Hermann von Helmholtz

Vida y Biografía de Hermann von Helmholtz

(Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz; Potsdam, de hoy Alemania, 1821 - Charlottenburgo, id., 1894) Fisiólogo y físico alemán. Se doctoró en medicina en 1842 por el Instituto Friedrich Wilhelm de Berlín. Ejerció como instructor de fisiología en Königsberg (1849-1855), Bonn (1855-1858) y Heidelberg (1858-1871), y de física en Berlín (1871-1888); por último fue nombrado directivo del Instituto Físico-Técnico de Charlottenburgo. De sus muchas aportaciones a la ciencia resaltan el proyecto del oftalmoscopio, instrumento desarrollado para examinar el interior del ojo, y del oftalmómetro, para medir su curvatura. Descubrió que el interior del oído repiquetea para determinadas frecuencias y examinó los sonidos complejos en sus elementos armónicos. Mostró los mecanismos de los sentidos y midió la agilidad de los impulsos alterados. Estudió además de esto la actividad muscular y fue el primero en elaborar matemáticamente el principio de conservación de la energía.

Hijo de un instructor de segunda enseñanza de su localidad natal, Hermann von Helmholtz efectuó los primeros estudios bajo la guía de su padre; se inscribió entonces en la Facultad de Medicina de Berlín y se dedicó a indagaciones de fisiología con el célebre fisiólogo G. Müller. Obtenida la graduación de doctor, entre 1843 y 1848 fue médico militar. Finalmente, en esta última fecha inició su extendida actividad enseñante como instructor de Anatomía de la Academia de Artes de Berlín; entonces fue instructor increíble de Fisiología en Königsberg (1849), catedrático de Anatomía y Fisiología en Bonn (1855) y de Fisiología en Heidelberg.

Su primer trabajo señalado fue la formulación precisa del principio de la conservación de la energía, descubierto pero anunciado con poco rigor por Julius von Mayer; sobre esta cuestión escribió Helmholtz su primera obra destacable, Sobre la conservación de la fuerza. Con esta célebre memoria, leída en 1847 frente a la Sociedad Berlinesa de Física, Helmholtz se ubica, adjuntado con Mayer, James Prescott Joule, lord Kelvin y otros científicos, entre los enormes creadores del principio de la conservación de la energía, que fue el punto cardinal de la física del siglo XIX. Helmholtz tuvo singularmente el mérito de extenderla asimismo a los fenómenos eléctricos y imantados.

No obstante, poco después se dedicó a los temas fisiológicos; estudió singularmente ciertos puntos físico-fisiológicos y estableció la teoría de las experiencias a la que se encuentra relacionado su nombre de forma especial. Alcanzaron destacable popularidad más que nada el Manual de óptica fisiológica, las Investigaciones sobre las experiencias sonoras y la Teoría fisiológica de la música, contenidos escritos aparecidos, adjuntado con otras proyectos de menor relevancia, entre 1863 y 1867.

Dividido en tres partes, que fueron publicadas respectivamente en 1856, 1860 y 1866, el Manual de óptica fisiológica incluye muchas indagaciones personales del creador que fueron otras tantas contribuciones al conocimiento de la anatomía del ojo, a la óptica sicológica, a la dióptrica ocular y a las experiencias y percepciones visuales, que confinan con el dominio de la psicología; se detalla además el oftalmómetro y el oftalmoscopio de su invención. Por la agudeza y genialidad de las visualizaciones y de los ensayos personales y por la precisión de la exposición, es una obra tradicional en su especialidad.

El tratado Investigaciones sobre las experiencias sonoras, anunciado en 1863, apuntó el comienzo de una exclusiva historia de la acústica. El creador se pregunta frente todo cuál es la esencia de la sensación sonora, y revela que es producido por los movimientos periódicos del aire; inspecciona después qué diferencia los tonos musicales entre sí y establece la presencia de tres especificaciones: intensidad, altura y timbre o cualidad. Respecto a esta última característica y de una manera especial, Helmholtz acepta que es adecuada a la presencia de "tonos parciales superiores", que el día de hoy llamamos "armónicos" y que se sobreponen a los tonos escenciales; su número y su intensidad caracterizan el timbre de un sonido. A este propósito el creador efectuó varios ensayos en relación al timbre de las vocales y edificó esos conocidos resonadores que consistían en esferas huecas de distinto diámetro, todas las que entra en vibración por resonancia en el momento en que se genera al lado de ellos un sonido de periodo igual al suyo.

