रतीत करने के लिए भौतिक ध्वनि को घातीय रूप से बढ़ाया जाना चाहिए, एक तथ्य जो वर्तमान इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में मात्रा को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है। Helmholtz ने भौतिक ऊर्जा भौतिकी और इसकी प्रशंसा मनोविज्ञान के बीच संबंध पर प्रयोगात्मक अध्ययनों का मार्ग प्रशस्त किया, "मनोभौतिक कानूनों" को विकसित करने के लक्ष्य के साथ।
Helmholtz की संवेदी शरीरक्रिया विज्ञान Wilhelm Wundt, Helmholtz के एक छात्र के काम का आधार थी, जिसे प्रायोगिक मनोविज्ञान के संस्थापकों में से एक माना जाता है। Helmholtz की तुलना में अधिक स्पष्ट रूप से, Wundt ने अपने अनुसंधान को अनुभवजन्य दर्शन के एक रूप और कुछ अलग के रूप में मन के अध्ययन के रूप में वर्णित किया। Helmholtz ने, Naturphilosophie के अपने प्रारंभिक निषेध में, भौतिकवाद के महत्व पर जोर दिया था, और "मन" और शरीर की एकता पर अधिक ध्यान केंद्रित कर रहे थे।
नेत्र प्रकाशिकी
1851 में, Helmholtz ने नेत्र विज्ञान के क्षेत्र में क्रांति ला दी और नेत्रदर्शक का आविष्कार किया; एक उपकरण जिसका उपयोग मानव आंख के अंदर की जांच के लिए किया जाता है। इसने उसे रातोंरात विश्वव्यापी प्रसिद्ध बना दिया। उस समय Helmholtz की रुचि तेजी से इंद्रियों की शरीरक्रिया पर केंद्रित थी। उनकी मुख्य प्रकाशन, Handbuch der Physiologischen Optik Handbook of Physiological Optics या Treatise on Physiological Optics शीर्षक वाली, गहराई की धारणा, रंग दृष्टि, और गति धारणा पर अनुभवजन्य सिद्धांत प्रदान करती है, और उन्नीसवीं शताब्दी के दूसरे आधे हिस्से में उनके क्षेत्र में मौलिक संदर्भ कार्य बन गई। तीसरे और अंतिम खंड में, 1867 में प्रकाशित, Helmholtz ने धारणा के लिए अचेतन अनुमानों के महत्व का वर्णन किया। Handbuch को पहली बार 1924-5 में Optical Society of America की ओर से James P. C. Southall के संपादन के तहत अंग्रेजी में अनुवादित किया गया था। उनका आवास का सिद्धांत 20वीं शताब्दी के अंतिम दशक तक चुनौती के बिना रहा।
Helmholtz ने हैंडबुक के कई संस्करणों पर कई दशकों तक काम करना जारी रखा, अक्सर अपने काम को अपडेट किया क्योंकि Ewald Hering के साथ उनका विवाद जिन्होंने स्थानिक और रंग दृष्टि पर विपरीत विचार रखते थे। इस विवाद ने 1800 के दूसरे आधे हिस्से में शरीरक्रिया विज्ञान के अनुशासन को विभाजित किया।
तंत्रिका शरीरक्रिया विज्ञान
1849 में, Königsberg में रहते हुए, Helmholtz ने उस गति को मापा जिस पर संकेत तंत्रिका फाइबर के साथ ले जाया जाता है। उस समय अधिकांश लोगों का मानना था कि तंत्रिका संकेत तंत्रिका के साथ अमापनीय रूप से तेजी से गुजरते हैं। उन्होंने हाल ही में विच्छेदित किए गए मेंढक के sciatic तंत्रिका और बछड़े की मांसपेशी का उपयोग किया जिससे यह जुड़ी थी। उन्होंने एक संवेदनशील टाइमिंग उपकरण के रूप में एक गैल्वेनोमीटर का उपयोग किया, सुई पर एक दर्पण को जोड़ा जो कमरे के पार एक पैमाने पर प्रकाश की किरण को प्रतिबिंबित करता था जो बहुत अधिक संवेदनशीलता देता था। Helmholtz ने 24.6 – 38.4 मीटर प्रति सेकंड की रेंज में ट्रांसमिशन गति की रिपोर्ट की।
ध्वनिकी और सौंदर्यशास्त्र
1863 में, Helmholtz ने Sensations of Tone प्रकाशित किया, एक बार फिर धारणा की भौतिकी में उनकी रुचि का प्रदर्शन किया। इस पुस्तक ने बीसवीं शताब्दी में संगीतविदों को प्रभावित किया। Helmholtz ने Helmholtz अनुनादक का आविष्कार किया ताकि विभिन्न आवृत्तियों या पिचों को पहचाना जा सके जो कई टोन युक्त जटिल ध्वनियों के शुद्ध साइन तरंग घटक हैं।
Helmholtz ने दिखाया कि अनुनादक के विभिन्न संयोजन स्वर ध्वनियों की नकल कर सकते हैं: विशेष रूप से Alexander Graham Bell इसमें रुचि रखते थे लेकिन, जर्मन पढ़ने में सक्षम न होने के कारण, Helmholtz के आरेखों को गलत तरीके से समझा कि Helmholtz तार द्वारा कई आवृत्तियों को प्रेषित करते थे—जो टेलीग्राफ संकेतों का मल्टीप्लेक्सिंग करने की अनुमति देगा—जबकि वास्तव में, विद्युत शक्ति का उपयोग केवल अनुनादकों को गति में रखने के लिए किया गया था। Bell वह पुनरुत्पादन करने में विफल रहे जो वह सोचते थे कि Helmholtz ने किया था लेकिन बाद में कहा कि यदि वह जर्मन पढ़ सकते थे, तो वह हार्मोनिक टेलीग्राफ सिद्धांत पर टेलीफोन का आविष्कार नहीं करते।
Alexander J. Ellis द्वारा अनुवाद पहली बार 1875 में प्रकाशित हुआ पहला अंग्रेजी संस्करण 1870 तीसरे जर्मन संस्करण से था; Ellis का दूसरा अंग्रेजी संस्करण 1877 चौथे जर्मन संस्करण से 1885 में प्रकाशित हुआ था; 1895 और 1912 तीसरे और चौथे अंग्रेजी संस्करण दूसरे के पुनर्मुद्रण थे।
विद्युतचुंबकत्व
Helmholtz ने 1869 से 1871 तक विद्युत दोलन की घटनाओं का अध्ययन किया, और 30 अप्रैल 1869 को Naturhistorisch-medizinischen Vereins zu Heidelberg Natural History and Medical Association of Heidelberg को दिए गए एक व्याख्यान में, On Electrical Oscillations शीर्षक में उन्होंने संकेत दिया कि एक Leyden jar से जुड़ी कुंडली में कथित स्पष्ट विद्युत दोलन लगभग 1/50 वां सेकंड की अवधि के थे।
1871 में, Helmholtz Heidelberg से Berlin चले गए और भौतिकी के प्रोफेसर बन गए। वह विद्युतचुंबकत्व में रुचि रखने लगे,
