Helmholtz Oftalmaskopu

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (31 Ağustos 1821 - 8 Eylül 1894), birçok bilimsel alanda önemli katkılarda bulunan Alman fizikçi ve doktordur. En büyük Alman araştırma kurumları derneği olan Helmholtz Derneği, onun adını almıştır.

Fizyoloji ve psikolojide, göz matematiği, görme teorileri, mekanın görsel algısı üzerine fikirleri, renk görme araştırması ve algı fizyolojisindeki ton hissi, ses algısı ve deneyciliği ile tanınmaktadır. Yine fizikte, enerjinin korunumu, elektrodinamik, kimyasal termodinamik üzerine çalışmaları ve termodinamiğin mekanik temeli üzerine yaptığı teorilerle anılmaktadır.

Bir filozof olarak bilim felsefesi, algılama yasaları ile doğa yasaları arasındaki ilişki üzerine fikirleri, estetik bilimi ve bilimin medenileştirme gücü hakkındaki fikirleri ile tanınır. Helmholtz, klasik filoloji ve felsefe eğitimi almış, yayıncı ve filozof Immanuel Hermann Fichte'nin yakın arkadaşı olan yerel spor salonu müdürü Ferdinand Helmholtz'un oğlu olarak Potsdam'da doğdu. Helmholtz'un çalışmaları Johann Gottlieb Fichte ve Immanuel Kant'ın felsefesinden etkilenmiş ve teorilerini fizyoloji gibi ampirik konularda izlemeye çalışmıştır.

Genç bir adam olarak Helmholtz doğa bilimleriyle ilgileniyordu, ancak babası ondan tıp okumasını istedi. Helmholtz, 1842'de Medicinisch-Chirurgisches Friedrich-Wilhelm-Institut'ta tıp doktorası kazandı ve Charité hastanesinde bir yıllık staj yaptı. Öncelikle fizyoloji eğitimi almış olan Helmholtz, teorik fizikten Dünya'nın yaşına ve Güneş Sisteminin kökenine kadar pek çok başka konuda yazdı.

Helmholtz'un ilk akademik konumu, 1848'de Berlin Sanat Akademisi'nde Anatomi öğretmenliğiydi. Daha sonra 1849'da atandığı Königsberg'deki Prusya Üniversitesi'nde fizyoloji doçenti olarak görev yaptı. 1855'te Bonn Üniversitesi'nde anatomi ve fizyoloji profesörlüğünü kabul etti. Bununla birlikte, özellikle Bonn'da mutlu değildi ve üç yıl sonra, fizyoloji profesörü olarak görev yaptığı Baden'deki Heidelberg Üniversitesi'ne geçti. 1871'de Berlin'deki Humboldt Üniversitesi'nde fizik profesörü olarak son üniversite görevini kabul etti.

İlk önemli bilimsel başarısı, enerjinin korunumu üzerine 1847 tarihli bir tez çalışması, tıbbi çalışmaları ve felsefi geçmişi bağlamında yazılmıştır. Enerji tasarrufu konusundaki çalışmaları, kas metabolizması üzerinde çalışırken ortaya çıktı. Kas hareketinde hiçbir enerji kaybının olmadığını göstermeye çalıştı, bu da bir kası hareket ettirmek için gerekli hayati kuvvetlerin olmadığı imasıyla motive edildi. Bu, o zamanlar Alman fizyolojisinde baskın bir felsefi paradigma olan Naturphilosophie'nin spekülatif geleneğinin reddedilmesiydi. Sadi Carnot, Benoît Paul Émile Clapeyron ve James Prescott Joule'un daha önceki çalışmalarından yola çıkarak, mekanik, ısı, ışık, elektrik ve manyetizma arasındaki ilişkiyi, bunların hepsini günümüz terminolojisindeki tek bir kuvvetin veya enerjinin tezahürleri olarak ele alarak değerlendirdi. Teorilerini On the Conservation of Force (On the Conservation of Force, 1847) adlı kitabında yayınladı.

1850'lerde ve 60'larda William Thomson, Helmholtz ve William Rankine'in yayınlarına dayanarak evrenin ısı ölümü fikrini tanınır hale getirdi. Helmholtz, akışkan dinamiğinde, Helmholtz'un vorteks dinamikleri teoremleri de dahil olmak üzere çeşitli katkılarda bulundu. İnsan vizyonu ve seçmelerinin bilimsel çalışmasında öncüydü. Psikofizikten esinlenerek, ölçülebilir fiziksel uyaranlar ile karşılık gelen insan algıları arasındaki ilişkilerle ilgileniyordu. Örneğin, bir ses dalgasının genliği değişebilir ve sesin daha yüksek veya daha yumuşak görünmesine neden olabilir, ancak ses basıncı genliğindeki doğrusal bir adım, algılanan yükseklikte doğrusal bir adımla sonuçlanmaz. Mevcut elektronik cihazlarda ses seviyesini kontrol etmek için kullanılan bir gerçek olan eşit adımların doğrusal görünmesi için fiziksel sesin katlanarak artırılması gerekir. Helmholtz, "psikofiziksel yasalar" geliştirmek amacıyla, fiziksel enerji (fizik) ve onun takdiri (psikoloji) arasındaki ilişki üzerine deneysel çalışmalarda bulundu. Helmholtz'un duyusal fizyolojisi, deneysel psikolojinin kurucularından biri olarak kabul edilen Helmholtz'un öğrencisi Wilhelm Wundt'un çalışmasının temelini oluşturdu. Helmholtz'den daha açık bir şekilde, Wundt araştırmasını bir deneysel felsefe biçimi ve zihnin ayrı bir şey olarak incelenmesi olarak tanımladı. Naturphilosophie'yi erken reddetmesinde, materyalizmin önemini vurgulamış ve daha çok "zihin" ve bedenin birliğine odaklanmıştı.

