Hermann von Helmholtz Kimdir?

Okuma Süresi: 5 Dakika  | Yazdır

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (1821 – 1894), çeşitli bilim dallarına önemli katkılarda bulunan bir Alman hekim, fizikçi ve felsefecidir. Fizyoloji ve psikolojide, göz matematiği, görme, uzayın görsel algılanışı, renkli görme, tonların ayırt edilmesi, ses algısı üzerine teorileri ve ampirik çalışmaları ile tanınmaktadır. Fizikte, enerjinin korunması, elektrodinamik, kimyasal termodinamik ve termodinamiğin mekanik temelleri üzerine teorileriyle ve felsefede bilim felsefesi, algılama yasaları ile doğa yasaları arasındaki ilişkiler ve estetik üzerine çalışmalarıyla tanınmaktadır.

Helmholtz, Potsdam’da doğdu. Klasik filoloji ve felsefe öğrenimi gören ve filozof Immanuel Hermann Fichte’nin yakın arkadaşı olan Gymnasium müdürü Ferdinand Helmholtz’un oğludur. Helmholtz’un çalışmaları Johann Gottlieb Fichte ve Immanuel Kant’ın felsefelerinden etkilendi. Onların teorilerini fizyoloji gibi ampirik konularda araştırmaya çalıştı. Genç Helmholtz, doğal bilimlerle ilgileniyordu, ancak babası tıp öğrencilerine devlet tarafından maddi destek sağlandığı için Charité’de tıp okumasını istedi. Ağırlıklı olarak fizyoloji eğitimi alan Helmholtz, teorik fizikten Dünya’nın yaşına, Güneş Sistemi’nin kaynağına kadar sayısız konuda eser verdi.

Helmholtz’un ilk akademik görevi, Berlin Sanat Akademisi’nde anatomi öğretmenliği oldu (1848). Daha sonra, 1849’da Königsberg Prusya Üniversitesi’nde fizyoloji doçenti olarak görev yaptı. 1855’te Bonn Üniversitesi’nde anatomi ve fizyoloji profesörlüğüne kabul edildi. Ancak, Bonn’da mutlu değildi ve üç yıl sonra Baden’e giderek Heidelberg Üniversitesi’ne geçti ve orada fizyoloji profesörü olarak çalıştı. Son olarak da 1871’de Berlin Üniversitesi’nde fizik profesörü oldu.

İlk önemli bilimsel başarısı, 1847 tarihli enerjinin korunması üzerine yazdığı tezdir. Kas metabolizmasını incelerken enerjinin korunması ilkesini keşfetmişti. Kasların hareketinde hiçbir enerjinin kaybolmadığını, kasları hareket ettirecek vital bir kuvvetin bulunmadığını kanıtlamaya çalışması Alman fizyolojisinde o dönemde baskın bir felsefi paradigma olan “Naturphilosophie”nin spekülatif geleneğini reddediyordu.

Sadi Carnot, Benoît Paul Émile Clapeyron ve James Prescott Joule’un daha önceki çalışmalarından yola çıkarak, mekanik, ısı, ışık, elektrik ve manyetizma arasındaki ilişkiyi hepsini tek bir kuvvetin tezahürleri olarak (modern terminolojide enerji) tanımladı. Teorilerini “Über die Erhaltung der Kraft” (Kuvvetin Korunumu Üzerine) adlı kitabında yayınladı (1847).
1850’li ve 60’lı yıllarda, William Thomson’un araştırmalarından yola çıkan Helmholtz ve William Rankine evrenin ısı ölümü fikrini savundular. Helmholtz, akışkanlar dinamiği konusunda da, girdap dinamiği teoremleri de dahil olmak üzere çeşitli katkılar sağlamıştır.

Helmholtz, insanın görme ve işitmesine yönelik bilimsel araştırmalarda da öncü oldu. Fiziksel uyaranların ölçümleri ile algılamadaki etkileri arasındaki ayrımı ortaya koymak için “psikofizik” terimini yarattı. Örneğin, bir sesin dalga genliği değişebilir ve bu sesin daha yüksek veya daha yumuşak algılanmasına neden olur, ancak sesin basınç genliğindeki doğrusal bir adım, algılanan yükseklikte doğrusal bir adım oluşturmaz. Helmholtz, deneysel çalışmalarla fiziksel enerji (fizik) ile enerjinin değerlendirilmesi (psikoloji) arasındaki ilişkiyi öngörmüş ve “psikofizik yasaları” ayrıntılandırmayı amaçlamıştır. Helmholtz‘un duyusal fizyolojisi, öğrencisi ve deneysel psikolojinin kurucularından biri olarak kabul edilen Wilhelm Wundt’un buluşlarının temelini oluşturdu.

