ヘルマン・フォン・ヘルムホルツ

ヘルマン・フォン・ヘルムホルツ
ForMemRS
誕生
ヘルマン・ルートヴィヒ・フェルディナント・ヘルムホルツ
（1821年8月31日）1821年8月31日
ポツダム、ブランデンブルク州、プロイセン王国、ドイツ連邦
死去1894年9月8日(1894-09-08)（享年73歳）
ドイツ帝国、プロイセン王国、シャルロッテンブルク
教育フリードリヒ・ヴィルヘルム医学外科研究所（医学博士、1842年）
知られている
リストを見る
配偶者
​
（ 1861年生まれ） 
子供3
親族アンナ・アウグスタ・フォン・ヘルムホルツ＝フェラン（大姪）
受賞
科学者としてのキャリア
分野物理学生理学
機関
論文神経系背骨の組織化について （1842年）
博士課程指導教員ヨハネス・ペーター・ミュラー
博士課程学生
その他の著名な生徒
署名
ヘルムホルツのポリフォニック・サイレン、ハンテリアン博物館、グラスゴー

ヘルマン・ルートヴィヒ・フェルディナント・フォン・ヘルムホルツ（/ ˈ hɛ l m h oʊ l t s /、ドイツ語： [ ˈhɛʁman fɔn ˈhɛlmˌhɔlts]、1821年8月31日 - 1894年9月8日、1883年以降は「フォン」）は、ドイツの 物理学者であり医師であり、特に流体力学的安定性など、いくつかの科学分野に多大な貢献をしました。[ 2 ]ドイツ最大の研究機関協会であるヘルムホルツ協会は、彼にちなんで名付けられました。[ 3 ]

ヘルムホルツは、生理学と心理学の分野では、目に関する数学、視覚理論、空間の視覚知覚に関するアイデア、色覚研究、音の感覚、音の知覚、知覚生理学における経験主義で知られている。物理学では、エネルギー保存則と電気二重層に関する理論、電気力学、化学熱力学、熱力学の機械的基礎に関する研究で知られている。エネルギー保存則は後に熱力学第一法則につながるが、ヘルムホルツはエネルギー保存則を最も一般的な形で初めて定式化した人物として知られている。[ 4 ]

哲学者としては、科学哲学、知覚法則と自然法則の関係に関する思想、美学の科学、そして科学の文明化力に関する思想で知られている。19世紀後半までに、ヘルムホルツは、知覚空間における多様な方向の可能なものの先験的決定を含む、広義のカント主義的方法論を展開し、カントの新たな解釈[ 4 ]を刺激し、後期近代哲学における新カント主義運動[ 5 ]に貢献した。

経歴

幼少期

ヘルムホルツはポツダムで、地元のギムナジウムの校長フェルディナント・ヘルムホルツの息子として生まれました。ヘルムホルツは古典文献学と哲学を学び、出版者であり哲学者でもあったイマヌエル・ヘルマン・フィヒテの親友でもありました。ヘルムホルツの著作は、ヨハン・ゴットリープ・フィヒテとイマヌエル・カントの哲学の影響を受けています。 彼は彼らの理論を生理学のような経験的な事柄に応用しようとしました

若い頃、ヘルムホルツは自然科学に興味を持っていましたが、父親は医学を学ぶことを望みました。ヘルムホルツは1842年にフリードリヒ・ヴィルヘルム医学研究所で医学博士号を取得し、シャリテ病院で1年間の研修を受けました[ 6 ]（医学生への経済的支援があったため）。

ヘルムホルツは主に生理学を専攻し、理論物理学から地球の年齢、太陽系の起源に至るまで、さまざまなテーマについて著作を残した。

大学の職

ヘルムホルツの最初の学問上の職は、1848年にベルリン芸術アカデミーの解剖学の教師でした。[ 7 ]その後、1849年にプロイセンのケーニヒスベルク大学生理学の准教授に就任しました。1855年にはボン大学で解剖学と生理学の教授職に就きました。しかし、ボンでの生活に満足できず、3年後にはバーデンのハイデルベルク大学に異動し、生理学の教授を務めました。1871年には、ベルリンの フリードリヒ・ヴィルヘルム大学の物理学教授として、大学での最後の職に就きました

