Hermann von Helmholtz

In dieser Abhandlung gelang es ihm, das von Robert Mayer erkannte Prinzip der Energieerhaltung auf eine mathematische Grundlage zu stellen und es als Universalgesetz zu formulieren. Mit dieser Leistung ebnete sich Helmholtz im frühen Alter von 26 Jahren den Weg für seine wissenschaftliche Karriere. Ab 1848 unterrichtete er Anatomie an der Berliner Kunstakademie und arbeitete als Assistent Johannes Müllers. Er erhielt einen Ruf nach Königsberg, wo er sich als Professor für Physiologie und Pathologie vor allem mit der Physiologie von Auge und Ohr auseinander setzte. Immer bemüht, seine theoretischen Erkenntnisse auch in die Praxis umzusetzen, gelang ihm in dieser Zeit seine bedeutendste Erfindung: Mit dem Augenspiegel machte Helmholtz die Netzhaut des menschlichen Auges erstmals sichtbar. Helmholtz verhalf der von Thomas Young aufgestellten Dreifarbentheorie des Sehens zum Durchbruch. Er erfand 1850 das Ophthalmoskop (Augenspiegel) zur Untersuchung des Augenhintergrundes, 1851 das Ophthalmometer zur Bestimmung der Krümmungsradien der Augenhornhaut sowie 1857 das Telestereoskop.

Indes gelang ihm 1852 die Messung der Fortpflanzungsgeschwindigkeit von Nervenerregungen. Als Wissenschaftler begehrt, folgte Helmholtz zunächst einem Ruf nach Bonn (1855) und anschließend nach Heidelberg (1858). Er entwickelte weiter eine mathematische Theorie zur Erklärung der Klangfarbe durch Obertöne, die Resonanztheorie des Hörens, und darauf basierend "Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik" (1863). Nach dem Tod seines einstmaligen Lehrers Gustav Magnus, kehrte er 1871 schließlich nach Berlin zurück und übernahm den Lehrstuhl für Physik. Mit der Aufstellung der Wirbelsätze (1858 und 1868) über das Verhalten und die Bewegung von Wirbeln in reibungsfreien Flüssigkeiten, lieferte Helmholtz wichtige Grundlagen der Hydrodynamik. In Untersuchungen zur Elektrodynamik suchte Helmholtz einen Kompromiss zwischen den Theorien von Franz Ernst Neumann und James Clerk Maxwell. Mathematisch ausgearbeitete Untersuchungen über Naturphänomene wie Wirbelstürme, Gewitter oder Gletscher machten Helmholtz zum Begründer der wissenschaftlichen Meteorologie. Um Helmholtz als Repräsentant der Berliner Wissenschaften zu gewinnen, ging man sogar auf seine hohen Gehaltsforderungen ein und baute ihm wunschgemäß einen Neubau für das physikalische Institut.

Mit der Gründung der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt, die er 1887 zusammen mit Werner von Siemens ins Leben rief, vollendete er seine wissenschaftliche Karriere. Helmholtz wandte sich auch rein physikalischen Forschungen wie der Elektrodynamik zu, die er auf wenige mathematische Prinzipien zu reduzieren suchte. Auf dem Gebiet der Meteorologie wandte er ebenfalls den mechanistischen Ansatz an, wobei Helmholtz auf seine vorausgegangenen Entdeckungen der Bewegung von Wellen und der Energieübertragung aufbauen konnte. Bis zu seinem Tod war er Präsident der Reichsanstalt, die noch heute als Physikalisch Technische Bundesanstalt die Wissenschaft der exakten Messtechnik vorantreibt. Der enorme Erkenntniszuwachs, den er im 19. Jahrhundert geschaffen hatte, wurde bald schon durch die Entdeckung der Röntgenstrahlung sowie der Radioaktivität und durch Albert Einstein Formulierung der Relativitätstheorie überholt, welche die Physik revolutionierten.

Hermann Helmholtz verstarb am 8. September 1894 in Berlin an den Folgen eines Schlaganfalls.