Fuente: Biografíasyvidas.com
Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (Potsdam, actual
Alemania, 1821 - Charlottenburgo, id., 1894) Fisiólogo y físico alemán.
Se doctoró en medicina en 1842 por el Instituto Friedrich Wilhelm de
Berlín. Ejerció como profesor de fisiología en Königsberg (1849-1855),
Bonn (1855-1858) y Heidelberg (1858-1871), y de física en Berlín
(1871-1888); finalmente fue nombrado director del Instituto
Físico-Técnico de Charlottenburgo. De sus muchas aportaciones a la
ciencia destacan el invento del oftalmoscopio, instrumento diseñado para
inspeccionar el interior del ojo, y del oftalmómetro, para medir su
curvatura. Descubrió que el interior del oído resuena para ciertas
frecuencias y analizó los sonidos complejos en sus componentes
armónicos. Mostró los mecanismos de los sentidos y midió la velocidad de
los impulsos nerviosos. Estudió además la actividad muscular y fue el
primero en formular matemáticamente el principio de conservación de la
energía.
Hijo de un profesor de segunda enseñanza de su
ciudad natal, Hermann von Helmholtz realizó los primeros estudios bajo
la guía de su padre; se matriculó luego en la Facultad de Medicina de
Berlín y se dedicó a investigaciones 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 larga
actividad docente como profesor de Anatomía de la Academia de Artes de
Berlín; luego fue profesor extraordinario de Fisiología en Königsberg
(1849), catedrático de Anatomía y Fisiología en Bonn (1855) y de
Fisiología en Heidelberg.
Su primer trabajo destacado fue la formulación
exacta del principio de la conservación de la energía, descubierto pero
presentado con escaso rigor por Julius von Mayer; acerca de esta
cuestión escribió Helmholtz su primera obra notable,
Sobre la conservación de la fuerza. Con esta célebre memoria, leída en 1847 ante la Sociedad Berlinesa de Física, Helmholtz se sitúa, junto con Mayer,
James Prescott Joule,
lord Kelvin
y otros científicos, entre los grandes fundadores del principio de la
conservación de la energía, que fue el punto cardinal de la física del
siglo XIX. Helmholtz tuvo especialmente el mérito de extenderla también a
los fenómenos eléctricos y magnéticos.
Sin embargo, poco después se dedicó a los temas
fisiológicos; estudió singularmente algunos puntos físico-fisiológicos y
estableció la teoría de las sensaciones a la cual se halla vinculado su
nombre de manera particular. Alcanzaron notable fama sobre todo el Manual de óptica fisiológica, las Investigaciones sobre las sensaciones sonoras y la Teoría fisiológica de la música, textos aparecidos, junto con otras obras de menor importancia, entre 1863 y 1867.
Dividido en tres partes, que fueron publicadas respectivamente en 1856, 1860 y 1866, el Manual de óptica fisiológica
incluye muchísimas investigaciones personales del autor que fueron
otras tantas contribuciones al conocimiento de la anatomía del ojo, a la
óptica psicológica, a la dióptrica ocular y a las sensaciones y
percepciones visuales, que ya confinan con el dominio de la psicología;
se describe asimismo el oftalmómetro y el oftalmoscopio de su invención.
Por la agudeza y genialidad de las observaciones y de los experimentos
personales y por la exactitud de la exposición, es una obra clásica
dentro de su especialidad.
El tratado Investigaciones sobre las sensaciones sonoras,
publicado en 1863, señaló el comienzo de una nueva historia de la
acústica. El autor se pregunta ante todo cuál es la esencia de la
sensación sonora, y descubre que es originada por los movimientos
periódicos del aire; investiga después qué es lo que diferencia los
tonos musicales entre sí y establece la existencia de tres
características: intensidad, altura y timbre o cualidad. Respecto a esta
última característica y de un modo particular, Helmholtz admite que es
debida a la existencia de "tonos parciales superiores", que hoy llamamos
"armónicos" y que se superponen a los tonos fundamentales; su número y
su intensidad caracterizan el timbre de un sonido. A este propósito el
autor realizó numerosos experimentos acerca del timbre de las vocales y
construyó aquellos famosos resonadores que consistían en esferas huecas
de distinto diámetro, cada una de las cuales entra en vibración por
resonancia cuando se produce junto a ellos un sonido de período igual al
suyo propio.
