Hermann von Helmholtz é um dos pesquisadores mais importantes da história da ciência moderna. Famoso em sua Alemanha natal e famoso em todo o mundo, este cientista contribuiu imensamente para todos os tipos de campos do conhecimento.
Fisiologia, mecânica, química, física e até psicologia são disciplinas para as quais von Helmholtz contribuiu de uma forma ou de outra. Na verdade, foi graças à orientação e inspiração de Wilhelm Wundt que o primeiro laboratório de psicologia empírica pôde nascer.
Então vamos descobrir a vida desse pesquisador por meio de uma biografia de Hermann von Helmholtz, A quem influenciou, suas contribuições e principais obras e as homenagens que recebeu.
Breve biografia de Hermann von Helmholtz
Hermann von Helmholtz foi uma figura histórica do século XIX e, como a grande maioria dos pensadores de sua época, se dedicou não a uma profissão, mas a várias. Ele foi um médico e físico alemão, mas com suas contribuições também pode ser considerado um físico, químico, neurologista, psicólogo da percepção e filósofo.São todas profissões que, à primeira vista, não parecem muito pegajosas, mas que, claro, têm uma base científica importante graças ao gênio e ao trabalho deste alemão.
Em fisiologia e psicologia, ele é conhecido por seu trabalho sobre o funcionamento e a percepção do olho e do ouvido humanos. Ele contribuiu na física com sua teoria da conservação de energia, seu trabalho em eletrodinâmica, termodinâmica química e os fundamentos mecânicos da termodinâmica. Quanto à sua contribuição para a filosofia, é conhecida sua forma de defender um pensamento mais empírico e materialista. Ele também foi o inventor de aparelhos como o oftalmoscópio, o oftalmômetro e vários aparelhos com os quais analisava sons.
primeiros anos
Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz nasceu em Potsdam, Prússia (atual Alemanha) em 31 de agosto de 1821.. Ele era o mais velho de quatro irmãos, mas, devido à sua saúde delicada, permaneceu preso em casa até os sete anos de idade. Seu pai, Ferdinand Helmholtz, era professor de filosofia no Potsdam Gymnasium e amigo próximo de Johann Gottlieb Fichte, enquanto sua mãe era descendente de William Penn, o fundador do estado da Pensilvânia.
Diz-se que herdou a calma e a perseverança da mãe, qualidades que o acompanharam ao longo da sua vida como cientista, enquanto do pai recebeu uma importante herança cultural, portanto um homem que se formou em línguas clássicas, francês, inglês e italiano. , bem como a iniciação na filosofia de Emmanuel Kant e Fichte.
Formação médica
Seu pai o motivou a estudar medicina, que começou assim que terminou o ensino médio.. Ele o faria na Escola Médica de Berlim (Instituto Médico-Cirúrgico Frédéric Guillem), popularmente apelidado de Berçário de Berlim. Ele acabou aqui porque não precisou pagar taxas escolares, o que era importante porque sua família não era muito rica. Para estudar aqui, o jovem Helmholtz se comprometeu a servir oito anos no exército. Lá, optou por fazer uma formação em fisiologia, sendo aluno de Johannes Peter Müller.
Quatro anos depois, o jovem Helmholtz deixou o berçário como doutor em anatomia para fazer estágio na Charité de Berlim. Em 1841 ele iniciou sua tese de doutorado sob a orientação de Müller, que era um estudo da estrutura do sistema nervoso em invertebrados.. Durante o desenvolvimento desta tese, ele descobriu que as fibras nervosas provêm de células já identificadas por Christian Gottfried Ehrenberg.
Medicina militar e pesquisa fisiológica
Em 1843, ele foi enviado para o hospital de origem em Potsdam, onde trabalhou até 1848 como médico militar. Além de trabalhar como médico, ele conseguia fazer pesquisas por conta própria, pois tinha muito tempo livre. Na verdade, ele conseguiu pedir uma cabana para transformá-la em seu laboratório. Este modesto local seria palco de várias investigações, entre as quais aquelas que realizavam sobre a produção de calor durante a contração muscular.
Sua pesquisa mostrou que o calor não era transportado pelo sangue ou pelos nervos, mas sim pelos próprios músculos.. Desse modo, deduziu dele um equivalente mecânico do calor, encontrando a formulação exata do princípio da conservação da energia, incorporando-o em sua tese de 1847 “Über die Erhaltung der Kraft” (Sobre a conservação da energia).
