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德国生物物理学家、数学家亥姆霍兹诞辰

德国生物物理学家、数学家亥姆霍兹 科技世界网1821年8月31日,德国生物物理学家、数学家,“能量守恒定律”的创立者赫尔曼•路德维希•斐迪南德•冯•亥姆霍兹生于柏林波茨坦。中学毕业后,亥姆霍兹由于经济上的原因未能进大学,以毕业后需在军队服役8年的条件取得公费进了在柏林的王家医学科学院。学习期间,还在柏林大学听了许多化学和生理学课程,自修了P.S.M.拉普拉斯、D.伯努利等人的数学著作和I.康德的哲学著作。1842年获医学博士学位后,被任命为波茨坦驻军军医。这期间他开始研究生理学特别是感觉生理学。

从1871年开始,亥姆霍兹的研究方向转向物理学。在电磁理论方面,他测出电磁感应的传播速度为314000km/s,由法拉第电解定律推导出电可能是粒子。由于他的一系列讲演,麦克斯韦的电磁理论才真正引起欧洲大陆物理学家的注意,并且导致他的学生赫兹于1887年用实验证实电磁波的存在以及取得一系列重大成果。在热力学研究方面,亥姆霍兹于1882年发表论文《化学过程的热力学》,他把化学反应中的“束缚能”和“自由能’区别开来,指出前者只能转化为热,后者却可以转化为其他形式的能量。他从克劳修斯的方程,导出了后来称作的吉布斯-亥姆霍兹方程。他还研究了流体力学中的涡流、海浪形成机理和若干气象问题。在数学中,亥姆霍兹研究了黎曼空间的几何、黎曼度量和数学物理中的退化波动方程等课题。他提出的后经李改进了的有关黎曼度量的论断以及李-亥姆霍兹空间问题的重要性在许多自然科学领域中都得到了证实。

亥姆霍兹的一生,研究领域十分广泛,除物理学外,在生理光学和声学、数学、哲学诸方面都作出了重大贡献。他测定了神经脉冲的速度,重新提出托马斯•杨的三原色视觉说研究了音色、听觉和共鸣理论,发明了验目镜、角膜计、立体望远镜。他对黎曼创立的非欧几何学也有研究。曾荣任柏林大学校长(1877)和国家物理工程研究所所长(1888),主张基础理论与应用研究并重。亥姆霍兹不仅对医学、生理学和物理学有重大贡献,而且一直致力于哲学认识论。他确信:世界是物质的,而物质必定守恒。但他企图把一切归结为力,是机械唯物论者,这是当时文化、社会、历史条件的局限性所致。他的成就被国际学术界所承认,1860年被选为伦敦皇家学会会员,并获该会1873年度科普利奖章。1887年,亥姆霍兹任国家科学技术局主席。在该局工作中他也十分重视基础理论研究。1894年9月8日在夏洛滕堡逝世。

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