Эта работа способствует всемирной известности Гельмгольца и дает ему возможность получить место преподавателя анатомии в Берлинской академии художеств, а в 1848 г. его наконец освобождают от военной службы и он занимает должность экстраординарного профессора физиологии и общей патологии в университете Кенигсберга по рекомендации И. Мюллера. Тогда же он женится на Ольге фон Фельтен
В первый период деятельности появляются работы, тесно связанные с законом сохранения энергии; в 1847—1848 гг. публикуется его работа о тепловых явлениях при мускульном сокращении, явившаяся следствием приложения закона сохранения энергии к физиологии; позднее — «Скорость распространения первичного возбуждения», «Учение о слуховых ощущениях» и др.
Гельмгольц одним из первых измеряет скорость распространения нервного импульса, изучает процесс мышечного сокращения. Он становится первым человеком, увидевшим сетчатку глаза живого человека; для этого он использует специальное глазное зеркало — офтальмоскоп, изобретенное и сконструированное им собственноручно в 1850 г. Его обширные исследования по физиологии зрения (теория аккомодации, цветового зрения и т д ) были обобщены и систематизированы в классическом труде «Руководство по физиологической оптике», вышедшем в 1856—1857 гг.
Через 5 лет после изобретения офтальмоскопа, в 1855 г., Гельм-гольцу предлагают место профессора анатомии и физиологии в Бонне, где он приступает к работам, посвященным восприятиям «цветности» В своем «Руководстве по физиологической оптике» он доказал, что существуют три основных цвета — красный, зеленый и фиолетовый — и что из их смешения образуются все другие цвета. Таким образом, Гельмгольц дополняет и усовершенствует так называемую трехкомпонентную теорию цветового зрения, впервые предложенную Т. Юнгом.
В 1856 г. Гельмгольц решает заняться изучением акустики: исследованием комбинационных тонов начались акустические эксперименты Гельмгольца. Он строит модель уха, позволившую изучить характер воздействия звуковых волн на орган слуха, решает задачу так называемой органной трубы, разрабатывает физическую и физиологическую теорию восприятия и генерации музыкальных звуков Кроме того, он проводит важные исследования колебания струн и акустических резонаторов (резонаторов Гельмгольца), занимается гидродинамикой вихрей, разрабатывает принцип механического подобия, позволивший объяснить ряд метеорологических явлений и механизм образования морских волн.
В 1858 г. Гельмгольцу предлагают должность профессора физиологии в Гейдельберге. Этот период является наиболее блестящим и глубоким в его творчестве. Помимо работ по физике и физиологии, появляются математические исследования, ставшие самыми значительными в области математической физики с момента ее основания.
В 1871 г. Гельмгольц заведует первой физической кафедрой в Берлине. Он все больше уделяет внимания физике. Его работы по изучению электродинамических действий являются первым шагом в создании электромагнитной теории света, развитой впоследствии Максвеллом.
В работе «О статике моноциклических систем» им предпринимается попытка дать в общей форме теорию тепловых процессов, представить тепло как движение, исследуемое по принципу наименьшего действия, где заложены основания теории квантов и современного принципа относительности. Им также высказаны два положения, играющие главную роль в современной науке, указано на необходимость признания ограниченной делимости электричества, приводящей к теории электронов, и дано представление о возможности электрических колебаний, которые были позднее исследованы его знаменитым учеником Герцем.
В 1888 г. он возглавляет Физико-технической университет, где ведутся как прикладные, так и фундаментальные исследования. Под руководством Гельмгольца институт превратился в крупный научный центр, куда приезжали учиться молодые физики из многих стран, в том числе и из России.
За свою насыщенную жизнь Гельмгольцем написано более двухсот работ; без отрыва от исследовательской деятельности он активно занимался и преподавательской работой.
Вклад Гельмгольца в психологию чрезвычайно велик: кроме восприятия, он занимается, в частности, развитием концепции «бессознательных умозаключений», согласно которой актуальное восприятие определяется уже имеющимися у индивида «привычными способами», за счет которых сохраняется постоянство видимого мира и в которых существенную роль играют мышечные ощущения и движения.
Его вклад в науку того времени представляется тем более значительным, поскольку во времена Гельмгольца чувственные восприятия трактовались исключительно с теологической точки зрения — как таинственный духовный акт, заложенный творцом. Гельмгольц же неопровержимо доказывает в своих многочисленных работах, что наши ощущения имеют реальную природу.
Гельмгольцу удается описать на основе данной концепции механизмы восприятия пространства. Его теория о восприятии пространства сводилась к тому, что способность человека воспринимать пространство приобретается на основе жизненного опыта, путем сопоставления зрительных образов предметов с восприятием движений глазных мышц.
Умер Гельмгольц в Берлине 8 сентября 1894 г. При жизни он был членом Британской, Берлинской, Пражской, Петербургской академий наук и других научных обществ, директором Физического института, ректором университета, президентом имперского физико-технического института. Среди его учеников — десятки имен, вошедших в историю науки:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152