1849’da, Königsberg’de, Helmholtz uyarının bir sinir lifi boyunca taşınma hızını ölçtü. O yıllarda stimülüslerin sinirler boyunca ölçülemeyecek kadar hızlı yol aldığı düşünülüyordu. Bir kurbağanın siyatik sinirini ve baldır kasını kullanarak, bir galvanometreyle elde ettiği ölçümler saniyede 24,6 – 38,4 metre aralığında iletim hızlarını göstermişti.

1851’de Helmholtz, oftalmoloji alanında, gözün içini incelemek için kullanılan oftalmoskopu icat ederek devrim yarattı. Bu onun bir gecede dünyaca ünlü olmasını sağladı. O dönemde Helmholtz’un ilgisi duyuların fizyolojisine odaklanmıştı. Derinlik algısı, renk algısı ve hareket algısı üzerine deneysel kuramlarını içeren ünlü kitabı “Handbuch der Physiologischen Optik” (Fizyolojik Optik El Kitabı) on dokuzuncu yüzyılın ikinci yarısında temel referans kitabı haline geldi. Kitabın 1867’de yayınlanan üçüncü ve son cildinde, algıda bilinçsiz çıkarımların önemini ortaya koydu.

1863’te Helmholtz, algı fiziğine olan ilgisini bir kez daha kanıtlayan, sesin değişik düzeylerdeki frekanslarının işitsel algısı üzerine çalışmalarını içeren “Ton Algısı”nı yayınladı. Bu kitabı, müzikologları yirminci yüzyıl boyunca etkiledi. Helmholtz, birden fazla ton içeren karmaşık seslerin saf sinüs dalgası bileşenlerinin çeşitli frekanslarını veya notaların frekans değerlerini tanımlamak için “rezonatör”ü icat etti. Rezonatörün farklı kombinasyonlarının sesli harfleri taklit edebildiğini gösterdi. Bu özellik, Alexander Graham Bell’in ilgisini çekti, ancak Almancası yeterli olmadığından, Helmholtz’ın diyagramlarını, birden fazla frekansın yayınlanabildiği anlamında yanlış yorumladı. Aslında, elektrik gücü yalnızca rezonatörleri harekete geçirmek için kullanılıyordu.

1871’de Helmholtz, Heidelberg’den Berlin’e taşındı, Berlin Üniversitesi’nde fizik profesörü olarak çalıştı. Elektromanyetizma ile ilgilenmeye başladı ve “Helmholtz denklemini” buldu. Öğrencisi Heinrich Rudolf Hertz elektromanyetik radyasyonu ilk kanıtlayan bilim insanı olarak tarihe geçti. Oliver Heaviside, Helmholtz’un elektromanyetik teorisinde uzunlamasına dalgaların varlığını kabullenmesini eleştirdi. Maxwell denklemleri üzerine yapılan çalışmalara dayanarak, Heaviside, uzunlamasına dalgaların vakumda veya homojen bir ortamda mevcut olamayacağını öne sürdü. Ama, Heaviside, uzunlamasına elektromanyetik dalgaların limitlerde veya kapalı alanda bulunabileceğinin üzerinde durmuyordu. Bugün, Helmholtz denklemine dayanan “Helmholtz optiği” konusu önemini sürdürmektedir.

Helmholtz, 1881’de İrlanda Kraliyet Cerrahları Koleji’ne Onur Üyesi seçildi. Aynı yıl Lėgion d’Honneur nişanını aldı. 1883’te İmparator tarafından onurlandırılarak, kendisine ve ailesine “von” ünvanı verildi. 1884’te İskoçya’daki Mühendisler ve Gemi İnşaatçıları Kurumu Onur Üyeliği ile ödüllendirildi. Günümüzde, Almanya’nın en büyük araştırma kurumları birliği de onun adını taşımaktadır.

Kaynakça:
-Peter J. Bowler, Iwan Rhys Morus, “Making Modern Science: A Historical Survey”, University of Chicago Press, (2005).
-David Cahan, “Hermann von Helmholtz and the Foundations of Nineteenth-Century Science”, University of California Press.
-Gregor Schiemann, “Hermann von Helmholtz’s Mechanism: The Loss of Certainty. A Study on the Transition from Classical to Modern Philosophy of Nature”, Springer, 2009.

Yazar: Oben Güney Saraçoğlu

 

Editör : Suna Korkmaz