赫爾曼·馮·亥姆霍茲

赫爾曼·路德維希·費迪南德·馮·亥姆霍茲（德語：Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz，德語發音：[ˈhɛʁman ˈluːtvɪç ˈfɛʁdinant fɔn ˈhɛlmˌhɔlts]；1821年8月31日—1894年9月8日），德國物理學家、醫生。他在多個科學領域做出了重大貢獻，尤其是在流體動力穩定性。德國最大的研究機構協會亥姆霍茲聯合會即以其命名。

赫爾曼·馮·亥姆霍茲 Hermann von Helmholtz
出生	(1821-08-31)1821年8月31日  普魯士王國波茨坦
逝世	1894年9月8日(1894歲—09—08)（73歲）  德意志帝國夏洛滕堡
國籍	德國
母校	腓特烈·威廉皇家學院（德語：Pépinière）
知名於	能量守恆定律 亥母霍茲條件 亥姆霍茲分解 亥姆霍茲方程 亥姆霍茲自由能 自由熵 雙電層 亥母霍茲音高記號法 Helmholtz reciprocity 亥母霍茲共振 Helmholtz temperament 亥母霍茲定理 (古典力學) 亥姆霍茲定理 廣義亥母霍茲定理 (古典力學) 吉布斯－亥姆霍茲方程 Helmholtz-Ellis notation 亥姆霍茲-柯勞許效應 Helmholtz-Smoluchowski equation 開爾文-亥姆霍茲不穩定性 克赫歷程 楊-亥姆霍茲理論 加法合成 感知副本 流體動力穩定性 角膜曲率計 純音 雙電層電容器
信仰	None. Agnostic.[2][3]
獎項	科普利獎章（1873年）
科學生涯
研究領域	物理學、生理學和心理學
機構	柯尼斯堡大學 波恩大學 海德堡大學 柏林大學
博士導師	約翰內斯·彼得·繆勒
博士生	阿爾伯特·邁克耳孫 威廉·維恩 威廉·詹姆士 海因里希·赫茲 米海洛·卜平 加布里埃爾·李普曼
其他著名學生	亨利·奧古斯塔斯·羅蘭 威廉·馮特
施影響於	路德維希·維特根斯坦[1]
簽名

生平

赫爾曼·馮·亥姆霍茲1821年出生於德國的波茨坦，父親為當地文法中學的教師。從小愛好自然科學，但為生活計，在柏林的醫學和外科研究所唸了醫科，由於該研究所的畢業生必須參加8年的兵役，亥姆霍茲1843年起在波茨坦擔任軍醫。1848年在亞歷山大·馮·洪堡的推薦下，提前結束兵役，開始了漫長的教學生涯，先是在柏林藝術學院教解剖學，1849年前往柯尼斯堡（時屬普魯士王國的東普魯士省，今為俄羅斯的加里寧格勒）擔任生理學和病理學教授，1855年接手波恩的解剖學和生理學教席，1858年轉去海德堡的生理學教席，1870年成為普魯士科學學會的會員。1871年亥姆霍茲任柏林大學物理學教授，1888年成為新成立的夏洛特堡帝國物理學工程研究所的第一任主席。

物理學研究

柏林洪堡大學的亥姆霍茲雕像

1847年，亥姆霍茲出版了《力量的保存》（Erhaltung der Kraft）一書，闡明了能量守恆的原理，亥姆霍茲自由能即以他來命名。他也研究過電磁學，他的研究預測了麥克斯韋方程組中的電磁輻射，相關的方程式以他來命名。

除了物理，亥姆霍茲也對感知的研究作出貢獻。他發明了眼底鏡，以及以他命名的共鳴器（Helmholtz-Resonator），他兩部光學和聲學的著作，《作為樂理的生理學基礎的音調感受的研究》（Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik）、《生理光學手冊》（Handbuch der Physiologischen Optik），對後世影響很大。

生理學研究

Helmholz是第一位將物理方法運用到神經傳導速度測量的人。1849年，他測量出神經傳導速率是24.6~38.4 m/s，然後他開始測量生物的反應速度，發現神經傳導到大腦後還要許久才會有反應，於是他推測，在感官資訊變成有意識的知覺之前，大腦必然在我們意識不到的範圍裏先做了許多事去處理感官資訊，對神經訊號做評估、轉換、與重新導向。這就是認知心理學和認知神經科學中所稱｢無意識認知歷程｣的最初發現。^[4]

亥姆霍茲方程

形如

${\displaystyle \Delta \varphi +k^{2}\varphi =0}$

的偏微分方程被以亥姆霍茲的名字命名為「亥姆霍茲方程」（亥姆霍茲偏微分方程），其中${\displaystyle \Delta }$是拉普拉斯算子。

適合向量勢的亥姆霍茲偏微分方程是：

${\displaystyle \triangle {\underline {A}}-j\omega \mu \kappa \cdot {\underline {A}}=0}$

該方程出現在物理和理論電子學中，如在假設滿足時諧性的條件下，用變量分離求解波動方程。

參見

• 亥姆霍茲方程
• 亥姆霍茲線圈

參考文獻

1. Patton, Lydia, 2009, "Signs, Toy Models, and the A Priori: from Helmholtz to Wittgenstein," Studies in the History and Philosophy of Science, 40 (3): 281–289.
2. Joseph McCabe. A Biographical Dictionary of Ancient, Medieval, and Modern Freethinkers. Haldeman-Julius Publications. 1945 [30 June 2012]. （原始內容存檔於2013-03-23）. He was equally distinguished in physics and physiology and was the discoverer of the law of the conservatism of energy. Although he was the most eminent and most honored of German scientists, he was all his life an outspoken agnostic.
3. Paul Hertz, Moritz Schlick, Malcolm F. Lowe, Robert Sonné Cohen, Yehúda Elkana (編). Epistemological Writings: The Paul Hertz/Moritz Schlick Centenary Edition of 1921 with Notes and Commentary by the Editors. Springer. 1977: xxv. ISBN 9789027705822. Lenin found Helmholtz to be inconsistent, at one place a materialist about human knowledge, at another place agnostic and sceptic, and at yet other place a Kantian idealist, in sum a 'shame-faced materialist'. 使用|accessdate=需要含有|url= (幫助)
4. "Kandel, Eric R.". "From Nerve Cells to Cognition: The Internal Representation of Space and Action". New York, NY. 2013: 370–391. |journal=被忽略 (幫助): p. 383