Techniklexikon

Helmholtz

Hermann Ludwig Ferdinand von, deutscher Physiker und Physiologe, *31.8.1821 Potsdam, †8.9.1894 Charlottenburg (Berlin); nach Tätigkeit als Militärarzt (1843-48) und Lehrer für Anatomie an der Berliner Kunstakademie ab 1849 Professor für Physiologie in Königsberg (Preussen), 1855 Professor der Anatomie und Physiologie in Bonn, 1858 in Heidelberg und seit 1870 Professor für Physik in Berlin, seit 1888 zusätzlich erster Präsident der neugegründeten Physikalisch-Technischen Reichsanstalt in Berlin-Charlottenburg. Helmholtz war einer der vielseitigsten Naturwissenschaftler des 19. Jh., der durch die Verbindung von Experiment und theoretischer Auswertung Richtung und Art der wissenschaftlichen Untersuchungen seiner Zeit wesentlich bestimmte. Er wies schon in seiner Dissertation 1842 nach, dass die Nervenfasern mit den Ganglienzellen in Verbindung stehen, beschäftigte sich dann mit der Muskelarbeit und der Wärmeproduktion des Muskels und gelangte von dort (unabhängig von J.R. von Mayer und J.P. Joule) zu einer exakten Begründung des Gesetzes der Erhaltung der Energie (»Über die Erhaltung der Kraft«, 1847); erfand 1850 (unabhängig von C. Babbage) den Augenspiegel, der der Ophthalmologie völlig neue Möglichkeiten eröffnete, sowie das Ophthalmometer und (1857) das Telestereoskop; er bestimmte 1852 die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Nervenleitung und wandte sich ab 1853 Fragen der Sinnesphysiologie zu - z.B. Akkommodation, Spektralfarben, physiologische Optik (Erweiterung der Dreifarbentheorie von T. Young; Helmholtz-Farbentheorie, Young-Helmholtz-Theorie), Hörvorgang (nach ihm und G.S. Ohm ist das Ohm-Helmholtz-Gesetz benannt) und Akustik (Begründer der Klanganalyse; erklärte die Kombinationstöne; Helmholtz-Resonator) -, deren Resultate in den beiden berühmten Werken »Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik« (1863) und »Handbuch der Physiologischen Optik« (1856-66) niedergelegt wurden; ferner rein physikalische Forschungen, unter anderem zur Aerodynamik, Hydrodynamik (1858 mathematische Erfassung der Wirbelbewegungen in Flüssigkeiten; Helmholtz-Wirbelsätze) und Thermodynamik (schuf 1847 erste Ansätze zu einer Thermodynamik galvanischer Elemente; nach ihm und J.W. Gibbs sind die Gibbs-Helmholtz-Gleichungen benannt; führte 1881 die nach ihm benannte freie Energie [Helmholtz-Funktion] ein und veröffentlichte 1882-83 »Zur Thermodynamik chemischer Vorgänge«); seine umfassende Elektrizitätstheorie ergänzte und schloss die ältere und die Maxwellsche Theorie des Elektromagnetismus ein (Helmholtz-Spule); entwickelte 1881 den Begriff des elektrischen Elementarquantums. Von grosser Bedeutung sind auch seine erkenntnistheoretischen Arbeiten über die Grundlagen der Geometrie und die Grundbegriffe der naturwissenschaftlichen Forschung.

Helmholtz, Hermann Ludwig Ferdinand von