Hermann L. F. von Helmholtz
(1821-1894)

 

 

 

Perfil biográfico

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (1821-1894): científico alemán, cuyas aportaciones en el campo de la fisiología, la psicología, la óptica, la acústica y la electrodinámica impulsaron mucho el pensamiento científico del siglo XIX.

Nació en Potsdam y se educó en el Potsdam Gymnasium y en el Friedrich Wilhelm Medical Institute de Berlín. En Berlín estuvo bajo la influencia de Johannes Müller (1801-1858) y en 1842, a los 21 años de edad, se graduó en Medicina e ingresó como médico del ejército prusiano. En reacción al vitalismo de Müller, que rechazaba, Helmholtz se interesó por clarificar las bases fisiológicas del calor animal, un fenómeno utilizado muchas veces para justificar el vitalismo. Esto le condujo en 1847 a escribir un famoso artículo sobre la conservación de la energía, que le proporcionó la oferta de la cátedra de fisiología de Königsberg, donde permaneció desde 1848 hasta 1855. En 1855 se trasladó a Bonn y desde Bonn, en 1858, a Heidelberg para trabajar como director del Instituto de Fisiología.

A la vez que redactaba sus obras fundamentales, Helmholtz había ido renovando a través de estudios e investigaciones de gran trascendencia su interés juvenil por la física; y, así, en 1871 fue nombrado titular de la cátedra de Física y director del Instituto anejo de la Universidad de Berlín, y en 1888 presidente del Instituto Físico-Técnico de Charlottenburg. En el campo de la física se ocupó en particular de los fenómenos ondulatorios; ya en 1858 había llegado a formular de manera matemática las leyes sobre el movimiento vertiginoso de los fluidos, con lo que inició un nuevo capítulo de la mecánica, que completó poco después mediante investigaciones acerca del movimiento ondulatorio de los fluidos.

En la mecánica analítica aplicó a la electrodinámica el principio de la mínima acción lo que le llevó a la formulación de una nueva teoría del electromagnetismo más completa que la de James Maxwell. En 1881, al estudiar los efectos electrolíticos de la corriente, intuyó el concepto de los quanta. Finalmente, con la aplicación del principio de la conservación de la energía a los procesos químicos, hizo progresar notablemente la química física y la termodinámica.

 

 

 

 


Carte de visite, 1893
[Fuente: Library of Congress]



Retrato de Hermann von Helmholtz
por Ludwig Knaus, 1881

 

 

Relación con C. S. Peirce:

 

Enlaces de interés:

 

 

Fue durante los periodos de Bonn y Heidelberg cuando Helmholtz hizo sus contribuciones más fundamentales a la recientemente aparecida psicología experimental. Desde 1856 a 1866, el Handbuch der physiologischen Optik apareció en partes separadas que fueron reunidas en un volumen en 1867. En 1863, cuando la Optik había ya aparecido, Helmholtz publicó Die Lehre von den Tonempfindungen. Estas dos obras, tomadas juntas, definen la problemática de la psicología experimental de la percepción visual y auditiva en las décadas que siguieron.

 

 

En su etapa como cirujano militar escribió su famosa obra Sobre la conservación de la fuerza (1847), en la que explicaba que el calor animal y la contracción muscular eran resultado de fuerzas físicas y químicas. Junto con varios de sus coetáneos constituye la llamada "Escuela de fisiología mecanicista" en 1847.

A continuación examinó los nervios ciáticos de la rana, y fue el primero en medir la velocidad de los impulsos nerviosos. De 1856 a 1866, siendo catedrático de anatomía en la Universidad de Heidelberg, estudió el ojo, que según los vitalistas de su tiempo era el órgano que mejor ilustraba el funcionamiento de las fuerzas no materiales. El resultado de sus exhaustivas investigaciones fue su obra en varios volúmenes, Optica Fisiológica, un libro que durante muchas décadas fue el texto definitivo sobre la fisiología de la visión. Durante sus estudios, Helmholtz inventó el oftalmoscopio (un instrumento empleado para examinar el interior del ojo) y desarrolló una teoría del color.

Puede leerse en artículo Eréndira Güemez-Sandoval, "Hermann von Helmholtz y el oftalmoscopio", Revista Mexicana de Oftalmología, 82 (1), enero-febrero 2008, pp. 62-64.