研究

1848年のヘルムホルツ

力学

彼の最初の重要な科学的業績である、1847年のエネルギー保存則に関する論文は、彼の医学研究と哲学的背景を背景に執筆されました。エネルギー保存則に関する研究は、筋肉の代謝を研究している中で生まれました。彼は、筋肉を動かすのに必要な生命力はないという含意に動機づけられ、筋肉の動きにおいてエネルギーが失われないことを証明しようとしました。これは、当時ドイツ生理学の支配的な哲学的パラダイムであった自然哲学と生気論の思弁的な伝統を拒絶するものでした。彼は、一部の生気論者によって提唱された、「生命力」が機械に無限に動力を与えることができるという議論に反対していました。[ 4 ]

サディ・カルノー、ブノワ・ポール・エミール・クラペイロン、ジェームズ・プレスコット・ジュールらの初期の業績を参考に、彼は力学、熱、光、電気、磁気のすべてを単一の力（今日の用語で言えばエネルギー）の現れとして扱い、それらの間の関係性を提唱した。彼はこの理論を著書『力の保存則について』 （ 1847年）に発表した。[ 8 ]

1850 年代から 1860 年代にかけて、ウィリアム・トムソン、ヘルムホルツ、ウィリアム・ランキンの出版物を基にして、宇宙の熱的死という考え方が広まりました。

流体力学において、ヘルムホルツは非粘性流体の渦動力学に関するヘルムホルツの定理など、いくつかの貢献をしました。

  • ヘルムホルツ著『クラフト理論』第1号、1889年版
    ヘルムホルツ著『クラフト理論』第1号、1889年版
  • 「Über die Erhaltung der Kraft」のタイトルページ、no. 1
    「Über die Erhaltung der Kraft」のタイトルページ、no. 1
  • 「Über die Erhaltung der Kraft」の最初のページ、no. 1
    「Über die Erhaltung der Kraft」の最初のページ、no. 1

感覚生理学

ヘルムホルツは、人間の視覚と聴覚の科学的研究の先駆者でした。心理物理学に触発され、彼は測定可能な物理的刺激とそれに対応する人間の知覚との関係に興味を持っていました。例えば、音波の振幅は変化することができ、音は大きく聞こえたり小さく聞こえたりしますが、音圧振幅の線形ステップは、知覚される音量の線形ステップにはつながりません。等しいステップが線形に見えるためには、物理​​的な音を指数関数的に増加させる必要があり、これは現在の電子機器で音量を制御するために使用されています。ヘルムホルツは、「心理物理学的法則」を開発することを目標に、物理的エネルギー（物理学）とその認識（心理学）の関係に関する実験的研究への道を開きました

ヘルムホルツの感覚生理学は、ヘルムホルツの弟子であり、実験心理学の創始者の一人とされるヴィルヘルム・ヴントの研究の基礎となった。ヴントはヘルムホルツよりも明確に、自らの研究を経験哲学の一形態、そして心を別物として研究するものと位置づけた。ヘルムホルツは、自然哲学を初期に否定する中で、唯物論の重要性を強調し、「心」と身体の統一性により重点を置いていた。[ 9 ]

眼科光学

1851年、ヘルムホルツは、人間の目の内部を検査するために使用される機器である検眼鏡を発明し、眼科学の分野に革命を起こしました。これにより、彼は一夜にして世界的に有名になりました。当時のヘルムホルツの関心は、感覚の生理学にますます集中していきました。彼の主要な出版物であるHandbuch der Physiologischen Optik（生理光学ハンドブックまたは生理光学論文。第3巻の英訳はこちら）は、奥行き知覚、色覚、および運動知覚に関する経験的理論を提供し、19世紀後半の彼の分野における基本的な参考書となりました。1867年に出版された第3巻であり最終巻で、ヘルムホルツは、知覚における無意識の推論の重要性について説明しました。Handbuchは、1924年から1925年にかけて、米国光学会を代表してジェームズ・P・C・サウスオールの編集により初めて英訳されました。彼の適応理論は、20 世紀最後の 10 年間まで異論を唱えられることはなかった。

ヘルムホルツは数十年にわたりハンドブックの版を重ね、空間視覚と色覚に関して正反対の見解を持つエヴァルト・ヘリングとの論争のため、頻繁に改訂を重ねました。この論争は1800年代後半の生理学界を二分する要因となりました。

神経生理学

1849年、ケーニヒスベルクにいたヘルムホルツは、神経線維に沿って信号が伝わる速度を測定しました。当時、ほとんどの人は神経信号が神経を計り知れないほど速く伝わると信じていました。[ 10 ]彼は解剖されたばかりのカエルの坐骨神経と、それが付着するふくらはぎの筋肉を使用しました。彼は検流計を高感度計時装置として使用し、針に鏡を取り付けて光線を部屋の向こう側の目盛りに反射させ、はるかに高い感度を実現しました。[ 10 ]ヘルムホルツは[ 11 ] [ 12 ] 24.6～38.4メートル/秒の範囲の伝送速度を報告しました。[ 10 ]

