Wer war Hermann von Helmholtz?

Die Helmholtz-Spule, der Helmholtz-Resonator oder die Gibbs-Helmholtz-Gleichung sind nur wenige Beispiele für Begriffe in der Physik, die nach Hermann von Helmholtz benannt sind. Vor knapp zwei Jahrhunderten wurde der Reichkanzler der Physik geboren.

Von Beruf Arzt

Hermann Helmholtz wurde am 31. August 1821 in Potsdam geboren. Schon früh interessierte er sich für Physik, doch damals waren die Naturwissenschaften schlecht bezahlt und Helmholtz entschied sich für ein Medizinstudium in Berlin. Nach dem Abschluss musste er Militärdienst als Feldarzt leisten, aus dem er jedoch auf Drängen von Alexander von Humboldt vorzeitig entlassen wurde.

Hermann von Helmholtz war Mediziner und Physiker und einer der gefragtesten Wissenschaftler seiner Zeit.

Er nahm nun eine Professur in Berlin an, zunächst für Anatomie (griechisch Aufschneiden; Lehre von Aufbau des Körpers), später für Physiologie (Lehre vom Zusammenwirken physikalischer und biochemischer Vorgänge im Körper). Er wechselte in den folgenden Jahren den Lehrstuhl mehrmals und lehrte in Königsberg, Bonn und Heidelberg.

Reichskanzler der Physik

Schon vor 1870 hatte sich Hermann Helmholtz mehr mit Physik als mit seinem eigentlichen Fach beschäftigt. Als dann in diesem Jahr der Leiter der physikalischen Abteilung an der Berliner Universität starb, nahm Helmholtz diesen Posten an und konnte sich dort endlich auf sein wahres Interessensgebiet konzentrieren. 1883 erhob man ihn in den Adelsstand. Als Präsident der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt wurde Hermann von Helmholtz auch Reichskanzler der Physik" genannt.

Zu seinen Ehren steht vor der Humboldt-Universität in Berlin eine Statue.

Was erforschte Helmholtz?

Hermann von Helmholtz beschäftigte sich in frühen Jahren zunächst mit der Physiologie, allerdings immer in Verbindung mit Physik. Er untersuchte Gährungsprozesse und wie Lebewesen Wärme produzieren konnten und wandte so den Energieerhaltungssatz aus der Physik auch auf Lebewesen an. Von ihm sind auch Arbeiten über die Funktion des Auges und die Tonerkennung des Ohres.

Außerdem untersuchte Helmholtz die Bewegungseigenschaften von Wirbeln in Flüssigkeiten. Seine wichtigsten Arbeiten jedoch waren die Abhandlungen über die Thermodynamik. Er führte den Begriff Freie Energie ein. Dadurch kann man voraussagen, ob eine chemische Reaktion möglich ist, bevor sie abgelaufen ist.

Zwischen den beiden Spulen entsteht bei richtigem Abstand ein homogenes Magnetfeld.

Was ist eine Helmholtz-Spule?

Helmholtz bekannteste Erfindung, die auch heute noch in der Schule behandelt wird, ist die Helmholtz-Spule. Es handelt sich um zwei relativ kurze Spulen (mit aufgewickeltem Draht) mit recht großem Radius. Der Abstand zwischen beiden Spulen muss genauso groß sein wie der Radius. Die Spulen sind miteinander und mit einer Stromquelle verbunden.

Wenn Strom durch einen Leiter fließt, erzeugt er ein unsichtbares Magnetfeld. Bei einer einzelnen Spule ist das meistens ziemlich uneinheitlich. Wenn man aber die beiden Spulen im richtigen Abstand aufstellt, überlagern sich beide Magnetfelder so, dass ein einziges homogen ausgerichtetes Magnetfeld entsteht. Hier ist das Feld überall parallel ausgerichtet, was für viele physikalische Experimente wichtig ist.

Die Helmholtz-Gesellschaft 

Hermann von Helmholtz starb am 8. September 1894 in Berlin. Noch heute wird in seinem Sinne weiter geforscht. Die nach ihm benannte Helmholtz-Gemeinschaft ist mit über 31.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in 17 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 3,3 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

31.08.2011 // Text: Jan Wrede; Bilder: Spule: Ansgar Hellwig (GNU 1.2, cc-by-sa 2.0, 3.0), Helmholtz: Armin Kübelbeck (pd), Statue: Janericloebe (pd),  

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