1851'de Helmholtz oftalmoskobu icat ederek oftalmoloji alanında devrim yarattı; insan gözünün içini incelemek için kullanılan bu alet onu bir gecede dünyaca ünlü yaptı. Helmholtz'un o dönemdeki ilgi alanları giderek artan bir şekilde duyuların fizyolojisine odaklanıyordu. "Handbuch der Physiologische Optik" (Fizyolojik Optik El Kitabı veya Fizyolojik Optik Üzerine İnceleme) başlıklı ana yayını derinlik algısı, renk görüşü ve hareket algısı üzerine ampirik teoriler sağladı ve ikinci yarısında alanında on dokuzuncu yüzyıl için temel referans çalışması oldu. 1867'de yayınlanan üçüncü ve son ciltte Helmholtz, algı için bilinçsiz çıkarımların önemini açıkladı. Handbuch ilk olarak 1924-25'te "Optical Society of America" adına James P. C. Southall'ın editörlüğünde İngilizce'ye çevrildi. Yerleşim teorisi, 20. yüzyılın son on yılına kadar tartışmasız gitti. Helmholtz, el kitabının birkaç baskısı üzerinde onlarca yıl çalışmaya devam etti ve mekansal ve renkli görüş konusunda zıt görüşlere sahip olan Ewald Hering ile olan tartışması nedeniyle çalışmalarını sık sık güncelledi. Bu tartışma, 1800'lerin ikinci yarısında fizyoloji disiplinini ikiye böldü.

1849'da Helmholtz, Koenigsberg'deyken sinyalin bir sinir lifi boyunca taşınma hızını ölçtü. O zamanlar çoğu insan sinir sinyallerinin sinirler boyunca ölçülemeyecek kadar hızlı geçtiğine inanıyordu. Kısa süre önce kesilmiş bir kurbağanın siyatik sinirini ve onun bağlı olduğu baldır kasını kullandı. Hassas bir zamanlama cihazı olarak bir galvanometre kullandı, odadaki bir ışık huzmesini çok daha fazla hassasiyet veren bir ölçeğe yansıtmak için iğneye bir ayna taktı. Helmholtz, saniyede 24.6 - 38.4 metre aralığında iletim hızlarını bildirdi.

1863'te Helmholtz, Algılama fiziğine olan ilgisini bir kez daha gösteren "Sensations of Tone"'u yayınladı. Bu kitap müzikologları yirminci yüzyıla kadar etkiledi. Helmholtz, birden fazla ton içeren karmaşık seslerin saf sinüs dalgası bileşenlerinin çeşitli frekanslarını veya perdelerini belirlemek için Helmholtz rezonatörünü icat etti. Helmholtz, farklı rezonatör kombinasyonlarının ünlü sesleri taklit edebileceğini gösterdi.

1869'dan 1871'e kadar elektriksel salınım olaylarını inceledi ve 30 Nisan 1869'da Naturhistorisch-Medizinische Verein zu Heidelberg'e (Heidelberg Doğa Tarihi ve Tıp Derneği) verilen bir konferansta, Elektrik Salınımları Üzerine başlıklı konferansta şunu belirtti: Leyden kavanozu ile birleştirilmiş bir bobindeki algılanabilir sönümlü elektrik salınımları yaklaşık saniyenin 1 / 50'si kadar sürüyordu. 1871'de Helmholtz, fizik profesörü olmak için Heidelberg'den Berlin'e taşındı. Elektromanyetizma ile ilgilenmeye başladı ve Helmholtz denklemine onun adı verildi. Bu alana büyük katkılar sağlamamasına rağmen, öğrencisi Heinrich Rudolf Hertz elektromanyetik radyasyonu ilk gösteren kişi olarak ünlendi. Berlin'deki Helmholtz'un diğer öğrencileri ve araştırma görevlileri arasında Max Planck, Heinrich Kayser, Eugen Goldstein, Wilhelm Wien, Arthur König, Henry Augustus Rowland, Albert A. Michelson, Wilhelm Wundt, Fernando Sanford ve Michael I. Pupin yer alıyordu.

Funduskopi olarak da adlandırılan oftalmoskopi, bir sağlık uzmanının bir oftalmoskop (veya funduskop) kullanarak gözün fundusunun ve diğer yapıların içini görmesini sağlayan bir incelemedir. Göz muayenesinin veya rutin fizik muayenenin bir parçası olarak yapılabilir. Retina, optik disk ve vitreus humor'un değerlendirmesinde çok önemlidir.