音響と美学

フォン・ヘルムホルツの最後の病の3日前に撮影された最後の写真
ヘルムホルツ共鳴器（i）と計測機器

1863年、ヘルムホルツは『音の感覚』を出版し、知覚物理学への関心を改めて示しました。この本は20世紀まで音楽学者に影響を与えました。ヘルムホルツは、複数の音を含む複雑な音の純粋な正弦波成分の様々な周波数や音高を識別するために、ヘルムホルツ共鳴器を発明しました。[ 13 ]

ヘルムホルツは、共鳴器の様々な組み合わせが母音を模倣できることを示した。特にアレクサンダー・グラハム・ベルはこれに興味を持ったが、ドイツ語が読めなかったため、ヘルムホルツの図を、ヘルムホルツが複数の周波数を有線で送信した（電信信号の多重化を可能にする）と誤解した。しかし実際には、電力は共鳴器を動かすためだけに使われていた。ベルはヘルムホルツが行ったと考えたことを再現することはできなかったが、後に「もしドイツ語が読めたら、高調波電信原理に基づく電話を発明することはなかっただろう」と述べている。[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]

ヘルムホルツ、1881年、ルートヴィヒ・クナウスの肖像画

アレクサンダー・J・エリスによる翻訳は1875年に初めて出版された（最初の英語版は1870年のドイツ語第3版からの翻訳であり、エリスによる1877年の第4版からの2番目の英語版は1885年に出版され、1895年と1912年の第3と第4の英語版は2番目の再版であった）。[ 18 ]

電磁気学

ヘルムホルツは1869年から1871年にかけて電気振動を研究し、1869年4月30日にハイデルベルク自然史医学協会で行った「電気振動について」と題した講演で、ライデン瓶に接続されたコイルにおける知覚可能な減衰電気振動の持続時間は約1/50秒であると示しました。[ 19 ]

1871年、ヘルムホルツはハイデルベルクからベルリンに移り、物理学教授となった。彼は電磁気学に興味を持ち、ヘルムホルツの方程式は彼の名にちなんで名付けられた。この分野への大きな貢献はなかったものの、彼の弟子であるハインリヒ・ルドルフ・ヘルツは電磁放射を初めて実証したことで有名になった。オリバー・ヘヴィサイドはヘルムホルツの電磁気理論が縦波の存在を許容しているとして批判した。マクスウェル方程式の研究に基づき、ヘヴィサイドは縦波は真空中や均質な媒体中には存在し得ないと述べた。しかし、ヘヴィサイドは縦波が境界や密閉空間に存在する可能性があることには言及しなかった。[ 20 ]

哲学

ヘルムホルツの生理学と力学における科学的研究は、知覚の法則と自然法則の関係に関する考えや、ユークリッド幾何学の排他的使用を拒否したことなど、科学哲学において彼が知られる多くの事柄のきっかけとなりました。[ 21 ]

彼の科学哲学は、ある種の経験主義と超越主義の間で揺れ動いていた。[ 22 ]超越主義の思弁的な関連性にもかかわらず、彼の科学哲学は、生気論に取って代わり、一般的なエネルギー保存の原理を明確にするために数理物理学を利用したことに大きく負っている。[ 4 ]

ユークリッド幾何学を唯一の空間科学として拒絶した彼の行動は、カントの空間哲学を彼がどのように利用したかを理解する上で中心的な役割を果たしている。カントの空間哲学は、ユークリッド幾何学を物理的空間の唯一の先験的科学として要求しているように思われる。ヘルムホルツは、空間における先験的なものという新たな概念を提示した。それは、知覚空間における可能な方向の多様性を規定するという概念である。これらの発展は、カント解釈[ 4 ]の新たな展開を促し、後期近代哲学における新カント主義運動の勃興に貢献した。

学生と関係者

ベルリンにおけるヘルムホルツの他の弟子や研究仲間には、マックス・プランク、ハインリヒ・カイザー、オイゲン・ゴールドシュタイン、ヴィルヘルム・ウィーン、アーサー・ケーニヒ、ヘンリー・アウグストゥス・ローランド、アルバート・A・ミヒェルソン、ヴィルヘルム・ヴント、フェルナンド・サンフォード、アーサー・ゴードン・ウェブスター、ミヒャエル・I・プーピンなどがいた。 1869年から1871年までハイデルベルクでヘルムホルツの同僚であったレオ・ケーニヒスベルガーは、1902年にヘルムホルツの決定的な伝記を執筆した。

