हरमन लुडविग हेल्महोल्टझ
Hermann Ludwig Helmholtz
जर्मन शरीरक्रिया शास्त्रज्ञ आणि भौतिकशास्त्रज्ञ
जन्म: 31 ऑगस्ट, 1821
मृत्यू: 8 सप्टेंबर, 1894

चतुरस्त्र संशोधक

प्रशियामधील पोट्सडॅम येथे एका शिक्षकाच्या घरात जन्मलेल्या हेल्महोल्ट्झ यांनी बर्लिनला वैद्यकीय शास्त्रात 1842 साली पदवी शिक्षण पुरे केले. वैद्यकीय शिक्षण घेत असतानाच त्यांनी भौतिकीचा अभ्यासक्रम पुरा केला याबरोबरच स्वाध्यायाने गणिताचा सखोल अभ्यास केला व पियानो वादनात प्राविण्य मिळवले. वैद्यकीय शिक्षण विनामूल्य घेण्यासाठी लष्करात आठ वर्षे नोकरी करणे, ही पूर्व अट होती. लष्करात डॉक्टर म्हणून रूजू झाल्यावर छावणीतच प्रयोगशाळा उभारून त्यांनी संशोधनकार्य सुरू केले. 1855 मध्ये ते बॉन विद्यापीठात शरीरक्रियाशास्त्राचे प्राध्यापक झाले. शरीरक्रियाशास्त्र, भौतिकी व गणितशास्त्र या तिन्हीवरील प्रभुत्व व संशोधनातल्या समृध्द अनुभव यांच्या जोरावर मूलगामी संशोधन करून त्यावेळच्या अनेक प्रचलित सिध्दांतांना त्यांनी धक्का दिला आणि शरीरक्रियाशास्त्र व भौतिकीमध्ये प्रगतीचा नवा टप्पा गाठला.
हेल्महोल्ट्झ यांच्या सर्व वैज्ञानिक कार्यामागे एक सूत्र आपल्याला दिसते. त्याकाळी शास्त्रज्ञांमध्ये ‘नेचर फिलॉसॉफी’ची चलती होती. या तत्वज्ञानाला हेल्महेल्ट्झ यांनी पदोपदी कडवा विरोध केला. या विचारप्रणालीनुसार अंतिमत: मानवी बुध्दी हाच ज्ञानाचा स्त्रोत आहे; जर आपल्या बुध्दीमध्येच उपजणाऱ्या काही मूळ तत्वांचा व तर्कशुध्द विचारपध्दतींचा अंगिकार केला तर आपल्याला जगाचे ज्ञान होऊ शकते, कारण ही तत्वे ईश्वरी योजनेला अनुसरून असतात. या उलट हेल्महोल्टझ यांच्या मते, पंचेंद्रियांव्दारे येणाऱ्या अनुभवातून आपल्याला सर्व ज्ञान होते. या अनुभवांची काही एक व्यवस्था लावून त्यांचे आकलन करून घेण्याचे काम बुध्दी करते हे खरे, पण बुध्दी स्वत:च काहीही व्यवस्था निर्माण करत नाही. कार्यकारणभाव, नियमबध्दता या गोष्टी निसर्गातच असतात. बुध्दी फक्त त्या नियमांचे आकलन करून घेते. या प्रकारे संपूर्ण विश्वातील भौतिक घडामोडींमागे काही तरी एक चैतन्य असते, ईश्वरी बुध्दी व प्रेरणा असते, अशा आदर्शवादी दृष्टीकोनाला हेल्महोल्टझ यांनी विरोध केला, आणि जग हे नाना जड वस्तू, शक्ती व ऊर्जा यांनी बनलेले आहे व स्वत:च्या नियमांनुसार ते चालते असा दृष्टिकोन पुरस्कारला.
