Жизнь науки

Герман Людвиг Фердинанд фон Гельмгольц родился в Потсдаме в семье учителя. Гельмгольц с детства проявлял большой интерес к естествознанию. Он хотел заниматься физикой, но по настоянию отца поступил в Медицинский институт Фридриха Вильгельма в Берлине. Гельмгольц слушал лекции физиолога Мюллера, физику же ему читал Магнус. В 1848 г., освобожденный, благодаря хлопотам Гумбольдта, от военной службы, Гельмгольц стал сначала ассистентом, а затем профессором физиоло-гии в Университете Альберта в Кенигсберге, и вскоре в 1849 г. он там получил кафедру физиологии и общей патологии. В 1855 г. Гельмгольц преподавал в Бонне, а с 1858 г.—в Гейдельбергском университете. В 1871 г. он занял кафедру Магнуса в Берлине. При основании Физико-технического института в Шарлоттенбурге, около Берлина, в 1887 г. Гельмгольц был назначен его первым директором. Этот институт стал прототипом многих национальных лабораторий; так, в Петербурге была учреждена «Главная палата мер и весов», которую возглавлял Д. И. Менделеев.

Первые работы Гельмгольца были посвящены изучению нервных волокон и мускульного сокращения. Энергетика мускула привела Гельмгольца к глубоким выводам о сохранении энергии, и в 1847 г. вышло его знаменитое сочинение «О сохранении силы», где впервые с исчерпывающей ясностью сформулирован закон сохранения энергии, опытные основания для которого дали работы Майера и Джоуля, определивших механический эквивалент тепловой энергии. Гельмгольцем были получены классические результаты по физиологии зрения и слуха. Им изобретен офтальмоскоп и предложены акустические резонаторы — резонаторы Гельмгольца. В конце 50-х годов Гельмгольц обратился к теоретической физике, в первую очередь к гидродинамике, где он создал теорию вихрей, и электродинамике; его учеником был Герц.

Гельмгольц был разносторонним ученым, блестящим экспериментатором и крупным мыслителем, оказавшим большое влияние на развитие и организацию науки как в Германии, так и за ее пределами.

Мы приводим введение к статье «О сохранении силы». Эта статья, написанная на основе выступления двадцатишестилетнего Гельмгольца в Физическом обществе, была отклонена для публикации в главном физическом журнале того времени, и Гельмгольц издал ее отдельной брошюрой.

О СОХРАНЕНИИ СИЛЫ

Предлагаемое сочинение предназначено в своей главной части для физиков, поэтому я предпочел развить основные положения, излагаемые в нем независимо от философского их обоснования, в форме физического предположения; далее, я считал нужным вывести следствия из этого допущения и сравнить их для различных областей физики с опытными законами естественных явлений. К выводу положений, установленных в настоящей работе, можно подходить с двух различных точек зрения: или исходя из аксиомы, что невозможно получить безграничное количество работы при действии любой комбинации тел природы друг на друга, или же, допуская предположение, что все действия в природе можно свести на притягательные или отталкивательные силы, величина которых зависит только от расстояния действующих друг на друга точек. Что оба положения являются тождественными, это доказывается в самом начале сочинения. В то же время оба эти положения имеют еще более существенное отношение к главной, основной задаче физических наук, очертить которую я пытаюсь в настоящем введении.

Цель указанных наук заключается в отыскании законов, благодаря которым отдельные процессы в природе могут быть сведены к общим правилам и могут быть снова выведены из этих последних. Эти правила, к которым относятся, например, законы преломления или отражения света, закон Мариотта и Гей-Люссака для объема газов, являются, очевидно, не чем иным, как общим видовым понятием, которым охватываются все относящиеся сюда явления. Разыскание подобных законов является делом экспериментальной части наших наук; теоретическая часть старается в то же время определить неизвестные причины явлений из их видимых действий; она стремится понять их из принципа причинности.

Мы вынуждены были так поступать и имеем на это право благодаря основному закону, по которому всякое изменение в природе должно иметь достаточное основание. Ближайшие причины, которым мы подчиняем естественные явления, могут быть в свою очередь или неизменными, или изменяющимися. В последнем случае тот же закон принуждает нас искать другие причины этого изменения и так далее до тех пор, пока мы не доходим до последних причин, которые действуют по неизменному закону, которые, следовательно, в каждое время при одинаковых условиях вызывают одно и то же действие. Конечной целью теоретического естествознания и является, таким образом, разыскание последних неизменных причин явлений в природе.