栄誉と遺産

ベルリンのフンボルト大学前にあるヘルムホルツの像
ヘルムホルツ（最初のページに記載）にフランスのレジオンドヌール勲章を授与する法令

著作

翻訳作品

参照

参考文献

引用文献

  1. ^デイヴィッド・カハン (1993). 『ヘルマン・フォン・ヘルムホルツと19世紀科学の基礎』カリフォルニア大学出版局. p. 198. ISBN 978-0-520-08334-9。
  2. ^ Bobba, Kumar Manoj (2004年1月1日).ロバスト流れ安定性：壁近傍乱流の理論、計算、実験（学位論文）.書誌コード: 2004PhDT....... 158B
  3. ^ a b「実践的な感覚を持つ博学者」 .ヘルムホルツ ゲマインシャフト ドイツ フォルシュングゼントレン。2024 年10 月 4 日に取得。
  4. ^ a b c d eパットン、リディア。「ヘルマン・フォン・ヘルムホルツ」（2008年）、スタンフォード哲学百科事典。
  5. ^ Heis, Jeremy (2018). 「新カント主義」 .スタンフォード哲学百科事典. 2024年10月6日閲覧.この運動は、19世紀半ばに思弁的形而上学と唯物論の両方に代わるカント哲学への回帰を訴えていた多様な哲学者、主にクノ・フィッシャー（Fischer 1860）、ヘルマン・フォン・ヘルムホルツ（Helmholtz 1867, 1878）、フリードリヒ・ランゲ（Lange 1866）、オットー・リープマン（Liebmann 1865）、エドゥアルト・ツェラー（Zeller 1862）から影響を受けた（Beiser 2014b）。
  6. ^ RS Turner、「 In the Eye's Mind: Vision and the Helmholtz-Hering Controversy」、プリンストン大学出版、2014年、36ページ。
  7. ^エディンバラ王立協会元会員の略歴索引 1783–2002 (PDF) . エディンバラ王立協会. 2006年7月. ISBN 0-902198-84-X2013年1月24日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。2016年10月21日閲覧
  8. ^英語訳は『科学の回顧録、外国科学アカデミーの論文集、および外国の雑誌から抜粋：自然哲学』（1853年）、114ページに掲載。ジョン・ティンダル訳。Google Books、 HathiTrust
  9. ^ピーター・J・ボウラー、イワン・リース・モーラス（2005年）『近代科学の形成：歴史的概観』シカゴ大学出版局、177頁。ISBN 978-0-226-06861-9。
  10. ^ a b cグリン、イアン（2010年）『科学におけるエレガンス』オックスフォード：オックスフォード大学出版局、pp.  147– 150. ISBN 978-0-19-957862-7。
  11. ^ヘルムホルツ、ヘルマン・フォン (1850).神経圧迫における防御壁の曲げ強度に関する概説. 解剖学、生理学、および科学医学アーカイブ. Veit & Comp., pp. 71–73. MPIWG ベルリン
  12. ^ヘルムホルツ、ヘルマン・フォン (1850)。ネルヴェンの軍事博物館と軍事博物館は、時代を超えた動物の育成に貢献します。保存場所: 解剖学、生理学、医学に関するアーカイブ。 Veit & Comp.、276 ～ 364 ページ。 MPIWG ベルリン
  13. ^フォン・ヘルムホルツ、ヘルマン（1885年）「音楽理論の生理学的基礎としての音の感覚について」エリス、アレクサンダー・J.訳（第2版）。ロンドン：ロングマンズ・グリーン社、p.44  。2010年10月12日閲覧。
  14. ^ 「PBS、アメリカの経験：電話 - ベルについての詳細」PBS。 2000年5月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  15. ^マッケンジー 2003、41ページ。
  16. ^地下水2005年、31ページ。
  17. ^シュルマン 2008年、46～48頁。
  18. ^ヘルマン・LF・ヘルムホルツ（医学博士、1912年）『音楽理論の生理学的基礎としての音感について』（第4版）ロングマンズ・グリーン社ISBN 9781419178931。{{cite book}}：ISBN / 日付の非互換性（ヘルプ）
  19. ^ケーニヒスベルガー、レオ（2018年3月28日）。ヘルマン・フォン・ヘルムホルツ。クラレンドン・プレス。ISBN 978-0-486-21517-42018年3月28日閲覧– Googleブックス経由
  20. ^ジョン・D・ジャクソン著『古典電気力学』ISBN 0-471-30932-X。
  21. ^ヘルムホルツ、ヘルマン・フォン (1977). 「幾何学の公理の起源と意義について」 .認識論的著作. ボストン科学哲学研究. 第37巻. pp.  1-38 . doi : 10.1007/978-94-010-1115-0_1 . ISBN 978-90-277-0582-22024年10月13日閲覧
  22. ^ De Kock, Liesbet (2018). 「ヘルマン・フォン・ヘルムホルツの微分心理学の歴史化」 . Journal for the History of Analytical Philosophy . 6 (3). doi : 10.15173/jhap.v6i3.3432 . hdl : 1854/LU-8552480 . S2CID 187618324. 2022年1月1日閲覧。ヘルマン・フォン・ヘルムホルツの科学哲学全般、特に知覚理論における経験主義と超越主義の間の特異な揺れ動きは、科学史と科学哲学において多くの議論を呼んだ、十分に裏付けられたテーマである。 
  23. ^ 「APS会員履歴」 . search.amphilsoc.org . 2021年5月3日閲覧。
  24. ^ 「1784年以来、王立外科医師会（RCSI）名誉フェロー」アイルランド系譜プロジェクト、2013年。2018年2月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年8月4日閲覧。
  25. ^ 「名誉会員およびフェロー」スコットランド技術者・造船協会。
  26. ^ 「ヘルムホルツ協会ウェブサイトのAboutセクションにおける名称の歴史」。2012年4月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年4月30日閲覧。
  27. ^ 「11573 ヘルムホルツ (1993 SK3)」 .小惑星センター. 2018年2月2日閲覧。
  28. ^ 「月のクレーター、ヘルムホルツ」。惑星命名法の地名辞典。USGS天体地質学研究プログラム。
  29. ^ 「火星のヘルムホルツクレーター」。惑星命名法の地名辞典。USGS天体地質学研究プログラム。
  30. ^ "Helmholtzstraße" . berlin.de . 2014年9月21日. 2018年7月18日閲覧。