‘नेचर फिलॉसफी’ चा जीवशास्त्रातला अविष्कार म्हणजे ‘प्राणशक्ती’ ची कल्पना. हेल्महोल्ट्झ यांचे गुरू प्रसिध्द शरीरक्रियाशास्त्रज्ञ म्युलर यांनी असे प्रतिपादन केले होते की, प्राण्यांच्या शरीराच्या सगळ्या भागांमध्ये व अवयवांमध्ये -‘जीव-प्रेरणाशक्ती’ प्राणशक्ती (Vital Force) नावाची एक प्रेरक शक्ती वसत असते. या प्राणशक्तीचे स्वरूप मात्र त्यांच्या मते जड नसून चैतन्यस्वरूप, गूढ असे असते. त्यामुळे प्रयोग वा निरीक्षणे यांच्याद्वारे तिचे आकलन होणे अशक्य आहे. परिणामी, शरीरक्रियाशास्त्रामध्ये प्रयोगांव्दारे संशोधन करणे शक्य नाही. हेल्मटहोल्ट्झ यांनी या विचारसरणीला ठाम विरोध केला. ‘प्राणशक्ती’ नावाची काही शक्ती अस्तित्वात नाही. निर्जीव सृष्टीत ज्या शक्ती काम करत असतात त्याच सजीवांच्या जीवनक्रियांमध्ये कार्यरत असतात असे त्यांनी मांडले व अनेक प्रयोगांव्दारे सजीवांच्या जीवनक्रियांमधील भौतिक क्रियांचे स्वरूप उलगडून दाखवले.
1842 साली त्यांनी पीएडी.डी.च्या प्रबंधासाठीचे काम सुरू केले. त्यांचा विषय शरीरातील मज्जातंतू व मज्जापेशी यांच्यातील संबंध हा होता. 1852 साली बेडकांच्या स्नायूंना मज्जातंतूमार्फत मिळणाऱ्या संवेदनेचा अभ्यास त्यांनी हाती घेतला. प्रथम त्यांनी स्नायूलगत असलेल्या मज्जातंतूला संवेदना दिली आणि स्नायूंना ती संवेदना आकलन होण्यास लागणारा वेळ नोंदविला. (तो सेकंदाच्या काही हिस्सा इतका कमी होता) नंतर त्यांनी त्याच स्नायूच्या मज्जातंतूच्या स्नायूपासून दूरच्या टोकाला संवेदना देऊन संवेदना आकलनाला लागणारा वेळ मोजला. दोन्ही निरीक्षणांतला फरक समजून घेतल्यावर त्यांनी मज्जातंतूमधून किती वेगाने संवेदनांचे वहन होते, ते शोधून काढून सर्वांना थक्क केले. तसेच, स्नायूंच्या आकुंचन प्रसरणामुळे प्राण्यांच्या शरीरांत उष्णता निर्माण होते हे देखील त्यांनी सिध्द केले. प्राण्यांच्या शरीरांतील उष्णतेचे स्वरूप काय असते व उगम कसा असतो. या समस्येच्या संशोधनातून ‘प्रेरणेचे अविनाशत्व’ (Conservation of energy) भौतिकशास्त्रातला प्रगतीचा नवा टप्पा त्यांनी गाठला व हेल्ममहोल्टझ यांना मोठी मानमान्यता मिळाली.
1851 साली त्यांनी नेत्र-निरीक्षण उपकरण ( Opthalmoscope) बनवला व त्याचा वापर सुरू केला. या उपकरणाव्दारे डोळ्यांच्या अंतर्भागाचे निरीक्षण करता येणे शक्य झाले. आजही हे उपकरण उपयोगात आहे. मानवी कानाचा अभ्यास करून त्यांनी सिध्द केले की, आंतरकर्णीत ‘कॉक्लीआ’ नावाच्या वलयाकार (Spiral) अवयवामुळे आपण विविध तीव्रतेच्या ध्वनीलहरी ऐकू शकतो. 1863 साली संगीतशास्त्राला शरीरक्रियाशास्त्रीय पाया प्राप्त व्हावा, या दृष्टीने स्वरांच्या संवेदनाबाबत त्यांनी एक प्रबंध मांडला. त्यामध्ये शरीररचना व शरीरक्रियाबद्दलचे मूलभूत संशोधन व तरंग-गतीचे गणिती व भौतिकी विश्लेषण यांची सांगड घालून त्यांनी संगीतातील सौदर्याचे शास्त्रशुध्द विश्लेषण करण्यासाठी मजबूत आधार तयार केला.
अशा प्रकारे हेल्महोल्ट्स यांच्या सर्व वैज्ञानिक कार्यामध्ये अतिशय मार्मिक अशी तात्विक दृष्टी दिसून येते; त्याचबरोबर शरीरक्रियाशास्त्रातील काटेकोरपणा, संशोधन, गणितशास्त्रातला नेमकेपणा आणि भौतिकीतील सैध्दांतिक भक्कमपणा त्यांच्या दृष्टीमध्ये होता. हेल्महोल्टझ यांच्या वैज्ञानिक कार्यातील या वैशिष्ट्यपूर्णतेमुळे भौतिकी शास्त्र आधुनिक पायावर समर्थपणे उभे करण्यात मदत झाली.