Helmholtz se ocupó también en esta obra de los
batimientos, que estudió experimentalmente mediante una sirena
polifónica de construcción propia, y estableció que cuando el número de
los batimientos, dada la diferencia de la frecuencia, para dos tonos
sencillos, es menor de cierto número (132), se obtiene, en general,
disonancia. Ésta, además, alcanza su punto máximo cuando los batimientos
son treinta y tres por segundo. Las cosas se complican cuando los tonos
van acompañados de tonos parciales superiores, porque entonces es
necesario considerar también los batimientos entre aquéllos y éstos y
los tonos fundamentales. Por medio de estas investigaciones Helmholtz
llegó a una explicación de la armonía por la cual, en la música, los
efectos más agradables son proporcionados por las relaciones más
sencillas entre las vibraciones; y con esto contestaba a una de las
cuestiones más discutidas desde Pitágoras en adelante.
También su Teoría fisiológica de la música,
cuya primera edición se publicó en 1863, es una obra verdaderamente
sólida. Helmholtz redujo en ella a un cuerpo homogéneo y magníficamente
ordenado todo un conjunto de nociones y de hechos ya descubiertos por
músicos eminentes, físicos y fisiólogos ilustres (como Rameau en lo que
respecta a las relaciones de los sonidos, o los trabajos de Sauveur
sobre la disonancia y de Corti acerca del órgano auditivo, entre otros),
codificándolos y explicándolos tanto matemática como mecánicamente, y
añadiendo numerosas contribuciones personales.
Uno de los problemas más agudamente tratados en
esta obra es el de la resonancia, ya en sí misma, como fenómeno físico,
ya en relación con el oído, como hecho fisiológico. Estudió asimismo la
causa física de los diferentes timbres, y estableció que el timbre de un
sonido complejo depende solamente del número y de la intensidad de los
sonidos parciales, pero no de su diferencia de fase, con tal que se
trate de sonidos musicales no asociados a ruidos. Koenig presentó
objeciones a esta conclusión algo arriesgada, pero concluyó que las
diferencias de timbre debidas a las diferencias de fase, si existen, no
son fáciles de descubrir. Confirmó también que la ley de parentesco
entre los sonidos es una cuestión de consonancia o disonancia.
A la vez que redactaba estas obras
fundamentales, Hermann von Helmholtz había ido renovando a través de
estudios e investigaciones de gran trascendencia su interés juvenil por
la física; y, así, en 1871 fue nombrado titular de la cátedra de Física y
director 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 en particular de los
fenómenos ondulatorios; ya en 1858 había llegado a formular de manera
matemática las leyes sobre el movimiento vertiginoso de los fluidos, con
lo cual inició un nuevo capítulo de la mecánica, por él mismo
completado poco después mediante profundas investigaciones acerca del
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 cual, a través de
estudios cada vez más profundos, le llevó a la formulación de una nueva
teoría del electromagnetismo, más completa que la de
James Maxwell.
En 1881, al estudiar los efectos electrolíticos de la corriente, intuyó
el concepto de los quanta. Finalmente, con la aplicación del principio
de la conservación de la energía a los procesos químicos, hizo progresar
notablemente la química física y la termodinámica.
Es preciso destacar, además, las teorías
gnoseológicas de Helmholtz, inspiradas en doctrinas empiristas, sobre
los fundamentos intuitivos de la geometría y las categorías esenciales
de la ciencia de la naturaleza, teorías que expuso en Contar y medir (1887). Además de las obras ya mencionadas cabe citar las Conferencias de ciencia popular (1865-1870) y las Colecciones de disertaciones científicas
(1882-1895). Las lecciones universitarias de física de Helmholtz
aparecieron póstumas en 1897-98 en cinco tomos, bajo el título Conferencias de física teórica. En 1882 había recibido del rey de Prusia un título nobiliario.
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