Com esse trabalho, ele sugeriu que não havia “forças vitais” que moviam os músculos e rejeitou a tradição especulativa da filosofia natural, a maioria comum na fisiologia alemã da época. Através deste trabalho, Helmholtz é considerado um dos grandes fundadores do princípio da conservação de energia, Um dos físicos mais eminentes do século 19, incluindo Julius von Mayer, James Prescott Joule e William Thomsom, Lord Kelvin.
Anos de ensino e fim de vida
Depois de tudo isso, ele conseguiu deixar o exército e começar a ensinar anatomia na Academia de Artes da Prússia, em parte graças à ajuda de Alexander von Humboldt. Mais tarde, ele obteria um lugar na cadeira de fisiologia em Königsberg (1849), em seguida, em Bonn (1955) e Heidelberg.
Em 1871 foi nomeado presidente de física e diretor do Instituto da Universidade de Berlim, e em 1888 assumiu a presidência do Instituto Físico-Técnico de Charlottenburg. Naquela época, ele estudaria fenômenos ondulatórios, as leis do movimento vertiginoso dos fluidos e pesquisaria o movimento ondulatório dos fluidos.. Alguns anos depois, ele faleceu, precisamente em 8 de setembro de 1894, aos 73 anos.
Durante seus últimos anos de vida, ele passou por suas classes de grandes cientistas e mentes do panorama intelectual do século XIX, incluindo Max Planck, Heinrich Kayser, Wilhelm Wien, Eugen Goldstein, Arthut König, Wilheml Wundt, Henry Augustus Rowland, Albert A. Michelson , Fernando Sanford e Michael I. Pupin.
Trabalhos teóricos e práticos e contribuições
Seu primeiro grande trabalho de pesquisa foi sua tese de doutorado “Über die Erhaltung der Kraft” (1847) em que expõe a formulação exata do princípio de conservação da energia., Que já havia sido descoberto por Julius von Mayer, mas apresentado com pouco rigor científico. Este documento, lido perante a Sociedade Física de Berlim, é o que tornou Helmholtz um dos maiores físicos da época. Além disso, ele próprio teve o mérito de estender este princípio também aos fenômenos elétricos e magnéticos.
Mais tarde, foi quando ele se dedicou à fisiologia. Ele estudou alguns pontos fisico-fisiológicos e estabeleceu uma teoria das sensações. Seu “Handbook of Physiological Optics”, sua “Research on Sound Sensations” e “Physiological Theory of Music”, todos publicados entre 1863 e 1867, tornaram-se particularmente famosos.
Seus estudos de fisiologia sensorial seriam a base do trabalho de Wilhelm Wundt, Por ser aluno do próprio Helmholtz e que acabaria fundando o primeiro laboratório de psicologia experimental. Na verdade, Wundt descreve o método de Helmholtz como um tipo de filosofia empírica em que a mente era estudada como um elemento independente. Helmholtz rejeitou a filosofia natural e enfatizou a importância do materialismo.
Em 1849, estando na rotina, Helmholtz mediu a velocidade de transmissão dos impulsos nervosos. Naquela época, já se suspeitava que os sinais nervosos estavam viajando ao longo dos nervos a uma velocidade tremenda, mas não se sabia até que ponto. Para poder verificar, ele usou o nervo ciático de uma rã e o músculo de um de seus quadris. Usando um galvanômetro e um método no qual ele incorporou o uso de um espelho para refletir a luz na sala para que o dispositivo pudesse detectá-la, ele foi capaz de verificar a velocidade do pulso: 24,6-38,4 metros por segundo.
estudos fisiológicos
O “Handbook of Physiological Optics” foi publicado em três partes em 1856, 1860 e 1866. Inclui extensa pesquisa conduzida pelo autor que tem sido contribuições importantes para o conhecimento contemporâneo do olho, óptica psicológica., dioptria ocular e sensações visuais. e percepções, pertencentes ao campo da psicologia e porque Helmholtz é altamente estimado nas ciências do comportamento e da percepção. É também em seu manual que descreve o oftalmômetro e o oftalmoscópio, dois instrumentos que ele mesmo fez.
