亥姆霍茲

　　亥姆霍茲（hermannvon helmholtz，1821～1894）
　　德國物理學家，生理學家。1821 年10月31日生于柏林波茨坦，1894年9月8日卒于柏林附近夏洛滕堡。中學畢業(yè)后在軍隊服役8年，取得公費進入在柏林的王家醫(yī)學科學院。1842年獲醫(yī)學博士學位后，被任命為波茨坦駐軍軍醫(yī)。1847年他在德國物理學會發(fā)表了關于力的守恒講演，在科學界贏得很大聲望，次年擔任了柯尼斯堡大學生理學副教授。亥姆霍茲在這次講演中，第一次以數(shù)學方式提出能量守恒定律。主要論點是：①一切科學都可以歸結到力學。②強調了牛頓力學和拉格朗日力學在數(shù)學上是等價的，因而可以用拉氏方法以力所傳遞的能量或它所作的功來量度力。③所有這種能量是守恒的。亥姆霍茲發(fā)展了j.r.邁爾、j.p.焦耳等人的工作，討論了已知的力學的、熱學的、電學的、化學的各種科學成果，嚴謹?shù)卣撟C了各種運動中能量守恒定律。這次講演內容后來寫成專箸《力之守恒》出版。在柯尼斯堡工作期間，亥姆霍茲測量了神經(jīng)刺激的傳播速度，發(fā)表了生理力學和生理光學方面的研究成果。在1851年他發(fā)明了眼科使用的檢眼鏡，并提出了這一儀器的數(shù)學理論。1855年他轉到波恩大學任解剖學和生理學教授，出版了《生理學手冊》第一卷，并開始流體力學的渦流研究。1857年起，他擔任海德堡大學生理學教授。他利用共鳴器（稱亥姆霍茲共鳴器）分離并加強聲音的諧音。1863年出版了他的巨著《音調的生理基礎》。
　　1868年亥姆霍茲研究方向轉向物理學，于1871年任柏林大學物理學教授。從1871年開始，亥姆霍茲的研究方向轉向物理學。在電磁理論方面，他測出電磁感應的傳播速度為314000km／s，由法拉第電解定律推導出電可能是粒子。由于他的一系列講演，麥克斯韋的電磁理論才真正引起歐洲大陸物理學家的注意，并且導致他的學生赫茲于1887年用實驗證實電磁波的存在以及取得一系列重大成果。在熱力學研究方面，于1882年發(fā)表論文《化學過程的熱力學》，他把化學反應中的“束縛能”和“自由能’區(qū)別開來，指出前者只能轉化為熱，后者卻可以轉化為其他形式的能量。他從克勞修斯的方程，導出了后來稱作的吉布斯－亥姆霍茲方程。他還研究了流體力學中的渦流、海浪形成機理和若干氣象問題。
　　亥姆霍茲的一生，研究領域十分廣泛，除物理學外，在生理光學和聲學、數(shù)學、哲學諸方面都作出了重大貢獻。他測定了神經(jīng)脈沖的速度，重新提出托馬斯·楊的三原色視覺說研究了音色、聽覺和共鳴理論，發(fā)明了驗目鏡、角膜計、立體望遠鏡。他對黎曼創(chuàng)立的非歐幾何學也有研究。曾榮任柏林大學校長（1877）和國家物理工程研究所所長（1888），主張基礎理論與應用研究并重。亥姆霍茲不僅對醫(yī)學、生理學和物理學有重大貢獻，而且一直致力于哲學認識論。他確信：世界是物質的，而物質必定守恒。但他企圖把一切歸結為力，是機械唯物論者，這是當時文化、社會、歷史條件的局限性所致。他的成就被國際學術界所承認，1860年被選為倫敦皇家學會會員，并獲該會1873年度科普利獎章。1887年，亥姆霍茲任國家科學技術局主席。
　　德國著名物理學家和生理學家亥姆霍茲（h. helmholtz，1821-1894）就是從永動機不可能實現(xiàn)的這個事實入手研究發(fā)現(xiàn)能量轉化和守恒原理的。他在論文中寫道：“鑒于前人試驗的失敗，人們……不再詢問‘我如何能利用各種自然力之間已知和未知的關系來創(chuàng)造一種永恒的運動'，而是問道‘如果永恒的運動是不可能的，在各種自然力之間應該存在著什么樣的關系？'”