Helmholtz se ocupó asimismo en esta obra de los batimientos, que estudió experimentalmente a través de una sirena polifónica de construcción propia, y estableció que en el momento en que el número de los batimientos, dada la diferencia de la continuidad, para 2 tonos fáciles, es menor de determinado número (132), se consigue, por norma general, discordancia. Esta, además de esto, consigue su punto máximo en el momento en que los batimientos son treinta y tres por segundo. Las cosas se complican en el momento en que los tonos van acompañados de tonos parciales superiores, por el hecho de que entonces es requisito estimar asimismo los batimientos entre aquéllos y estos y los tonos escenciales. Por medio de estas indagaciones Helmholtz llegó a una explicación de la armonía por la que, en la música, los efectos mucho más agradables son proporcionados por las relaciones mucho más fáciles entre las vibraciones; y con esto respondía a entre las cuestiones mucho más discutidas desde los tiempos de Pitágoras.

Asimismo su Teoría fisiológica de la música, cuya primera edición se publicó en 1863, es una obra realmente sólida. Helmholtz redujo en ella a un cuerpo homogéneo y magníficamente ordenado un grupo de nociones y de hechos ahora descubiertos por músicos ilustres, físicos y fisiólogos consagrados (como Rameau en lo relativo a las relaciones de los sonidos, o los trabajos de Sauveur sobre la discordancia y de Corti en relación al órgano auditivo, entre otros muchos), codificándolos y explicándolos tanto matemática como mecánicamente, y agregando varias contribuciones personales.

Entre los inconvenientes mucho más agudamente tratados en esta obra es el de la resonancia, ahora en sí, como fenómeno físico, ahora con relación a el oído, como hecho fisiológico. Estudió también la causa física de los distintos timbres, y estableció que el timbre de un sonido complejo es dependiente únicamente del número y de la intensidad de los sonidos parciales, pero no de su diferencia de etapa, con tal que se intente sonidos musicales no socios a ruidos. Koenig presentó objeciones a esta conclusión algo osada, pero concluyó que las diferencias de timbre debidas a las diferencias de etapa, si hay, no son simples de conocer. Confirmó asimismo que la ley de vínculo entre los sonidos es una cuestión de armonía o discordancia.

A la vez que redactaba estas proyectos escenciales, Hermann von Helmholtz había ido renovando por medio de estudios y también indagaciones de enorme trascendencia su interés juvenil por la física; y, de esta manera, en 1871 fue nombrado titular de la cátedra de Física y directivo del Instituto anejo de la Universidad de Berlín, y en 1888 presidente del Instituto Físico-Técnico de Charlottenburgo, recién fundado. En el campo de la física se ocupó particularmente de los fenómenos ondulatorios; ahora en 1858 había llegado a elaborar de forma matemática las leyes sobre el movimiento vertiginoso de los fluidos, con lo que inició un nuevo capítulo de la mecánica, por él mismo completado poco después a través de profundas indagaciones en relación al movimiento ondulatorio de los fluidos, preparación de la teoría atómica del inglés Thomas Thomson.

En la mecánica analítica aplicó a la electrodinámica el principio de la mínima acción, lo que, por medio de estudios poco a poco más profundos, le llevó a la formulación de una exclusiva teoría del electromagnetismo, mucho más completa que la de James Maxwell. En 1881, al estudiar los efectos electrolíticos de la corriente, intuyó el término de los quanta. Finalmente, con la app del principio de la conservación de la energía a los procesos químicos, logró progresar claramente la química física y la termodinámica.

Resulta necesario poner énfasis, además de esto, las teorías gnoseológicas de Helmholtz, inspiradas en doctrinas empiristas, sobre los argumentos intuitivos de la geometría y las categorías fundamentales de la ciencia de la naturaleza, teorías que expuso en Contar y medir (1887). Además de las proyectos ahora citadas cabe refererir las Conferencias de ciencia habitual (1865-1870) y las Colecciones de disertaciones científicas (1882-1895). Las enseñanzas universitarias de física de Helmholtz se dieron a conocer póstumas en 1897-98 en cinco tomos, bajo el título Conferencias de física teorética. En 1882 había recibido del rey de Prusia un título nobiliario.

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