中外物理学家小传：亥姆霍兹.doc

中外物理学家小传：亥姆霍兹德国物理学家、生理学家使他在科学界最负盛名的是 能量守恒定律的提出1821年10月31日生于柏林波茨坦的 一个中学教师家庭中学毕业后由于经济困难不能进人柏林 大学学习物理，以毕业后在军队服役8年为条件换取公费进 入柏林皇家军事医学院但他在学习期间仍努力在柏林大学 旁听，并自学了伯努利、康德、拉普拉斯、毕奥等人的著作 1842年获医学博士学位，被任命为波茨坦驻军军医这期间 他开始研究生理学特别是感觉生理学他提倡以物理学、化 学为基础来研究生物学：受李比希的《动物化学》的影响， 提出体温和肌肉的作用食物的燃烧热通过对动物体的大量 实验，总结出“一种自然力如果由另一种自然力产生时，其中 当量不变这最终导致他明确地提出能量守恒定律1847 年他在新成立的德国物理学会发表了著名的“关于力的守恒” 讲演从而第二年被特许从军队退役，担任柯尼斯堡大学的 生理学副教授亥姆霍兹在这次著名的讲演中，从当时已有的科学成 果第一次用数学方式详细地提出今天大家所理解的能量守 恒定律主要论点是：①一切科学都可以归结到力学；②证 明了牛顿力学和拉格朗日力学在数学上是等价的，因而可以 用拉格朗日的方法以力所传递的能量或它所作的功来量度 力；③所有这种能量是守恒的。

他讨论了当时已知的力学的、 热学的、电学的、化学的各种科学成果，严谨地论证了各种 运动中能量的守恒定律他还进一步明确了力学中的“势能” 概念，给出了万有引力场和电场的势能表示式这次讲演内 容后来写成专著《力之守恒》，于1853年发表德国医生迈 尔于1842年偏重于从一般哲学方面即自然力的相互联系方 面提出能量守恒的概念，英国物理学家焦耳从实验方面1843 年测定了热功当量值，而亥姆霍兹则是从物理理论方面论证 了能量转换的规律性所以，提出能量守恒定律的荣誉通常 归之于亥姆霍兹、迈尔和焦耳三人从1871年开始，亥姆霍兹的研究方向转向物理学在 电磁理论方面，他测岀电磁感应的传播速度为314000km / s, 由法拉第电解定律推导出电可能是粒子由于他的一系列讲 演，麦克斯韦的电磁理论才真正引起欧洲大陆物理学家的注 意，并且导致他的学生赫兹于1887年用实验证实电磁波的 存在以及取得一系列重大成果在热力学研究方面，于1882 年发表论文《化学过程的热力学》，他把化学反应中的“束缚 能”和“自由能'区别开来，指出前者只能转化为热，后者却 可以转化为其他形式的能量他从克劳修斯的方程，导出了 后来称作的吉布斯一亥姆霍兹方程。

他还研究了流体力学中 的涡流、海浪形成机理和若干气象问题亥姆霍兹的一生，研究领域十分广泛，除物理学外， 在生理光学和声学、数学、哲学诸方面都作出了重大贡献 他测定了神经脉冲的速度，重新提出托马斯•杨的三原色视觉 说研究了音色、听觉和共鸣理论，发明了验目镜、角膜计、 立体望远镜他对黎曼创立的非欧几何学也有研究曾荣任 柏林大学校长和国家物理工程研究所所长，主张基础理论与 应用研究并重他的成就被国际学术界所承认，1860年被选 为伦敦皇家学会会员，并获该会1873年度科普利奖章1894年9月8日，这位多才多艺的科学家于柏林附近 的夏洛腾堡逝世。