www.fmath.info

Ettekanne

Vikipeedia

Ferdinand Helmholtz oli teeninud Preisi armee võitluses Napoleoni vastu. Vaatamata hea kõrgharidus filoloogia ja filosoofia, temast sai õpetaja Potsdam Gümnaasium. See oli halvasti tasustatud töökoht ja Hermann oli kasvada majanduslikult raskes olukorras. Ferdinand oli kunsti inimestele ja tema mõju tähendas, et Hermann kasvas üles olema tugev muusika ja maal. Caroline Helmholtz oli tütar suurtükiväe ohvitser. Alates tema Hermann päritud:

... Tyyneys ja reservi, mis tähistas tema iseloomu hilisemas elus.

Hermann osales Potsdami Gümnaasiumi, kus tema isa õpetas filoloogia ja klassikaline kirjandus. Tema huvid koolis olid peamiselt füüsika ja ta oleks tahtnud uurida et teema ülikoolis. Finantsseisundit pere aga tähendas, et ta saaks ainult õpib ülikoolis, kui ta on saanud stipendiumi. Selline rahaline toetus oli kättesaadav ainult konkreetsete teemade ja Hermann isa veenda teda, et ta peaks uurima ravim, mida toetas ka valitsus.

Aastal 1837 Helmholtz anti sihtfinantseerimine, mis võimaldab tal õppida meditsiini Royal Friedrich-Wilhelm Instituut meditsiini ja kirurgia Berliinis. Ta ei saanud raha ilma Tingimusteta siiski, ja ta pidi allkirjastama lubades tööd kümneks aastaks, nagu arst Preisi armee pärast lõpetamist. Aastal 1838 alustas ta õpinguid Berliinis. Kuigi ta oli ametlikult õpib Instituut meditsiini ja kirurgia, kusjuures Berliinis oli võimalus osaleda kursustel, ülikoolis. Ta võttis seda võimalust, käivad loengutel keemia ja füsioloogia.

Arvestades Helmholtz osaluse matemaatika hiljem oma karjääri oleks mõistlik, et on oodata et ta on võtnud matemaatika kursused ülikooli juures Berliinis sel ajal. Kuid ta ei ole, pigem õppis ta matemaatika omal, lugemine toimib Laplace, Biot ja Daniel Bernoulli. Ta luges ka filosoofia teoste sel ajal eriti tööd Kant. Tema karjäär algas aastal 1841, mil ta alustas tööd oma väitekirja. Ta lükkas suunas, mis füsioloogia olnud võttes, mis oli aluseks oluline jõud, mis ei olnud füüsilist laadi. Helmholtz tugevalt pooldas asutaja füsioloogia täiesti põhimõtete kohta füüsikas ja keemias.

Helmholtz lõpetas Medical Institute Berliinis 1843 ja määrati sõjaväe rügement ajal Potsdamis, kuid veetis kogu oma vaba aja teadustöö. Tema töö endiselt keskendunud, nagu me märkis eespool, näitamine, et lihaste jõu on saadud keemilised ja füüsikalised põhimõtted. Kui mõni oluline jõud olid kohal, väitis ta, siis igiliikur oleks saanud võimalikuks. Aastal 1847 avaldas ta oma mõtteid väga tähtis paber Über die Erhaltung der Kraft kes õppis matemaatiliste põhimõtete taga energiasäästlikkus.

Helmholtz pooldasid energiasäästlikkus kasutades nii filosoofilised argumendid ja füüsilise argumendid. Ta põhineb palju ideid varasemad teosed Sadi Carnot, Clapeyroni, Joule ja teised. See filosoofilised argumendid tuli õigust kuni ees selles töös oli tüüpiline kogu Helmholtz kaastöid. Ta väitis, et füüsilise teadlased tuli läbi katseid, et leida üldine õigus. Siis teoreetiline argument (tsiteerin saadud paber):

... oleneva, et teha kindlaks teadmata põhjustega protsesse alates nende nähtav mõju; püütakse mõista nende seaduste kohaselt põhjuslikkuse. ... Teoreetiline loodusteaduste peab seega, kui ta ei ole ülejäänud sisu koos osalise arvates paratamatu, võtta seisukoht kooskõlas käesoleva kontseptsiooni olemust lihtsalt jõud ja selle tagajärgi kontseptsiooni. Tema ülesanne on täidetud, kui vähendada nähtuste lihtsaid väed on valmis, ja kui ta saab samal ajal tõestada, et vähendada antud on ainult üks võimalus, mis nähtusi lubab.

Ta näitas, et eeldusel, et töö ei olnud pidevalt toota midagi viinud kaitseks kineetilise energia. See põhimõte ta seejärel rakendada erinevates olukordades. Ta näitas, et erinevates olukordades, kus energia näib olevat kadunud, see on tegelikult ümber soojusenergia. See juhtub kokkupõrkeid läks gaase, lihaste kontraktsioon ja muudes olukordades. Raamatus vaadeldakse laiemas taotluste arv, sealhulgas elektrostaatika Galvaanilised nähtuste ja electrodynamics.

