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生平

赫爾曼·馮·亥姆霍茲1821年出生于德國的波茨坦，父親為當?shù)匚姆ㄖ袑W(xué)的教師。從小愛好自然科學(xué)，但為生活計，在柏林的醫(yī)學(xué)和外科研究所諗了醫(yī)科，由于該研究所的畢業(yè)生必須參加8年的兵役，亥姆霍茲1843年起在波茨坦擔任軍醫(yī)。1848年在亞歷山大·馮·洪堡的推薦下，提前結(jié)束兵役，開始了漫長的教學(xué)生涯，先是在柏林藝術(shù)學(xué)院教解剖學(xué)，1849年前往柯尼斯堡（時屬普魯士王國的東普魯士省，今為俄羅斯的加里寧格勒）擔任生理學(xué)和病理學(xué)教授，1855年接手波恩的解剖學(xué)和生理學(xué)教席，1858年轉(zhuǎn)去海德堡的生理學(xué)教席，1870年成為普魯士科學(xué)學(xué)會的會員。1871年亥姆霍茲任柏林大學(xué)物理學(xué)教授，1888年成為新成立的夏洛特堡帝國物理學(xué)工程研究所的第一任主席。

物理學(xué)研究

  柏林洪堡大學(xué)的亥姆霍茲雕像

1847年，亥姆霍茲出版了《力量的保存》（ Erhaltung der Kraft ）一書，闡明了能量守恒的原理，亥姆霍茲自由能即以他來命名。他也研究過電磁學(xué)，他的研究預(yù)測了麥克斯韋方程組中的電磁輻射，相關(guān)的方程式以他來命名。

除了物理，亥姆霍茲也對感知的研究作出貢獻。他發(fā)明了眼底鏡，以及以他命名的共鳴器（ Helmholtz-Resonator ），他兩部光學(xué)和聲學(xué)的著作，《作為樂理的生理學(xué)基礎(chǔ)的音調(diào)感受的研究》（ Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik ）、《生理光學(xué)手冊》（ Handbuch der Physiologischen Optik ），對后世影響很大。

生理學(xué)研究

Helmholz是第一位將物理方法運用到神經(jīng)傳導(dǎo)速度測量的人。1860年，他測量出神經(jīng)傳導(dǎo)速率是90 m/s，然后他開始測量生物的反應(yīng)速度，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)傳導(dǎo)到大腦后還要許久才會有反應(yīng)，于是他推測，在感官資訊變成有意識的知覺之前，大腦必然在我們意識不到的范圍里先做了許多事去處理感官資訊，對神經(jīng)訊號做評估、轉(zhuǎn)換、與重新導(dǎo)向。這就是認知心理學(xué)和認知神經(jīng)科學(xué)中所稱“無意識認知歷程”的最初發(fā)現(xiàn)。

亥姆霍茲方程

形如

的偏微分方程被以亥姆霍茲的名字命名為“亥姆霍茲方程”（亥姆霍茲偏微分方程），其中 Δ Δ --> {\displaystyle \Delta } 是拉普拉斯算子。

適合向量勢的亥姆霍茲偏微分方程是：

該方程出現(xiàn)在物理和理論電子學(xué)中，如在假設(shè)滿足時諧性的條件下，用變量分離求解波動方程。

參見

亥姆霍茲方程

亥姆霍茲線圈

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