出典

  • カーハン、デイビッド・ヘルムホルツ著：科学に人生を捧げた人生。 シカゴ大学出版局、2018年 。ISBN 978-0-226-48114-2。
  • ロバート・コーエン、ワートフスキー、マルクス編、ライデル訳。ヘルムホルツ著『認識論的著作集』、1977年
  • エヴァルト、ウィリアム・B.編『カントからヒルベルトへ：数学基礎論集』全2巻、オックスフォード大学出版局、1996年。
    • 1876年。「幾何学公理の起源と意味」、663-88頁。
    • 1878年。「知覚における事実」、698-726。
    • 1887年、「認識論的観点からの番号付けと測定」、727-52ページ。
  • ジェニファー・グラウンドウォーター著『アレクサンダー・グラハム・ベル：発明の精神』カルガリー：アルティテュード・パブリッシング、2005年。ISBN 1-55439-006-0。
  • ジャクソン、マイルス・W. 『調和のとれた三人組：19世紀ドイツの物理学者、音楽家、楽器製作者』（MIT出版、2006年）
  • カール、ラッセル編、ウェスリアン大学出版局『ヘルマン・フォン・ヘルムホルツ選集』、1971年。
  • ケーニヒスベルガー、レオ著『ヘルマン・フォン・ヘルムホルツ』フランシス・A・ウェルビー訳（ドーバー、1965年）
  • マッケンジー、キャサリン著『アレクサンダー・グラハム・ベル』ホワイトフィッシュ、モンタナ州：ケシンジャー出版、2003年。ISBN 978-0-7661-4385-22009年7月29日閲覧。
  • シュルマン、セス著『テレフォン・ギャンビット：アレクサンダー・ベルの秘密を追う』ニューヨーク：ノートン・アンド・カンパニー、2008年。ISBN 978-0-393-06206-9。

参考文献

ウィキクォートにはヘルマン・フォン・ヘルムホルツに関する引用があります
英語版ウィキソースには、以下の著者による、または以下の内容に関する原著作品があります。
ウィキメディア・コモンズには、ヘルマン・フォン・ヘルムホルツに関連するメディアがあります。
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=ヘルマン・フォン・ヘルムホルツ& oldid=1333522659」より引用