20.01.2022

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Folge 34-21 vom 27. August 2021 / Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz / Berlins größter Naturforscher / Vor 200 Jahren geboren, ist der Name des Universalgenies heute noch in aller Munde

© Preußische Allgemeine Zeitung / Folge 34-21 vom 27. August 2021

Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz
Berlins größter Naturforscher
Vor 200 Jahren geboren, ist der Name des Universalgenies heute noch in aller Munde
Dagmar Jestrzemski

Dank der interdisziplinären Forschungen über das Coronavirus SARS-Cov-19 besteht die berechtigte Hoffnung, dass wieder ein Leben wie vor der Corona-Pandemie möglich sein wird. 

Spitzenforschung leisten während der Corona-Krise unter anderem mehrere Institute der Helmholtz-Gemeinschaft: das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, das Helmholtz-Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt, das Deutsche Zentrum für Krebsforschung sowie das Deutsche Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen in der Helmholtz-Gemeinschaft. Insgesamt gehören 19 rechtlich selbstständige Großforschungseinrichtungen zur Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e.V. 

Die größte deutsche Wissenschaftsorganisation zur Förderung und Finanzierung der Forschung wurde 1995 mit dem Ziel gegründet, „große und drängende Fragen von Wissenschaft, Gesellschaft und Wirtschaft“ zu beantworten. Ihr Namenspa-tron ist der Mediziner und Naturwissenschaftler Hermann von Helmholtz, einer der letzten wirklichen Universalgelehrten. Nach ihm sind unter anderem zahlreiche Formeln und Gesetzmäßigkeiten im Bereich der Medizin und der Naturwissenschaften benannt, desgleichen die literarische Figur des Professors Helmholtz Watson im Roman „Schöne neue Welt“ von Aldous Huxley. Seine wissenschaftlichen Abhandlungen und philosophischen Reflexionen über Wissenschaft füllen sieben dicke Bände.

Vor 200 Jahren, am 31. August 1821, wurde Hermann Ludwig Ferdinand (seit 1883 von) Helmholtz als Sohn eines Gymnasiallehrers in Potsdam geboren. Der berufliche Werdegang des erstaunlich vielseitigen Gelehrten begann im medizinischen Fach. 1838 trat Helmholtz das Medizinstudium am Medizinisch-chirurgischen Friedrich-Wilhelms-Institut in Charlottenburg an, der Anstalt zur Aus- und Weiterbildung von Militärärzten im Königreich Preußen. Trotz des arbeitsintensiven Studiums las er nebenher mathematische und physikalische Fachliteratur sowie Werke der Belletristik und Philosophie. Im November 1842 wurde er mit einer Studie in mikroskopischer Anatomie promoviert und anschließend am Friedrich-Wilhelm-Institut als Militärarzt in Potsdam dienstverpflichtet. Vorzeitig entlassen aufgrund einer Empfehlung Alexander von Humboldts, unterrichtete er ab 1848 Anatomie an der Berliner Kunstakademie. Er wechselte in den folgenden Jahren den Lehrstuhl mehrmals und lehrte als Professor der Physiologie und Anatomie in Königsberg, Bonn und Heidelberg. Im Laufe der Jahre hatte sich Helmholtz auf physikalisch-mathematischem Gebiet so ausgezeichnet, dass ihn die Universität Berlin im Jahr 1871 zum Ordinarius ihres Physikalischen Instituts ernannte. 

Unermüdlich ging er weiterhin seinen wissenschaftlichen Interessen nach. 1845 veröffentlichte er die experimentelle Arbeit „Ueber den Stoffwechselverbrauch bei Muskelaction“. In ihr kritisierte er den sogenannten Vitalismus, die Vorstellung einer autonomen Lebenskraft. Diese stehe im Widerspruch zur nachweislichen Produktion von körpereigener Wärme durch Stoffwechsel und Muskelbewegungen. 1847 erschien seine wegweisende Arbeit „Ueber die Erhaltung der Kraft“, in der er den Energieerhaltungssatz klarer und detaillierter formulierte als andere Wissenschaftler wenige Jahre zuvor. Die Abhandlung markierte nach dem Wissenschaftstheoretiker Thomas S. Kuhn einen Paradigmenwechsel in der naturwissenschaftlichen Methode und Modellbildung. 

Bahnbrechende Entdeckungen

Der „Doppelrolle“ dieses wissenschaftlichen Genies auf physiologischem und physikalischem Gebiet sind bahnbrechende Entdeckungen und Erklärungen von Phänomenen der Optik, Akustik, Geologie, Meteorologie, Elektrodynamik, Hy-drodynamik und Thermodynamik zu verdanken. Mit seinen Arbeiten schlug er im Bereich der Naturwissenschaften Brücken zwischen Medizin, Physik, Mathematik und Chemie. 1850 maß er erstmals die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Nervenreizes. Auf musikalischem Gebiet wies er die Bedeutung der Obertöne für die Klangfarbe eines Tones nach und gilt als Begründer der modernen musikalisch-akustischen Forschung. Wegweisende Erkenntnisse erbrachten auch seine Untersuchungen im Bereich der Elektrodynamik und der Meteorologie. 1881 führte er den Begriff der freien Energie ein sowie den des Elementarquantums der Elektrizität. 1882/83 veröffentlichte er seine Studien „Zur Thermodynamik chemischer Vorgänge“. Im Zuge seiner theoretisch-praktischen Vorgehensweise erfand er viele Instrumente wie den Helmholtz-Resonator, die Helmholtz-Spule, den ersten elektronischen Synthesizer, das Scherenfernrohr und Apparate zur Messung der Nervenleitgeschwindigkeit. Seine wohl bekannteste Erfindung ist der Augenspiegel. Helmholtz war der erste Mensch, der die menschliche Netzhaut sah. Vorher stützte sich die Erforschung von Augenkrankheiten hauptsächlich auf Sektionsergebnisse.

Erfinder des Augenspiegels

Sein kometenhafter Aufstieg in die höchsten Kreise der Berliner Gesellschaft verhalf seiner zweiten Ehefrau Anna geborene Mohl zur Unterhaltung eines beliebten Salons. 1888 wurde Helmholtz der erste Präsident der von ihm und Werner von Siemens gegründeten Physikalisch-Technischen Reichsanstalt (PTR) in Charlottenburg, der heutigen Physikalisch-Technischen Bundesanstalt. Dieses Amt behielt er bis zu seinem Tod am 8. September 1894. Die PTR war das erste wissenschaftliche Forschungszentrum außerhalb der Universitäten und gilt als eine Vorläuferin der Helmholtz-Gemeinschaft. Auch heute wird in seinem Sinne geforscht. Das Jahresbudget der Helmholtz-Forschungsinstitute beträgt fünf Milliarden Euro. Etwa sieben Zehntel des Budgets tragen der Bund und die Länder im Verhältnis von etwa neun zu eins. Rund drei Zehntel werben die einzelnen Helmholtz-Zentren selbst als Drittmittel ein.

Der Historiograph der Akademie Adolf von Harnack schrieb über Hermann von Helmholtz: „Seit Newton ist Niemand so tief in das Innere der Natur eingedrungen wie Helmholtz, und unbestritten ist er der grösste Naturforscher gewesen, den die Berliner Wissenschaftsakademie jemals besessen hat.“