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Lexikon der Mathematik: Helmholtz, Hermann Ludwig Ferdinand von

deutscher Physiker und Physiologe, geb. 31.8.1821 Potsdam, gest. 8.9.1894 Berlin.

Helmholtz, Sohn eines Gymnasiallehrers, studierte Medizin in Berlin. Anschließend war er als Militärarzt in Potsdam tätig. In dieser Zeit wandte er sich der Erklärung physiologischer Vorgänge auf physikalischer Grundlage zu. 1847 trug er dazu in Berlin erstmals über das Energieprinzip vor. Ab 1848 unterrichtete Helmholtz an der Berliner Kunstakademie, ab 1849 als Professor für Physiologie und Pathologie in Königsberg. In Königsberg führte er weitere Versuche zur physikalischen Physiologie durch und erfand den Augenspiegel. 1855 wurde er Professor für Anatomie und Physiologie in Bonn, 1858 Professor für Physiologie in Heidelberg. Im Jahre 1870 wurde Helmholtz Akademiemitglied in Berlin und übernahm 1871 eine Professur für Physik in der deutschen Hauptstadt. Ab 1877 war er Präsident der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt in Berlin.

Helmholtz arbeitete seit etwa 1840 über das Energieprinzip. Aus physiologischen und chemischen Prozessen schloß er, daß eine besondere Lebenskraft nicht existiere. In „Über die Erhaltung der Kraft” (1847) untersuchte er Energieumwandlungen und stellte erstmals Energiebilanzen auf. Diese Arbeit, auf die auch J.C. Maxwell (1831-1879) zurückgriff, war für die Anerkennung des Energieerhaltungssatzes entscheidend. Erst seit 1870 kam Helmholtz dann wieder auf das Thema zurück und untersuchte die Energiebilanz chemischer Reaktionen und förderte damit die Entstehung der physikalischen Chemie nachhaltig.

Ebenfalls aus frühen Überlegungen über physiologische Vorgänge in Nerven kam er zur physiologischen Akustik und Optik. Er entwickelte eine mathematische Theorie der Töne und des Hörens. Diese Forschungen hat Helmholtz in seiner berühmten „Lehre von den Tonempfindungen” (1863) zusammengefaßt. Seine Untersuchungen über die Physiologie des Auges, insbesondere über das Farbsehen, bildeten die Grundlage seines „Handbuches der physiologischen Optik” (1856-1867).

In den späten fünfziger Jahren wandte sich Helm- holtz der theoretischen Physik zu. Er arbeitete zur Hydrodynamik (Gesetze der Wirbelbewegung von Flächen 1858), dann seit etwa 1870 über die verschiedenen Theorien der Elektrodynamik, die er zu einer einheitlichen Theorie (Kompromiß zwischen Feldtheorie und Fernwirkungstheorie) zu vereinigen trachtete (Prinzip der kleinsten Wirkung, Anregungen für H.Hertz zur Entdeckung der elektromagnetischen Wellen).

Helmholtz betrachtete meteorologische und geologische Fragen mit „physikalischen Augen” und förderte bewußt die Entwicklung der Elektrotechnik. Als Vertreter einer mechanischen Naturauffassung war er ein strikter Anhänger der strengen Kausalität und an der (physikalischen) Deutung neuerer mathematischer Entwicklungen stark interessiert. Seit den sechziger Jahren beschäftigte er sich mit der Begründung der geometrischen Axiome und gab eine anschauliche Darstellung der Rie- mannschen geometrischen Prinzipien (1868).

  • Die Autoren
- Prof. Dr. Guido Walz

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