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赫尔曼·冯·亥姆霍兹

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Hermann von Helmholtz
赫尔曼·冯·亥姆霍兹(1821-1894年)
出生(1821-08-31)1821年8月31日
普鲁士王国波茨坦
逝世1894年9月8日(1894岁-09-08)(73岁)
德意志帝国夏洛滕堡
国籍 德国
母校Royal Friedrich-Wilhelm Institute德语Pépinière
知名于
奖项科普利奖章(1873年)
科学生涯
研究领域物理学生理学心理学
机构柯尼斯堡大学
波恩大学
海德堡大学
柏林洪堡大学
博士导师约翰内斯·彼得·缪勒
博士生
阿尔伯特·迈克耳孙
威廉·维恩
威廉·詹姆士
海因里希·赫兹
米海洛·卜平
加布里埃尔·李普曼
其他著名学生亨利·奥古斯塔斯·罗兰
威廉·冯特
施影响于路德维希·维特根斯坦[1]

赫尔曼·冯·亥姆霍兹(德语:Hermann von Helmholtz,1821年8月31日-1894年9月8日),德国物理学家、医生。

生平

赫尔曼·冯·亥姆霍兹1821年出生于德国波茨坦,父亲为当地文法中学的教师。从小爱好自然科学,但为生活计,在柏林的医学和外科研究所念了医科,由于该研究所的毕业生必须参加8年的兵役,亥姆霍兹1843年起在波茨坦担任军医。1848年在亚历山大·冯·洪堡的推荐下,提前结束兵役,开始了漫长的教学生涯,先是在柏林艺术学院教解剖学,1849年前往柯尼斯堡(时属普鲁士王国东普鲁士省,今为俄罗斯加里宁格勒)担任生理学病理学教授,1855年接手波恩的解剖学和生理学教席,1858年转去海德堡的生理学教席,1870年成为普鲁士科学学会的会员。1871年亥姆霍兹任柏林大学物理学教授,1888年成为新成立的夏洛特堡帝国物理学工程研究所的第一任主席。

物理学研究

柏林洪堡大学的亥姆霍兹雕像
柏林洪堡大学的亥姆霍兹雕像

1847年,亥姆霍兹出版了《力量的保存》(Erhaltung der Kraft)一书,阐明了能量守恒的原理,亥姆霍兹自由能即以他来命名。他也研究过电磁学,他的研究预测了麦克斯韦方程组中的电磁辐射,相关的方程式以他来命名。

除了物理,亥姆霍兹也对感知的研究作出贡献。他发明了眼底镜,以及以他命名的共鸣器(Helmholtz-Resonator),他两部光学声学的著作,《作为乐理的生理学基础的音调感受的研究》(Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik)、《生理光学手册》(Handbuch der Physiologischen Optik),对后世影响很大。

生理学研究

Helmholz是第一位将物理方法运用到神经传导速度测量的人。1849年,他测量出神经传导速率是24.6~38.4 m/s,然后他开始测量生物的反应速度,发现神经传导到大脑后还要许久才会有反应,于是他推测,在感官资讯变成有意识的知觉之前,大脑必然在我们意识不到的范围里先做了许多事去处理感官资讯,对神经讯号做评估、转换、与重新导向。这就是认知心理学和认知神经科学中所称“无意识认知历程”的最初发现。[4]

亥姆霍兹方程

形如

偏微分方程被以亥姆霍兹的名字命名为“亥姆霍兹方程”(亥姆霍兹偏微分方程),其中拉普拉斯算子

适合向量势的亥姆霍兹偏微分方程是:

该方程出现在物理和理论电子学中,如在假设满足时谐性的条件下,用变量分离求解波动方程

参见

参考文献

  1. ^ Patton, Lydia, 2009, "Signs, Toy Models, and the A Priori: from Helmholtz to Wittgenstein," Studies in the History and Philosophy of Science, 40 (3): 281–289.
  2. ^ Joseph McCabe. A Biographical Dictionary of Ancient, Medieval, and Modern Freethinkers. Haldeman-Julius Publications. 1945 [30 June 2012]. He was equally distinguished in physics and physiology and was the discoverer of the law of the conservatism of energy. Although he was the most eminent and most honored of German scientists, he was all his life an outspoken agnostic. 
  3. ^ Paul Hertz, Moritz Schlick, Malcolm F. Lowe, Robert Sonné Cohen, Yehúda Elkana (编). Epistemological Writings: The Paul Hertz/Moritz Schlick Centenary Edition of 1921 with Notes and Commentary by the Editors. Springer. 1977: xxv. ISBN 9789027705822. Lenin found Helmholtz to be inconsistent, at one place a materialist about human knowledge, at another place agnostic and sceptic, and at yet other place a Kantian idealist, in sum a 'shame-faced materialist'. 
  4. ^ "Kandel, Eric R.". "From Nerve Cells to Cognition: The Internal Representation of Space and Action". Kandel, Eric R./Schwartz, James H./Jessell, Thomas M. u. a. (Ed.), Principles of Neural Science (New York, NY). 2013: 370–391. : p. 383
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