Raamat on oluline panus ja see oli kiiresti näha selline. Tegelikult on ta mänginud suurt rolli Helmholtz karjääri järgmise aasta eest oli ta vabastada oma kohustusest teenida sõjaväe arst, et ta võiks nõustuda vaba juhataja füsioloogia kell Königsberg. Ta abiellus Olga von Velten 26. augustil 1849 ja elama, et akadeemilise karjääri.

Ühelt poolt tema karjääri edenes kiiresti Königsberg. Ta avaldas olulist tööd füsioloogiline optika ja füsioloogiline akustika. Ta sai suure tunnustuse oma leiutise silmapeeglit aastal 1851 ja kiirelt saadud tugeva rahvusvahelise maine. Aastal 1852 avaldas ta oluliseks töö füsioloogiline optika tema teooria värvinägemine. Kuid katseid, mis ta tegi sel ajal viis ta tagasi Newton 's teooria värvi. Paberist õigesti kritiseerinud Grassmann ja Maxwell. Helmholtz oli alati valmis tunnistama oma vigu ja tõepoolest ta just selle kolm aastat hiljem, kui ta avaldas uue katse tulemused, mis näitavad need tema 1852 raamatu vale.

Visiidil Suurbritannias 1853 nägin teda vormis oluline sõpruse William Thomson. Kuid teisest küljest oli probleeme Königsberg. Franz Neumann, professor füüsika Königsberg oli seotud vaidlused prioriteet Helmholtz ja külm ilm Königsberg oli halb mõju oma naise õrna tervisega. Ta palus liikuda, ja 1855, määrati vabadele juhataja anatoomia ja füsioloogia Bonnis.

Aastal 1856 avaldas ta esimese mahu tema käsiraamat füsioloogiline optika, siis 1858 avaldas ta oma olulist paberit Crelle's Teatajas liikumise ideaalne vedelik. Helmholtz paberi Über Integrale der hydrodynamischen Gleichungen, welche den Wirbelbewegungen entsprechen alustas lagunevatest liikumise täiuslik vedeliku arvesse tõlkimine, rotatsioon ja deformatsioon. Helmholtz määratletud vortex lines näiteks jooned langevad kokku kohalike suunas pöörlemistelg vedeliku ja keeristorud, mida kimpu vortex lines kaudu üliväike osa pindala. Helmholtz näitas, et keeristorud tuli sulgeda ja et osakesed keeristorusse mis tahes vahetu jääks toru lõputult nii, ükskõik kui palju tube oli moonutatud see säilitaks oma kuju.

Helmholtz teadis topoloogiline ideid oma raamatu, eelkõige asjaolu, et piirkonna väljaspool pööris toru oli korrutada ühendatud, mis viisid teda ka mitmeid-hinnatakse võimalikke funktsioone. Ta kirjeldas oma teoreetilisi järeldusi kahe ümmarguse pööris rõngast üldine suund sümmeetria järgmisel viisil:

Kui nad mõlemad on sama pöörlemissuunda nad jätkata sama mõtet ja rõngas ees laiendab ennast ja liikuda aeglasem, samas teine kahaneb ja kiiremini, kui kiirused tõlke ei ole liiga erinevad Teine lõpuks jõuda esimese ja läbida seda. Siis sama mängu korrata teise ringi nii rõngas läheb vaheldumisi üks läbi teise.

See paber, väga range matemaatiline lähenemisviis, ei kaasata palju tähelepanu ajal, kuid selle mõju edaspidisele tööle Tait ja Thomson oli väga märgatav. Täpsema mõju selles töös, eriti Helmholtz tulemuste kohta keerisjälg vt artikkel topoloogia ja Šoti matemaatilise füüsika.

Enne avaldamist käesoleva dokumendi Helmholtz muutunud rahul oma uue seisukoha Bonnis. Osaliselt on probleem tundus, et see pöörleb ümber fakti, et juhatusel osaleb anatoomia ja kaebuste tehti haridusminister, et tema loengud sel teemal olnud asjatundmatu. Helmholtz reageeris jõuliselt kriitikat, mis ta tundis, tegi traditionalists kes ei mõistnud oma uut mehaanilist lähenemist teema. See oli veidi kummaline seisukoht Helmholtz olla, ta oli väga tugev maine juhtiv teadlane. Kui ta oli pakutud tooli, Heidelberg 1857, ta ei võtnud korraga siiski. Kui veel magusaineid esitati 1858 houkutellaksemme teda aktsepteerima, näiteks lubadus rajada uus Füsioloogia Instituut, Helmholtz kokku lepitud.

Helmholtz kandnud mõningaid isiklikke probleeme. Isa suri 1858, siis aasta lõpus 1859 oma abikaasaga, kelle tervis ei ole kunagi olnud hea, suri. Ta jäi avab kahe väikelapse ja kaheksateistkümne kuu jooksul pärast abiellus ta uuesti. On 16 mai 1861 Helmholtz abiellus Anna von Mohl tütar teise professor Heidelberg:

Anna, kes Helmholtz hiljem oli kolm last, oli atraktiivne, intelligentne naine tunduvalt noorem kui tema abikaasa. Abielu algas periood laiemaid sotsiaalseid kontakte Helmholtz.

