Hermann von Helmholtz

Hermann von Helmholtz se narodil v rodině postupimského gymnaziálního učitele literatury a filozofie Augusta Ferdinanda Julia Helmholtze. Jeho matkou byla Angličanka Caroline Penne (1797–1854), potomek Williama Penna (1644–1718) zakladatele Pensylvánie.^[1][2] Byl od dětství bilingvní, ale jeho otec ho vzdělával i v jiných klasických jazycích, seznámil ho s filozofií Immanuela Kanta a Johanna Gottlieba Fichteho a „přírodní filozofií“ (Naturphilosophie), se kterou se později často potýkal. Naučil se hrát na klavír, hudba se stala jeho celoživotní zálibou, a také dobře maloval.

Na přání otce vystudoval v letech 1838–1842 lékařství na Královském medicínsko-chirurgickém institutu Bedřicha Viléma v Berlíně (dnešní Humboldtova univerzita). Údajně chtěl studovat fyziku, ale jeho otec soudil, že lékařská praxe syna lépe finančně zabezpečí. Studoval u nejvěhlasnějšího fyziologa té doby – Johanna Müllera.^[1] V roce 1842 se stal asistentem v Charité, v roce 1843 byl graduován a roku 1843 byl přidělen k Postupimskému pluku jako vojenský lékař, nicméně se věnoval svým fyziologickým výzkumům.^[2]

Roku 1847 přišel s vysvětlením zachování energie při svalové činnosti a celkově stanovil zákony zachování energie, respektive je upřesnil. Jeho práce O zachování síly znamenala novou epochu jak v dějinách fyziologie, tak v dějinách fyziky.^[3] Vědecké úspěchy umožnily Helmholtzovi opustit armádu a v roce 1848 se stal spolupracovníkem Anatomického Muzea a odborným asistentem na Akademii společenských věd v Berlíně.^[2]

26. srpna 1849 se oženil s dcerou vojenského chirurga Olgou von Velten (1827–1859).^[3] Téhož roku byl povolán přednášet, jako zastupující profesor a ředitel, fyziologii a patologii na univerzitní Fyziologický institut v Královci (Königsberg, dnešní Kaliningrad) ve Východním Prusku. V roce 1850 sestrojil oftalmoskop, představil ho roku 1851 ve spisku Popis očního zrcátka ku zkoumání sítnice v živoucím oku (Beschreibung eines Augenspiegels zur Untersuchung der Netzhaut im lebenden Auge) a zaměřil svůj zájem na fyziologii smyslů. Zabýval se například rychlostí nervových impulzů, vnímáním prostoru či barevným viděním. Uskutečnil několik zahraničních cest (Švýcarsko, Itálie, Anglie), pořádal přednášková turné o svých výzkumech po německých městech. Koncem roku 1851 se stal řádným profesorem.^[2]

Drsné pobaltské klima působilo nepříznivě na zdraví jeho manželky a proto v roce 1855 přijal místo profesora anatomie a fyziologie na univerzitě v Bonnu.^[1][3] Zde pokračoval ve studiu vnímání a publikoval první svazek své Rukověti fyziologické optiky (Handbuch der Physiologischen Optik), která shrnuje jeho empirické teorie o prostorovém a barevném vidění.

Roku 1858 se stal učitelem na Heidelberské univerzitě. V roce 1859 mu zemřela manželka na tuberkulózu a Helmholtz, který zůstal sám se dvěma malými dětmi, se 16. května 1861 podruhé oženil. Vzal si Annu von Mohl (1834–1899), s níž měl další tři děti.^[3][2]

V tomto období se jeho zájem obrátil k fyzice a jeho rostoucí vědecká velikost byla později oceněna nabídkou profesury na Berlínské univerzitě. V roce 1858 publikoval pojednání O integrálech hydrodynamické rovnice (Über die Integrale der hydromechanischen Gleichung).

V roce 1863 publikoval knihu Nauka o vnímání zvuků jako fyziologický základ pro teorii hudby (Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik), která od fyziologie a akustiky zasahuje až k psychologii. Sestrojil rezonátor vlastní konstrukce, který dnes nese jeho jméno – Helmholtzův rezonátor. Zabýval se otázkami zkreslení zvuku ve sluchovém ústrojí, hlavně při vyšších frekvencích, dělal pokusy s lidským hlasem.

Významně přispěl k rozvoji fyzikální chemie statěmi o termodynamice chemických reakcí. Kladl důraz na rozlišení vázané a volné energie soustavy, přičemž rozšířil fenomenologickou termodynamiku o pojem volné energie soustavy jako termodynamického potenciálu. V mechanice se zabýval teorií vířivého pohybu kapalin, mechanismem šíření mořských vln a položil i základy teorie šíření balistické vlny. V roce 1867 vyšel třetí díl jeho Rukověti fyziologické optiky.

Od roku 1870 pobýval v Berlíně, kde se stal roku 1871 profesorem fyziky a také řádným členem královské pruské akademie věd. Přednášel o elektromagnetické teorii a pracoval na matematickém vyjádření elektrodynamických dějů. Zabýval se také meteorologií. Svá pozorování popsal v pojednání Vichřice a bouře (Wirbelstürme und Gewitter). V roce 1883 byl povýšen do šlechtického stavu.^[2] Roku 1888 se Helmholtz stal prvním prezidentem nově založeného Fyzikálně-technického říšského ústavu (Physikalisch-Technischen Reichsanstalt) v Charlottenburgu. Na tomto postu setrval po zbytek života.^[3][2]

Oslava Helmholtzových sedmdesátin 2. listopadu 1891 byla velkolepá. Císař Vilém II. Pruský mu propůjčil titul tajného rady, vyznamenali ho králové Itálie a Švédska, prezident Francie i bádenský velkovévoda. Dostal čestná jmenování od různých vědeckých institucí z celého světa. Byl jmenován čestným občanem své rodné Postupimi.^[2]

V roce 1894, během přednáškového turné v USA, utrpěl Hermann von Helmholtz při pádu otřes mozku, ze kterého se úplně nezotavil a pozdější komplikace vedly k jeho úmrtí.^[3] Zemřel 31. srpna 1894 ve věku 73 let. Pohřebních obřadů se vedle rodiny, přátel a vědců zúčastnil i císař se svou rodinou. Je pohřben na berlínském hřbitově Wannsee v Zehlendorfu.

Před Humboldtovou univerzitou byl postaven krátce po Helmholtzově smrti jeho pomník.

• V roce 1881 byl Helmholtz zvolen „čestným členem“ (Honorary Fellow) Royal College of Surgeons in Ireland.^[4]
• 10. listopadu 1881 se stal komandérem Čestné legie (No. 2173).
• V roce 1883 byl profesor Helmholtz povýšen do šlechtického stavu a získal přídomek von.
• Jeho jméno nese největší německá asociace výzkumných institucí – Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren.^[5][6]
• Jeho jméno nese planetka 11573 Helmholtz, měsíční kráter Helmholtz a také kráter Helmholtz na Marsu.^[7]
• V berlínském Charlottenburgu nese jeho jméno ulice Helmholtzstraße.^[8]

• Druhá Helmholtzova věta
• Heinrich Hertz
• Helmholtzova cívka
• Helmholtzova energie
• Helmholtzova funkce
• Helmholtzova-Kelvinova kontrakce
• Helmholtzovy vlny
• Helmholtzův rezonátor
• Oftalmoskop
• První Helmholtzova věta
• Youngova-Helmholtzova teorie

•   Obrázky, zvuky či videa k tématu Hermann von Helmholtz na Wikimedia Commons
• Medizinische Fakultaet der Universitaet Heidelberg