Oftalmoscopio simple de Helmholtz

Péndulo de Helmholtz 1895-1910
[Fuente: Science Museum, Londres]

 

Más tarde, mientras estudiaba el oído, formuló la teoría de la resonancia, según la cual determinados órganos del oído interno actuaban como resonadores. En 1863, con la publicación de Sobre la sensación del tono como base fisiológica de la teoría de la música, refutó las teorías vitalistas, demostrando que la estética de la música estaba en función de la capacidad mecánica del oído para percibir el movimiento de las ondas de los sonidos musicales.

 


Tumba de Hermann von Helmholtz en Wannsee
[Fuente: Wikimedia]

Después de 1871, siendo catedrático de física en la Universidad de Berlín, se interesó por la electrodinámica, que intentó reducir a unos pocos principios matemáticos. Partiendo de sus anteriores descubrimientos sobre el movimiento de las ondas y la transferencia de energía, aplicó su enfoque mecanicista a la meteorología.

Cuando le llegó la muerte el 8 de septiembre de 1894 en Berlín, la explicación del mundo físico en términos de la mecánica clásica estaba ya casi agotada. La revolución producida en la física por el descubrimiento de los rayos X y la radiactividad, así como el desarrollo de la teoría de la relatividad, no tardaron en relegar al olvido los considerables adelantos logrados por Helmholtz.

 

 

En 1893 Helmholtz acudió al congreso internacional de Chicago. Viajó en el vapor Lahn, según la noticia publicada en el New York Times el 18 de agosto. Puede verse a la derecha una fotografía de Helmholtz junto a varias figuras científicas relevantes de la época y un documento del hotel con las firmas de varios de ellos.

Resulta muy informativo el artículo de David Cahan: "Helmholtz in Gilded-Age America: The International Electrical Congress of 1893 and the Relations of Science and Technology" (Annals of Science, v. 67, n. 1, 2010). Hay abundante información sobre la visita de Helmholtz a Estados Unidos en en el trabajo de David Cahan "Helmholtz and the Ideals of Science and Culture in Gilded Age America" (Revista da SBHC, v. 4, n. 1, 2006, pp. 6-16). Helmholtz regresó a Europa en el vapor Saale (New York Times, 8 de octubre de 1893).


Página del Grand Pacific Hotel de Chicago,
24 de agosto de 1893, con las firmas de Helmholtz,
Edison y otros científicos

Delegados en el Congreso Internacional de Electricidad reunido en Chicago en la Exposición Mundial de agosto de 1893 [Fuente: Joseph Henry Papers]

 


Hermann von Helmholtz y su esposa sentados en el centro;
a la izquierda Hugo Kronecker, de Berna, en el centro Henry Villard,
a la derecha el físico Thomas C. Mendenhall, Washington, 1893
[Fuente: The Popular Science Monthly, vol. 85 (1914), p. 517]

Según Max H. Fisch [W2:xxx], Charles S. Peirce acudió a visitarle a Nueva York. El profesor de física de Columbia University, Ogden N. Rood, consiguió una invitación para él en la recepción que tuvo Helmholtz con 400 personalidades en la Columbia Law Library, aunque no figura en la crónica del New York Times del 4 de octubre de 1893. En la sección de manuscritos [MS#1082] de la biblioteca de Columbia University se conserva la carta del 8 de octubre de 1893 en la que Ogden N. Rood describe a su esposa, Mathilde Prunner —nacida en Munich—, las circunstancias de su encuentro con Charles S. Peirce y Hermann Helmholtz en Nueva York. Agradecemos al profesor André de Tienne (Peirce Edition Project, Indianapolis) su ayuda para localizar esa carta de O. N. Rood en el archivo de Max H. Fisch. Reproducimos a continuación un extracto de esa carta que refleja la penosa situación de C. S. Peirce en su madurez:

 

 

"(…) Comenzaré por ciertas razones con Charles Peirce. Este caballero estaba exiliado de Nueva York por motivos bien conocidos, y se había asentado en Milford, Pa, pero al enterarse de la presencia de Helmholtz en la ciudad salió el pasado lunes en un tren, y con la amable consideración de ahorrarnos todo estuvo ingenuamente despierto toda la noche en un bosque solitario. Charles estuvo rígidamente sentado a lo largo de muchas horas agotadoras, y finalmente llegó en estado de extrema fatiga. Se tomó una dosis de estricnina y, después de registrarse en el Hotel Windsor1, me envió una nota. Ese escrito decía que había abandonado su lugar de residencia por el honor de una presentación ante el mayor de los científicos vivos. También afirmaba dos hechos que eran irrefutablemente verdaderos: a saber, el impago de deudas en el Century Club le impedía estar presente en la recepción de Helmholtz en el Century, y por otra parte nadie pensaría en enviarle una tarjeta para la recepción en el Columbia College.