Mõned tema kõige tähtsam töö on tehtud, kui ta leidis seda postitust Heidelberg. Ta õppis matemaatika, füüsika-ja akustika toodavad suuri uuring 1862, milles uuriti muusikaline teooria ja arusaam heli. Matemaatika liidete ta soovitas kasutada Fourier rida. Aastal 1843 oomi märkis aluspõhimõte füsioloogiline akustika, mis puudutab viisi, kuidas ühe kuuleb kombinatsioon helinaid. Helmholtz selgitas päritolu muusika põhjal oma põhilisi füsioloogilisi eeldusi. Ta sõnastas resonantsi teooria kuulamist andnud füsioloogiline selgitus Ohm 's põhimõte. Tema panus teooria muusika arutatakse täielikult.

Alates umbes 1866 Helmholtz hakkas minema füsioloogia ja liikuda rohkem suunas füüsika. Kui juhatusel füüsika Berliin sai vabaks aastal 1870 osutas ta oma huvi seisukoht. Kirchhoff oli teine peamine kandidaat ja kuna ta peeti hea õpetaja Helmholtz ta pakutud ametikohale. Samas, kui Kirchhoff otsustas mitte nõustuda Helmholtz oli tugev. Ta oli jõudnud kõrge palk, samuti võttes Preisimaa nõus ehitada uue füüsika instituut all Helmholtz kontrolli Berliinis. Aastal 1871 ta asus sellele ametikohale.

Helmholtz oli hakanud uurima omadused mitte-eukleidiline ruum kogu aeg tema huvid olid keerates suunas füüsika 1867. Bernardo kohta kirjutab:

Aasta teisel poolel, 19. sajandi teadlased ja filosoofid olid kaasatud soojendusega arutelu põhimõtteid geomeetria ja kehtivuse kohta nn mitte-eukleidiline geomeetria. ... Helmholtz teadusuuringute teemal algasid 1867 ja 1868. Liikumine tähelepanek, et meie geomeetriline teaduskondades sõltub olemasolu, iseloom, jäiga asutuste ta eeldatavasti ta andis tõendi, et Eukleidese geomeetria oli ainus, kooskõlas kõnealuste asutuste, säilitades samal ajal on empiiriline, mitte a priori päritolu geomeetria. Aastal 1869, pärast Beltrami 's kirjas ... Winston mõistis ta oli teinud vea: empiiriline mõiste jäiga keha ja matemaatika üksi ei piisanud, et iseloomustada Eukleidese geomeetria. Järgmisel aastal täielikult jagamine matemaatilise teekonna, et läbi Gauss, Riemann, Lobachevsky ja Beltrami, loodi uue geomeetria, tegi ta ettepaneku, et levitada teadmisi seas filosoofid samal ajal kritiseeritakse Kanti süsteemi. See algas soojendusega filosoofilisi arutelusid, mis viisid Helmholtz 1878 püüab appease kriitika Kanti a priori.

Oluline teema, mis okupeeritud Helmholtz pärast tema ametisse nimetamist Berliini electrodynamics. Ta arutatakse Weber kokkusobivuse Weber 's electrodynamics põhimõttega energiasäästlikkus. Tegelikult väitega kuumutatud ja kestis kogu 1870. See oli argument, mis ei ole tegelikult võitis ja 1880 nägi Maxwell 'i teooria vastu. Helmholtz üritanud anda mehhaaniline sihtasutuse termodünaamika ja ta püüdnud saada Maxwell 's elektromagnetilise välja võrrandite alates vähemalt meetme põhimõttele.

R Steven Turner kirjutas:

Helmholtz pühendatud elu leida suurepäraseid ühendav põhimõtete olemust. Tema karjäär algas üks selline põhimõte, et energia, mis sõlmitakse mõne teise, st vähemalt tegevust. Mitte vähem kui idealistlik põlvkonna enne teda, ta igatsetud mõista lõplik, subjektiivsed allikad teadmisi. See igatsus leidis väljenduse tema soovi mõista rolli meeleorganitega, vahendajatena ja kogemusi, sünteesi teadmisi.

Selle järjepidevuse viimase Helmholtz ja tema põlvkonna tõi kaks uut elementi, sügava vastumeelsusega jaoks metafüüsika ja kõrvalekaldumatu sõltuvust matemaatika ja mehhanism. Helmholtz võlgneb ulatust ja sügavust iseloomustab tema suurim töö suuresti matemaatiline ja eksperimentaalne oskusi, mis tõi teaduse. ... Helmholtz oli viimane suur teadlane, kelle töö, traditsioonid Leibniz, omaks kõik teadused, nagu ka filosoofia ja kunstiga.

Source:School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland