ГЕЛЬМГОЛЬЦ Герман Людвиг Фердинанд (1821-1894)

- германский естествоиспытатель 19 в. (физиолог, математик, физик) и философ. Г. начинал свою деятельность в качестве военного врача (учился в Институте военной медицины в Берлине в 1838 - 1843). Профессор физиологии Университетов Кенигсберга (с 1849), Бонна (с 1855), Гейдельберга (с 1858), профессор физики Университета Берлина (с 1871), директор Государственного Физико-Технического Института в Берлине (с 1888). Иностранный член-корр. Петербургской АН (1868). Главные научные труды: мемуар "О сохранении силы" (1847), "Популярные лекции о науке" (1869), собрание научных трудов в трех т. (1882 - 1895), "Счет и измерение" (1887), "Энергия волн и ветра" (1890), "Доклады и речи" в двух т. (1884), "Лекции по теоретической физике" в трех т. (1898 - 1903) и др. Главным направлением работ Г. в физиологии человека стали фундаментальные исследования по физиологии центральной нервной и нервно-мышечной систем, слуха и зрения. В исследованиях по физиологии центральной нервной системы в 1854 Г. впервые определил латентный период рефлекторных реакций; в 1864 - 1868 разработал первую методику определения ритмики импульсов, посылаемых мозгом к мышце. В физиологии нервно-мышечной системы человека в 1850 - 1870 Г. удалось измерить скорость распространения возбуждения в нервной системе (что до его работ считалось, в принципе, неразрешимой проблемой). В физиологической акустике Г. заложил основы физической и физиологической теории музыки, доказав "способность слухового аппарата к разложению сложных звуков на простые тоны" (до исследований Г. тембр звука объяснялся исключительно психическим происхождением). Г. разработал физическую теорию фонации (образования при помощи органов речи звучания голоса, а также и звуков речи). Им также были разработаны основные количественные методы и сконструированы измерительные приборы для физиологических исследований. В физиологии зрения Г. разработал учение об аккомодации глаза (1853), где доказывал, что "зрительная оценка величины и удаленности предметов основана на своеобразных мышечных ощущениях, возникающих при движении мышц глаза". Выдвинутая Г. концепция "о роли мышечного чувства в формировании восприятий" была позднее фундаментально разработана И.М.Сеченовым в цикле его трудов по психофизиологии. В 1859 - 1866 Г. были полностью разработаны основы учения о цветовом зрении (этим за сто лет до него активно занимался М.В.Ломоносов). При изучении проблем о локализации зрительных впечатлений в поле зрения Г. пришел к выводу, что все аксиомы геометрии имеют опытное происхождение. После изучения трудов Лобачевского Г. предложил модель пространства переменной кривизны как "поля изображения выпуклого зеркала или линзы", утверждая, что опытным путем возможно выяснить форму пространства (однако в своих представлениях о пространстве Г., в отличие от Лобачевского, следовал учению Канта в допущении "априорности пространства как формы созерцания"). В книге "Счет и измерение" Г. в качестве главной проблемы арифметики считал обоснование ее автоматической применимости к физическим явлениям. По Г., единственным критерием применимости законов арифметики мог быть только опыт: "невозможно утверждать априори, что законы арифметики применимы в любой данной ситуации". Исходя из того, что само понятие числа заимствовано из опыта, Г. считал, что действительные числа и их свойства "применимы лишь именно к этим опытам", в которых изучаемые объекты не должны трансформироваться (как пошутил А.Лебег, "поместив в клетку льва и кролика, мы не обнаружим в ней позднее двух животных"). По Г., "даже понятие равенства неприменимо автоматически к каждому опыту". Г. доказал, что даже "обычная" арифметика целых чисел не может рассматриваться как априорное знание, однако, как писал М.Клайн, "хотя это открытие не поставило под сомнение приложимость математики к описанию реального мира, все же оправданием усилий математиков более не могла считаться надежда на отыскание абсолютной истины или единого закона всего сущего". Многие выдающиеся ученые-математики того времени внутренне не воспринимали устремленности своих коллег и учеников к "чистой" математике. Так, Л.Кронекер в письме к Г. писал: "Ваш богатый практический опыт работы с разумными и интересными проблемами укажет математикам новое направление и придаст им новый импульс... Односторонние и интроспективные математические умозаключения приводят к областям, от которых нельзя ожидать сколько-нибудь ценных плодов" (1888). По мнению Планка, Маха, Больцмана и Г., "математика дает не более чем логическую структуру законов физики". Еще в мемуаре "О сохранении силы" Г. давал первую математическую трактовку закона сохранения энергии, указывая на его всеобщность; был также доказан факт подчинения этому закону процессов, происходящих в живых организмах. На то время это был один из наиболее сильных аргументов против концепции витализма о "жизненной силе управления живыми организмами"; позднее Г. находился под влиянием теории космозоев (т.е. теории вечности жизни) Рихтера (1865). После работ Г. принцип наименьшего действия стал активно применяться в исследованиях по современной теории поля, квантовой электродинамики, термодинамики, оптике и других областях теоретической физики и физической химии. Г. ввел важнейшие понятия "свободная энергия" (которая способна превращаться в любые формы) и "связанная энергия" (которая способна превращаться только в тепловую форму). Фундаментальные теоретические исследования Г. вихревого движения жидкости заложили основы гидро- и аэродинамики. Открытые им глубокие аналогии между свойствами вихревого движения и свойствами магнитного поля электрического тока дали начало попыткам многих ученых строить механические модели эфира, трактовать атомы, как вихри в эфире. На основании этих исследований Г. к 1873 выдвинул теорию управляемого полета в воздухе. Экспериментальные работы Г. по акустике, оптике и электромагнетизму подчинялись решению задач его основных исследований в области физиологии. Г. представлял материю как "качественно однородную совокупность неизменных частиц, между которыми действуют центральные силы, зависящие только от расстояния", а движение - только как "пространственное перемещение частиц". Поэтому при обсуждении философских аспектов результатов своих исследований закона сохранения энергии Г. отмечал лишь факт сохранения энергии в эквивалентных количествах, оставляя за рамками качественное превращение форм энергии. Гносеологические воззрения Г. сформировались под влиянием "физиологического идеализма" И.Мюллера. Г., полагая чувственные ощущения только символами отношений, существующих во внешнем мире, и отрицая за ними сходство с тем, что они отражают, считал, что качество ощущений человека (звук, вкус, свет и др.) не зависит от внешнего объекта, а зависит от нерва-передатчика ощущений (т.е. ощущения, возникающие у человека, есть результат проявления "специфической энергии органов чувств"). Гносеологические выводы, сделанные Г. и И.Мюллером из данных современной им науки, легли в основания теории "иероглифов" Г. - Мюллера - направления в гносеологии, согласно которому ощущения и представления человека являются только лишь произвольными условными знаками ("иероглифами", символами), помогающими "целесообразно направлять их деятельность". Вопросы истинности знания Г. решались с точки зрения их практической целесообразности, поэтому он полагал материализм для естествоиспытателя того времени "более удобной гипотезой", чем идеализм. При этом в одной из "Популярных лекций о науке" Г. утверждал, что "конечная цель естественных наук состоит в том, чтобы найти решение всех своих проблем в механике". Одновременно с этим Г. признавал недостаточную понятность всех элементов механики и необходимость обращения "особого внимания на проблему природы сил". Он писал: "Задача физической материальной науки состоит в сведении явлений природы к не подверженным изменениям силам притяжения и отталкивания между телами, величина которых зависит только от расстояния. Разрешимость этой задачи есть условие познаваемости природы... Ее /физической науки - C.C.I миссия завершится, как только удастся окончательно свести явления природы к простым силам и доказать, что такое сведение - единственное, допускаемое этими явлениями". По поводу своего отношения к причинности Г. писал в книге "Физиологическая оптика": "Принцип причинности носит характер чисто логического закона даже в том, что выводимые из него следствия относятся в действительности не к самому опыту, а к пониманию опыта и, следовательно, не могут быть опровергнуты никаким возможным опытом". Влияние механицизма на материализм Г. было сильным даже на фоне современного ему естественнонаучного знания.