Humboldt-Universität zu Berlin

Hermann von Helmholtz

Physiologe – Physiker – Gründungsdirektor der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt
Alternativtext

Bildnis des Physikers Hermann von
Helmholtz / bpk / Nationalgalerie,
SMB / Klaus Göken

Hermann von Helmholtz wurde bereits in seiner Zeit als ein „Universalgenie“ bezeichnet, was sich vor allem vonseinen breit gefächerten Forschungsgebieten wie Optik, Akustik, Elektrodynamik und Thermodynamik herleiten lässt, die er gleichermaßen beherrschte und mit neuen Erkenntnissen erweiterte.

Auch wenn die Bezeichnung heute antiquiert erscheint, so muss doch festgehalten werden, dass Helmholtz in der Tat einer der wichtigsten Forscher des 19. Jahrhunderts war, der die aufsteigenden Naturwissenschaften in ihrer ganzen Breite zu repräsentieren wusste.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Werdegang

Hermann von Helmholtz wuchs in einem bescheidenen Haushalt auf, von seinem Vater ist bekannt, dass er Gymnasiallehrer war. Um seinen naturwissenschaftlichen Neigungen nachzugehen, blieb Helmholtz zunächst nur der Weg über eine militärärztliche Ausbildung am Königlichen Medizinisch-Chirurgischen Friedrich-Wilhelms-Institut in Berlin. Mit 22 Jahren wurde er Militärarzt in Potsdam und erhielt 1848 seine erste feste akademische Position als Lehrer der Anatomie an der Berliner Akademie der Künste.

1849 wurde er außerordentlicher Professor und Leiter des Instituts für Physiologie an der Universität Königsberg, wenig später ordentlicher Professor. 1855 wechselte Helmholtz auf eine Professur für Anatomie und Physiologie an der (damals preußischen) Universität in Bonn, 1858 folgte er einem Ruf als Professor für Physiologie an die Universität Heidelberg. In diesen Jahren widmete er sich intensiv seinen physiologischen Forschungen, jedoch weiteten sich seine Interessen zunehmend in die Physik. So wurde Helmholtz 1871 auf den Lehrstuhl für Physik an der Berliner Universität berufen und übernahm schließlich 1888 die Leitung der neu gegründeten Physikalisch-Technischen Reichsanstalt in Berlin.

„Über die Erhaltung der Kraft.

Eine physikalische Abhandlung“

Zu seinen ersten wichtigen Schriften zählte der 1847 erschienene und berühmte Vortrag „Über die Erhaltung der Kraft. Eine physikalische Abhandlung“. In ihm beschreibt Helmholtz das Prinzip der Energieerhaltung, indem er erstmals für die verschiedenen Bereiche der Physik wie der Naturforschung insgesamt einen einheitlichen Begriff der Energie bestimmte und den Satz von der Erhaltung der „lebendigen Kraft“ entwickelte: Alle physikalischen Vorgänge sind auf entfernungsunabhängige, zentrale Kräfte zwischen Massenpunkten zurückzuführen.

Diese Vorstellung geht von zwei zentralen „Abstractionen“ aus, die der Wissenschaft die Gegenstände der Außenwelt verständlich machen: der Materie und der Kraft. Materie, so Helmholtz, kann überhaupt nur durch ihre Wirkungen, durch ihre Kräfte (Mechanik, Magnetismus, Wärme- und Lichteinwirkung) wahrgenommen werden. Solche zentralen Gesetze sind es, die aufzufinden die Aufgabe der Wissenschaften sei. Es gehe darum, die „letzten unveränderlichen Ursachen der Vorgänge in der Natur aufzufinden.“

Damit widersprach Helmholtz einerseits den Vitalisten der Zeit, die immer noch eine Lebenskraft als Grundkraft aller Lebewesen annahmen (eine Vorstellung von der sich auch sein Lehrer Johannes Müller noch nicht gelöst hatte). Andererseits beschrieb Helmholtz so, was den Siegeszug der Naturwissenschaften im Laufe des 19. Jahrhunderts ausmachte: Es handelte sich um eine zunehmende Ausdifferenzierung in einzelne Disziplinen wie Mathematik, die Lebenswissenschaften, Chemie etc., die als Gesetzeswissenschaften bezeichnet wurden und aus einem Wechselspiel von empirischen Beobachtungen / Experimenten und theoretischen Annahmen bestanden.