O tratado “Investigations on sound sensations” de 1863 foi o documento fundador da história da acústica como ciência.. Nele, o autor questionou qual era a essência da sensação sonora e descobriu que ela se deve a movimentos periódicos do ar. Ele também estudou o que diferenciava os sons musicais entre si e estabeleceu a existência de três características: intensidade, altura e timbre.
Em relação ao timbre, Herlmholtz admite que isso se deva à existência de “tons parciais superiores”, fenômeno que hoje conhecemos como harmônicos e que se sobrepõem aos tons fundamentais. O número e a intensidade dos harmônicos são o que caracterizam o timbre de um som. Para estudar o timbre vocálico, construa ressonadores feitos de esferas ocas de diâmetros diferentes, cada um dos quais entrou em uma vibração ressonante diferente quando um som de um período igual ao seu próprio ocorreu nas proximidades.
Neste trabalho também ele falou sobre espancamentos, que estudou experimentalmente usando uma sirene polifônica feita por ele mesmo e ele estabeleceu que, quando o número de golpes por dois tons simples era menor que um certo número, a dissonância era obtida, como regra. Por meio dessa pesquisa, Herlmholtz chegou a uma explicação da harmonia em que os efeitos mais prazerosos da música eram proporcionados pelas relações mais simples entre as vibrações, explicação que respondeu a uma das questões mais discutidas em décadas, tempos imemoriais em Pitágoras.
Em sua “Teoria Fisiológica da Música” (1863), expõe todo um corpo homogêneo e bem ordenado sobre as noções e fatos descobertos por ilustres músicos, físicos e fisiologistas sobre a arte das musas, modificando-as e explicando-as. termos mecânicos. O tema principal deste trabalho é o da ressonância em termos físicos e fisiológicos.
Estudos mecânicos e outros trabalhos
No campo mais puramente físico, ele se preocupava com os fenômenos ondulatórios e, em 1858, já havia formulado matematicamente as leis do movimento vertiginoso dos fluidos, iniciando assim um novo capítulo na mecânica.
Na mecânica analítica, ele aplica à eletrodinâmica o princípio da ação mínima que o levará posteriormente à formulação de uma nova teoria do eletromagnetismo, mais completa do que a proposta por James Maxwell. Em 1881, estudando os efeitos eletrolíticos da corrente, tornou-se intuitivo para um conceito tão moderno quanto o de quanta.. O princípio da conservação de energia seria aplicado a processos químicos, avançando na físico-química e na termodinâmica.
Além dos trabalhos que discutimos, devem ser feitas menções às “Lectures on Popular Science” (1865-1870), “Counting and Measuring” (1887) e as “Coleções de Dissertações Científicas” (1882-1895). Suas palestras acadêmicas em física apareceram postumamente em cinco volumes entre 1897 e 1898 sob o título “Lectures in Theoretical Physics”.
Honras e legado de Helmholtz
O trabalho e as contribuições de Helmholtz foram tão importantes que, tanto em vida quanto postumamente, ele recebeu inúmeras homenagens internacionais. Em 1881 foi eleito membro honorário do Royal College of Surgeons of Ireland e no mesmo ano foi condecorado com a Legião de Honra Francesa. Em 1884 foi agraciado com o título de Honorary Fellow do Institution of Engineers and Shipbuilders of Scotland.
Em 1883 foi homenageado pelo imperador da Prússia com um título de nobreza, estilizando seu sobrenome com o “von”, antes que, embora não implique ganhar terras, significava receber um título de respeito dentro da sociedade alemã e foi de natureza hereditária, dando-lhe um ambiente social. No entanto, a maior honra para seu trabalho científico é, sem dúvida, ter sido batizado com seu nome. a maior associação de instituições científicas da Alemanha: a Helmholtz Association.
Referências bibliográficas:
- Cahan, D. (1993). Hermann Von Helmholtz e os fundamentos da ciência do século 19. University of California Press. p. 198. ISBN 978-0-520-08334-9.
- Patton, L., (2009), Signs, Toy Models, and the A Priori: from Helmholtz to Wittgenstein, Studies in the History and Philosophy of Science, 40 (3): 281-289.
- Turner, RS (2014) In the Eye’s Mind: Vision and the Helmholtz-Hering Controversy, Princeton University Press, p. 36