Hotel Windsor en 1880
[Fuente: New York Times]

Me dio pena y le envié una tarjeta que obtuve de Mr. Low. Llegó la noche y con ella Charles. Fui a la recepción bastante temprano para ocuparme de mis ayudantes, que iban a hacer de acomodadores y, como encontré que Helmholtz no estaba muy ocupado, tuve una larga charla con él acerca de mis dos últimos artículos, que tratan cuestiones sobre las que él es una de las mayores autoridades vivas. (…)

La charla fue bastante prolongada y para mí no menos satisfactoria. Después llegó una inmensa multitud y Charles con ella. Al ocuparme de presentar gente al distinguido invitado no pude rechazar la petición de Charles, y sentí la curiosidad de demorarme un momento para escuchar lo que diría. Comenzó inmediatamente a decirle a Helmholtz que estaba realizando una investigación que pretendía probar, mediante investigaciones astronómicas ordinarias, que el espacio en sí mismo es esférico y que no existe ninguna línea recta real, sino que toda línea recta sería curvada por el espacio mismo y volvería a su punto inicial, etc., etc. Eso fue suficiente y, apartándome un poco, me di cuenta de que Helmholtz no le daba ninguna respuesta, y que en pocos segundos Charles fue apartado por una multitud de gente nueva que espero que hiciera observaciones sobre otras materias. Pero Charles estaba feliz; dijo "Helmholtz parecía interesado": posiblemente se estaba preguntando si en este país permitimos a los lunáticos andar sueltos. (…). Charles no llevó más lejos su oportunidad con Helmholtz y yo no hablé más con él sino que me dediqué a las esposas de nuestros profesores más jóvenes. (…).


Dr. Henry D. Noyes en 1880
[Fuente: Digital Culture
of Metropolitan New York
]

Dr. Alfred Meyer
[Fuente: Your Heritage,
Mount Sinai Hospital
]
La recepción en el Century era al día siguiente, así que el miércoles por la tarde bajé por la 5º Avenida para llegar a la hora exacta. En la calle me encontré con Charles y con el joven Dr. Otis2, que suele pagar las bebidas de Charles y prestarle dinero. Charles me agarró y me informó muy efusivamente de que el principal objetivo de su viaje a la ciudad era informar a los editores de los periódicos de que Helmholtz era un hombre muy grande, más grande que Bismarck, etc., etc. Después de un considerable esfuerzo me lo quité de encima y desde ese momento no le he visto. Pero ni por un momento imaginé que este era el final de las actuaciones de Charles durante su viaje a esta ciudad; ¡oh, no! Cuando llegó la recepción en el Century me di cuenta de que el Dr. Noyes, el Prof. Meyer3 y otros actuaban como acomodadores. Entre ellos estaba Van Amringe, que de acuerdo con sus deberes presentaba a la gente y echaba también un ojo a las cosas. Ahora bien, Mr. Van Amringe se dio cuenta de que el joven Dr. Otis, en estado de semi-intoxicación, estaba dando más vueltas alrededor de Helmholtz de lo que era apropiado, y estaba rogándole a Helmholtz que cenara con él el jueves por la noche. Helmholtz declinó, pero el Dr. Otis no aceptó un no por respuesta y siguió repitiendo la invitación. Finalmente Van consultó con el Dr. Noyes y este joven borracho fue sacado fuera.

 


Racket Club, Nueva York, Scientific American,
15 de abril de 1893

La explicación fue que Charles había ideado el plan de tener a Helmholtz para él solo el jueves por la noche, y había convencido al joven Otis para que llevara a cabo su idea. Como de sobra podrás entender la cena no iba a ser en la bonita casa de Otis, pues Madame Otis, quien tiene el dinero, no permitiría bajo ningún pretexto que Charles entrara en su casa; tampoco iba a ser en el Century Club, del que Charles está excluido. Tenía que ser en algún otro lugar, pensó Van Amringe, ¡probablemente en el Racket Club! La suprema insolencia de Charles al planear ese ataque al león solo puede compararse con las acciones del Charles nº 2 tal y como es descrito en la historia griega que tanto empeño tenía en leernos en Stockbridge4. En esa historia el héroe (Charles nº 2) llega como un total extraño a una ciudad turca, y envía de inmediato un mensaje al gobernador pidiéndole su carruaje con el objeto de dar un agradable paseo, y lo consigue. Así que él esperaba conseguir a Helmholtz. La idea era probablemente publicar en los periódicos una adornada explicación del encuentro de estos dos grandes científicos, que era de esperar que redundase en grandes beneficios para Mr. Charles. (…)

Ogden N. Rood"





Helmholtz es citado con frecuencia por Charles S. Peirce. Pueden verse las referencias en W2: xxx, 484, 485; W3: 180, 385; "Über die Theorie der zusammengesetzten Farben," 385n; W4: 48, 546; W5: 28, 33, 37, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96–103, 281; W6: xliv, 470; W8: xxxix, 93, 190, 235, 262, 278, 279, 382, 412, 428, 459, 623, 639; HP: 447-452, 513-518, 926 (Conservation of Force); NEM3: 979; PPM: 172; CN1: 059, 140, 141, 176; CN2: 064, 069, 070, 071, 072, 073, 088, 109, 128, 154, 222, 237; CN3: 036, 194, 246, 294; Helmholtz's acoustical researches, CN2: 072; EP1: 103, 104, 358; EP2: 164, 457, 553n20.


En la Optik, Helmholtz amplió la doctrina de Müller sobre las energías específicas de los nervios para ofrecer una teoría comprehensiva de la visión del color y su famosa teoría de la inferencia inconsciente de la percepción. En la teoría de la visión del color, Helmholtz argumentó que así como las diferencias entre las sensaciones de sonido y luz reflejan las cualidades específicas de los nervios auditivos y visuales, las sensaciones de color pueden depender de diferentes clases de nervios en el interior del sistema visual. Dado que las leyes de la mezcla de color sugieren que virtualmente todo matiz puede ser obtenido por distintas combinaciones de los tres colores primarios, le parecía a Helmholtz que el matiz percibido, el brillo y la saturación del color debían ser derivados de diversas actividades en las tres clases primarias de fibras nerviosas en el ojo.

En su teoría de la percepción, Helmholtz partía del reconocimiento de que la doctrina de las energías nerviosas específicas de Müller implicaba el hecho de que las sensaciones no permiten un acceso directo a los objetos y fenómenos sino que sólo sirven a la mente como señales de la realidad. La percepción, desde este punto de vista, requiere un proceso lógico, activo, inconsciente por parte del perceptor que utiliza la información suministrada por la sensación para inferir las propiedades de los objetos, y fenómenos externos. A este respecto, Helmholtz anticipó gran parte de la posterior psicología. En un periodo más temprano, Helmholtz había hecho también otras relevantes contribuciones a la fisiología. Estimulando los nervios a diferentes distancias desde un músculo y midiendo el tiempo en que se producía la contracción muscular, estimó la tasa de recorrido del impulso nervioso, y en el proceso introdujo de paso la técnica del tiempo de reacción en fisiología.



Bibliografía primaria

Bibliografía secundaria

 


Notas

1. Como curiosidad, en la Houghton Library entre los C. S. Peirce Papers se conserva papel impreso en blanco con membrete del Hotel Windsord (MS 1059).

2. Este joven doctor Otis, amigo de Charles S. Peirce, es probablemente el urólogo William Kelly Otis (1860-1906). En la Houghton Library se conservan cuatro cartas suyas a Peirce y una a su esposa Juliette.

3. Se trata probablemente del Dr. Alfred Meyer (1854-1950), neumólogo del Mount Sinai Hospital y esposo de Annie Nathan Meyer (1867-1951), fundadora del Barnard College.

4. O. N. Rood parece recordar a su esposa una ocasión reciente en la que Charles S. Peirce les leyó en su casa, en Stockbridge, su novela Topographical Sketches in Thessaly, with Fictional Embroideries (MS 1561), cuya traducción de Sara Barrena puede leerse en Esbozos topográficos de Tesalia con adornos de ficción. En ese relato ficcional inspirado en la estancia de Peirce en Turquía y Grecia en 1870 se identifica con el protagonista de la historia bajo el seudónimo de Karolo Kalerges.

 


Autoras: Marta Morgade y Jacin Luna; traducción de la carta de Rood por Sara Barrena (2008)

Proyecto de Investigación "Correspondencia europea de Charles S. Peirce: creatividad y cooperación científica" (Universidad de Navarra 2007-09)

Fecha del documento: 28 de noviembre 2008
Última actualización: 11 de agosto 2017
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