Техника - молодёжи 1937-04, страница 55

Герман

ГЕЛЬМГОЛЬЦ

Среди ученых прошлого столетня совершенно особое место занимает Гельмгольц, один из величайших естествоиспытателей, имя которого можно поставить наряду с именами Архимеда и Ньютона.

Математика, механика, физика, физиология, метеорология, психология и теория познания в его трудах получили те незыблемые основы, на которых уже более полустолетия строится современная наука. Ученики Гельмгольца его последователи расширили и углубили проблемы, зало женные их великим учителем, и многие теории в совре менной науке до сих пор носят печать влияния rem ного исследователя прошлого века.

Герман-Людвиг-Фердинанд Гельмгольц родился 21 авгу ста 1821 г. в Потсдаме (около Берлина), в семье небогато го школьного учителя. Семнадцати лет Гельмгольц окон чил среднюю школу и, не имея возможности из-за недо статка средств посвятить себя науке, поступил в Медико хирургический институт в Берлине, надеясь как врач лучить возможность работать в области физики и физио логии. Уже с первых лет пребывания в институте Гельм-голвц испытал на себе влияние гениального физиолога Иоганна Мюллера, являвшегося не только замечательным ученым, но и превосходным профессором, уже привлекшим к научной работе таких учеников, как Дюбуа-Реймон, Брюкке, Вихров, которые заняли впоследствии в науке выдающееся положение.

Во время своего студенчества Гельмгольц особенно сблизился с Дюбуа-Реймоном, с которым его связывало стремление подвести под физиологию прочное физическое

Уже в первой работе, представленной при окончании института в качестве диссертации, Гельмгольц выбирает трудную гистологическую задачу. В то время были известны нервные клетки, залегающие в нервных центрах головного и спинного мозга, и нервные волокна, составляющие нервные стволы. Их взаимоотношение, несмотря на многие работы блестящих гистологов, не было известно. Гельмгольц выбрал в качестве объекта исследования бес-доказал, что нервная клетка и волокно со-одно целое, получившее впоследствии название неврона.

После защиты диссертации Гельмгольц получил место военного врача в Потсдаме и, несмотря на трудности казарменной жизни, предпринял дальнейшие исследования, приведшие его к коренному вопросу биологии — к вопросу о природе жизненной силы.

После небольших экспериментальных исследований, давших ему материал для решения основной задачи об обмене энергии в организме, Гельмгольц в 1847 г. опубликовал свое гениальное исследование «о законе сохранения силы», или, как теперь называют этот закон, «о законе сохранения энергии».

В этом знаменитом сочинении Гельмгольц устанавливает, что энергия не может ни при каких процессах ни уничтожаться, ни создаваться. Этому закону подчиняются все явления природы — явления механические, акустические, тепловые, световые, электрические и магнитные.

С момента опубликования книги Гельмгольца физика, по выражению Столетова, делается учением о превращении энергии. Между прочим, в своем сочинении Гельмгольц выводит, пользуясь законом сохранения энергии, общий закон индукции (наведения) токов, являющийся основой всей электротехники, и указывает вкратце на роль закона сохранения энергии в питании. Пища, по Гедьмгольцу, доставляет организму энергию, за счет которой организм нагревается и совершает работу. Энергетическая теория питания была развита впоследствии Рубнером и легла в

Акад. П. П. ЛАЗАРЕВ

основу научных подсчетов пайков для людей, различным трудом.

В своих исследованиях закона сохранения энергии Гельмгольц не был первым ученым, взявшимся за этот вопрос. Раньше него Роберт Майер, Джауль и некоторые другие установили связь между теплотой и механической работой, но никто не дал такой полной, исчерпывающей картины превращения энергии, никто не вывел всех следствий так, как это сделал Гельмгольц.

Великим открытиям, связанным с окончательной формулировкой законов или с установлением новых незыблемых фактов, часто предшествует большая подготовительная работа, проделанная рядом ученых. Так было с учением о происхождении видов Дарвина, раньше которого некоторые общие идеи его об изменчивости видов были высказаны Ламарком. Великие идеи, приводящие к открытию новых законов, новых явлений, постепенно подготовляются ученым миром, и иногда несколько ученых сразу высказывают одни и те же мысли, устанавливают одни и те же законы. Так было с Дарвиным и Уолесом, которые одновременно пришли к одним и тем же выводам о происхождении видов. Так было с Лейбницем и Ньютоном при открытии диференциального исчисления. Человечество связывает открытие, сделанное рядом людей, с именем того, кто шире и глубже обосновал новые законы или новые факты и сделал из них все возможные выводы. По отношению закона сохранения энергии среди физиков нет никакого разногласия. Признавая огромное значение Майе-ра, Джауля и других исследователей в подготовке открытия этого закона, физики связывают самый закон с именем Гельмгольца, давшего исчерпывающее изложение всех его следствий и выводов из них.

Значение этого первого великого открытия Гельмгольца огромно. Современная энергетика целиком построена на законе сохранения энергии. В основе биологии лежат проблемы обмена веществ, связанные Гельмгольцем также с проблемой сохранения энергии. За 90 лет существования закон сохранил тот же вид и то же значение, какое он имел при его открытии в 1847 г.

Физика прошлого столетия является, как что отметили Столетов, Герц и другие выдающиеся физики, учением, о превращениях энергии, и этим была установлена количественная связь между различными явлениями природы.

Бессмертные работы о законе сохранения энергии доставили в 1848 г. Гельмгольцу скромное место преподавателя анатомии в Берлинской академии художеств. Несмотря на небольшое количество слушателей (всего б чел.), Гельмгольцу приходилось ежедневно тратить по нескольку часов на подготовку анатомических препаратов для лекций, но это не помешало ему вести интенсивную научную работу. Уже в 1848 г. Гельмгольц приступил к решению капитальной задачи нервной физики — к вопросу о скорости распространения возбуждения по нерву. Чтобы ясно представить себе все трудности этой задачи, нужно вспомнить, что еще Ньютон в своих «Математических началах естественной философии» считал нервные процессы явлениями, •протекающими в эфире и имеющими, следовательно, скорость, равную скорости света. Для объяснения механизма передачи возбуждения Ломоносов придумал даже аппарат, в котором процесс, возникший в одной точке, мог передаваться в среде практически мгновенно. Учитель Гельмгольца, Иоганн Мюллер, считал, что вследствие огромной скорости нервного процесса все попытки его определения обречены на неудачу. Гельмгольц не устрашился всех трудностей поставленной им задачи и, разработав замечательный метод определения коротких промежутков време-

63