Техника - молодёжи 1937-04, страница 56

ни, блестяще разрешил задачу, «оказав, что скорость распространения нервного возбуждения невелика и для лягушечьего нерва равна всего только 30 * в секунду.

В 1848 г. Гельмгольц получил профессуру в Кенигсберге. Здесь Гельмгольц решил основную задачу мышечной физики, изучив закон сокращения мышцы после ее раздражения. Работа Гельмгольца явилась первой замечательной работой в области физиологической графики, подготовив решение ряда физиологических задач при помощи метода, позволяющего записывать явление на движущейся поверхности. Графический метод Гельмгольца вошел в физиологию, где ведется записывание всех явлений, изменяющихся со временем: записываются движение сердца, дыхание, фотографируются кривые изменений электрических токов сердца и мышц, и все эти методы имеют огромное значение для практической медицины.

Работа Гельмгольца о сокращении мышцы доказала замечательный факт: укорочение ее начинается не в момент раздражения, а через некоторый промежуток вре-

К периоду профессуры в Кенигсберге относится и другая замечательная работа Гельмгольца: изобретение им глазного зеркала, доставившее Гельмгольцу огромную популярность не только в Германии, но и за границей. Простой, гениальный по идее и несложный по конструкции аппарат Гельмгольца позволяет через зрачок видеть внутренность человеческого глаза со всеми его деталями. Учение о глазных болезнях со времени открытия глазного зеркала (офтальмоскопа) вступило в новую фазу развития, позволив изучить не только наружные болезни глаза, но и заболевания внутренних частей его. Учение о нервных болезнях получило благодаря офтальмоскопу также могучее орудие диагностики. Изменения в глазу при сухотке спинного мозга, при опухолях мозга и ряде других заболеваний нервной системы могут быть благодаря прибору Гельмгольца распознаны чрезвычайно легко.

На одном из офтальмологических съездов за границей Гельмгольцу были сказаны следующие замечательные слова: «Офтальмология была во мраке; бог оказал, что Гельмгольц родился, и воссиял свет». Такую же высокую оценку дал ему в 1891 г. и известный офтальмолог А. Н. Маклаков. «Смело утверждаю, — писал он,—что если бы даже Гельмгольц .ничего другого, кроме открытия глазного зеркала, не сделал, имя его навсегда было бы написано яркими буквами на страницах истории, если не созданной им, то возрожденной офтальмологии».

Обстановка кениг-сбергокой лаборатории была очень скромна, но благодаря гениальным способностям конструирования Гельмгольц строил сам из кусочков картона, проволоки, из дерева, стекол, сургуча первоначальную модель нужного ему прибора; и только когда все детали аппарата были изучены, окончательную модель выполнял механик, и при помощи этого прибора проводились все опыты.

Посетителю Кенигсбергского физиологического института бросается в глаза витрина, где тщательно собраны все аппараты, построенные Гельмгольцем во время его пребывания в Кенигсберге. На этом собрании приборов можно видеть эволюцию каждого его инструмента, каждой детали опыта.

В 1855 г. Гельмгольц перешел профессором физиологии и анатомии в Бонн. Работы по физиологической оптике и акустике, начатые в Кенигсберге, были продолжены в боннской лаборатории. В связи с акустическими работами Гельмгольц провел замечательные работы по движению жидкостей, не изучавшемуся до его исследований.

Петербургским академиком Эйлерам были даны дифе-ренциальные уравнения (движения жидкостей и газов. Решения этих уравнений, выполненные великими математиками Лагранжем и Коши, касались только таких движе-

4

Фаг. /• Частицы жид- -кости движутся поступательно по линиям ab, cd, ef, gh, причины скорости движения от одной линии к другой изменяются непрерывно.

ний; где частицы жидкости перемещаются вдоль некоторых незамкнутых линий (см. фиг. 1 ab. «1, ef, gh), причем скорости от одной точки жидкости к другой изменяются непрерывно.

Гельмгольц показал, что диференциальные уравнения Эйлера приводят к двум другим решениям. Возможны такие движения жидкости, когда ее частицы кружатся около определенной линии, так называемой вихревой линии ww (см. фиг. 2). Можно подражать подобным движениям, выпуская изо рта толчком дым, причем в воздухе получается вихревое колесо.

d

W

Фиг 2. Частицы жидкости двигаются по линиям ab, cd около вихревой линии ww.

Вихревые кольца в жидкости без трения, как показал Гельмгольц, не исчезали и не возникали бы; в реальных жидкостях и газах возникшие вихри тем лучше сохраняются, чем жидкость менее вязка.

Работы Гельмгольца о вихревых движениях получили, широкое приложение в метеорологии. Учение о циркуляции в атмосфере, учение о пассатах, о циклонах и антициклонах и связанных с ними изменениях погоды после работ Гельмгольца стали областью точных исследований. До него состояние учения о погоде можно было охарактеризовать словами Гете:

Дождь идет, когда итти желает, И затбм без устали идет, А когда итти ему надоедает, Он тогда итти перестает.

В настоящее время можно с некоторой точностью предсказывать перемены погоды, и создание этой области науки связано с учением о вихрях Гельмгольца.

Вихревые движения и силы, возникающие при mix, привели к устройству особых корабельных двигателей, таи что открытия Гельмгольца получили и .практическое, техническое приложение.

Яркую оценку учения о вихрях Гельмгольца дал Дюбуа-Реймон в речи, произнесенной после Ймерти Гельмгольца; эти исследования дали Гельмгольцу, как отмечает Дюбуа-Реймон, «одно из первых мест среди физико-математнков всех времен и народов». Как отмечает другой выдающийся .исследователь, французский математик Аппель, «теория вихревых движений Гельмгольца представляет наиболее крупный шаг вперед, сделанный гидродинамикой со времени исследований Эйлера, Лагранжа и Коши!».

Возможен, как показал Гельмгольц, и еще один вид движения жидкостей и газов, вытекающий из уравнений Эйлера. Возможно, что внутри жидкости (или газа) обособляется часть жидкости — струя, на .границах которой имеется разница скорости ее движения и .скоростей жидкостей окружающей среды. Такую струю можно сделать видимой, выпуская в воду окрашенную жидкость (ом. фиг. 3).

Фиг. 3. Струевое течение жидкости. Внутри AAA, ВВВ, ССС скорости движения изменяются от точных тоже непрерывно, но на границах AAA и ВВВ, Ь а также ВВВ и ССС скорости изменяются скачком так, что масса ВВВ движется по направлению стрелок скорее, чем AAA и ССС.

Наконец, решая ряд задач гидродинамики, Гельмгольц выяснил законы образования волн на прашще двух сред разной плотности, движущихся по отношению друг друга.

54