Die Physik galt dabei als Königswissenschaft, die zu betreiben Helmholtz mit Antritt der Berliner Professur endgültig gelang. 1878 wurde das Physikalische Institut an der Berliner Universität eröffnet, ein eigener Bau mit Laboren und Lehrräumen, der auch den Anspruch der nun selbstbewussten Disziplin repräsentierte. Dass Helmholtz zudem an den Gründungsvorbereitungen einer weiteren, berühmten physikalischen Institution beteiligt war (und schließlich zum Direktor ernannt wurde), soll aber nicht darüber hinwegtäuschen, dass er darüber hinaus mit seinen sinnesphysiologischen Arbeiten Berühmtheit erlangte und so auch in  einem weiteren naturwissenschaftlichen Fachgebiet, der Physiologie (heute würde man von Lebenswissenschaften sprechen), entscheidende Entdeckungen machte.

Interdisziplinäre Forschung

So wie einer der berühmtesten Physiologen und Mediziner der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts, Emil Du Bois-Reymond, mit dem er eng befreundet und der ebenfalls an der Berliner Universität tätig war, hatte auch Helmholtz bei dem Physiologen und Zoologen Johannes Müller in Berlin studiert. Während Du Bois-Reymond sich der experimentellen Elektrophysiologie widmete, konzentrierte sich Helmholtz auf die Wahrnehmungsphysiologie, etwa auf den Aufbau des Auges und die Farbwahrnehmung, und entwickelte im Zuge seiner Experimente den Augenspiegel, mit dem sich erstmals der Augenhintergrund betrachten ließ. Aber auch die Klangfarbe von musikalischen Instrumenten oder die Empfindung von musikalischen Harmonien bearbeitete Helmholtz und es war eines seiner zentralen Anliegen in seinem Buch „Lehre von den Tonempfindungen“, die „physikalische und physiologische Akustik“ und die „Musikwissenschaft und Ästhetik“ miteinander zu verbinden und gleichermaßen über deren zugrundeliegende Gesetze zu informieren.

So zeichnete es diesen Wissenschaftler aus, dass er sich neben den Naturwissenschaften für Philosophie, Kunst- und Musikwissenschaften interessierte, dass er – umfassend gebildet – die verschiedensten Disziplinen zusammenzuhalten suchte und genau darin das schöpferische Potenzial von Wissenschaft sah. Philosophie sollte sich ihm zufolge an der Erfahrung und dem „Faktum der Naturwissenschaften“ orientieren, und er argumentierte für eine erkenntnistheoretische Grundlegung der Naturwissenschaft. Dass Helmholtz, darüber hinaus auch sprachlich begabt, eindrucksvolle Vorträge hielt, die noch heute durch ihre Klarheit und Verständlichkeit bestechen, mag das Bild dieses wichtigen Physiologen und Physikers vervollständigen. Helmholtz starb mit 73 Jahren in Berlin.

Schriften (in Auswahl)

  • Über die Wechselwirkung der Naturkräfte und die darauf bezüglichen neuesten Ermittelungen der Physik, Königsberg 1854.
  • Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik, Braunschweig 1863.
  • Handbuch der physiologischen Optik, (3 Lieferungen) Leipzig 1865-67.
  • Wissenschaftliche Abhandlungen, 3 Bände, Leipzig 1882-95.
  • Vorträge und Reden, 2 Bände, Braunschweig 1884.
  • Über die Erhaltung der Kraft, Leipzig 1889.
  • Vorlesungen über theoretische Physik, 6 Bände, Leipzig 1897-1907.
  • Die Tatsachen in der Wahrnehmung / Zählen und Messen erkenntnistheoretisch betrachtet, unveränd. fotomechan. Nachdr. Wissenschaftl. Buchgesellschaft, Darmstadt 1959
  • Philosophische und populärwissenschaftliche Schriften, hg. von Michael Heidelberger, Helmut Pulte und Gregor Schiemann, 3 Bände, Hamburg 2017.

Literatur (in Auswahl)

  • Cahan, David: Helmholtz. A Life in Science, Chicago 2018.
  • Hiebert, Erwin: The Helmholtz Legacy in Physiological Acoustics, Cham et al. 2014.
  • Krüger, Lorenz (Hrsg.): Universalgenie Helmholtz. Rückblick nach 100 Jahren, Berlin 1994.
  • Schiemann, Gregor: Wahrheitsgewißheitsverlust. Hermann von Helmholtz’ Mechanismus im Anbruch der Moderne. Eine Studie zum Übergang von klassischer zu moderner Naturphilosophie, Darmstadt 1997.
  • Wise, Norton: Aesthetics, Industry and Science: Hermann von Helmholtz and the Berlin Physical Society, Chicago 2018.

 

 

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