در جستجوی وحدت

وحدت جویان و متنوع کاران

علم عمدتاً حاصل تلاش دو گروه مکمل است که می توانیم آنان را نظریه پردازان و آزمایشگران بنامیم، تا حدی شبیه به آنان که عضویت و نمایندگی دو حزب را دارند. فریمن دایسون (1)، یک نظاره گر تیزبین، ویژگیها و راه و روش دانشمندان را تقریباً هم ارز می داند. اما تقسیم بندی او بیشتر ملهم از بینشها و گرایشها و طرفداریهای علمی است. بنا به نظریه دایسون، علم در سراسر تاریخش با اندازه مساوی از «وحدت جویان» و «متنوع کاران» به وجود آمده است. وحدت جویان، غالباً نظریه پردازان، در جریان تحقیق اصولی هستند که ساختار وحدت علم را آشکار می کنند. متنوع کاران احتمالاً آزمایشگرانی هستند که واقعیتهای متنوع علم را کشف می کنند. تلاشهای وحدت جویان علمی و متنوع کاران فوق العاده مکمل یکدیگرند. از مجموع واقعیتهای بسیاری که متنوع کاران جمع آوری می کنند، نظریه های وحدت جویان پدید می آید. این نظریه ها متنوع کاران را به مشاهدات جدیدی راهنمایی می کند، که بعضاً نتایج مصیبت باری برای وحدت جویان دارد. هرمان هلمهلتز(2) از موثقترین وحدت جویان زمان خود به شمار می آید.

پزشکی و فیزیک

هلمهلتز، مانند مایر، یک دوره پزشکی آموخت. شاید بهتر بود که او به تحصیل فیزیک و ریاضیات بپردازد، اما تنها امید برای آموزش علمی او، با توجه به حقوق ناچیز پدرش به عنوان معلم دبیرستان، یک بورس تحصیلی دولتی در پزشکی بود. هلمهلتز با این بورس تحصیلی در مؤسسه فردریک ویلهلم در برلین تحصیل کرد و پایان نامه دکتری اش را با یوهانس مولر(3) گذراند. در آن زمان مولر و حلقه دانشجویان با استعدادش کار مقدماتی یک رویکرد شیمیایی و فیزیکی برای مطالعه فیزیولوژی را مطرح می کردند، که آغاز رشته تحصیلی مشهور امروزی با عنوان زیست فیزیک و زیست شیمی است. هدف مولر رهایی علم پزشکی از همه افراط کاریهای متافیزیکی انباشته در آن، و تنها حفظ آن اصولی بود که اساس تجربی موثقی دارند. هلمهلتز به گروه سه نفری شاگردان مولر، امیل دوبوا-ریموند(4)، ارنست بروک (5) و کارل لودویگ (6) پیوست. این چهار تن که بعدها به «گروه 1847» معروف شدند، استعداد و زندگی حرفه ای خود را در گرو این کار گذاشتند که فیزیولوژی را به علم فیزیکوشیمیایی تغییر شکل دهند.

بقای قوت (Die Erhaltung der kraft)

گرچه پزشکی نخستین انتخاب هلمهلتز نبود، با وجود این پزشکی به او خوب خدمت کرد (و او به پزشکی خدمت کرد)، حتی وقتی شرایط فرساینده بود. بورس پزشکی او مشروط به هشت سال خدمت جراحی پزشکی در ارتش بود. او این خدمت را با اشتیاق زیاد ادامه داد. زندگی به عنوان یک جراح در هنگ پوتسدام اندکی از هیجان عقلانی را که در برلین یافته بود، به او عرضه کرد. اما هلمهلتز تا حدی غیرعادی توانایی آن را نداشت که انگیزش عقلانی اش را تأمین کند. گرچه از لحاظ منابع به شدت در مضیقه بود، و نمی توانست پس از ساعت پنج صبح که شیپورچی، شیپورش را به صدا در می آورد، بخوابد، اما به سرعت برنامه پژوهشی کاملی را آغازکرد. برنامه ای در ارتباط با عنوانهایی مانند نقش متابولیسم در فعالیت ماهیچه، هدایت گرما در ماهیچه و سرعت انتقال تکانه عصبی.
طی این مدت هلمهولتز، در حالی که غالباً در انزوای علمی بود، مقاله ای درباره پایستگی (بقای) انرژی نوشت، مقاله ای که توجه به آن موجب می شود که ما او را یکی از ترمودینامیکدانان بزرگ بدانیم. (بار دیگر همچون داستانهای کارنو، مایر و جول، تاریخ با یک بیگانه علمی ساخته می شد.) عنوان مقاله هلمهلتز Uber die Erhaltung der kraft (درباره پایستگی نیرو) بود. این مقاله به انجمن فیزیکی برلین، که به تازگی به وسیله دوبوا-ریموند و شاگردان دیگر مولر و شاگردان دیگر مولر و گوستا مگنوس (7) در ژوئیه سال 1847 سازمان یافته بود، ارائه شد.
به طوری که از عنوان مقاله برمی آید، مقاله 1847 هلمهلتز به مفهوم «نیرو»-در آلمانی kraft- مربوط می شود، که آن را به صورت «ظرفیت (ماده) برای حصول نتایج» تعریف می کند. مسئله مورد توجه او، همچنان که مایر پیش از او به آن توجه داشت، آمیزه ای از مفهوم جدید انرژی (که تا سالهای 1850 در متون ترمودینامیکی به وضوح تعریف نشده بود) و مفهوم نیروی نیوتونی بود. بعضی از موارد کاربرد واژه kraft هلمهلتز را می توان بدون هیچ اختلال به صورت «انرژی» ترجمه کرد. در موارد دیگر نمی توان به این طریق معنی کرد، به ویژه وقتی خواص جهت دار مفروض باشد. در این موارد kraft به معنی «نیرو» با معنی ضمنی نیوتونی است.
هلمهلتز بعدها نوشت، الهام اصلی مقاله 1847 او، واکنش وی به عنوان یک دانشجو به مفهوم «نیروی حیاتی» بود که در آن زمان فیزیولوژی دانان، از جمله مولر رواج داشت. هلمهولتز دریافته بود که نمی تواند این ایده اساسی را بپذیرد که فرایندهای حیات، نه تنها با رویدادهای فیزیکی و شیمیایی، بلکه با یک نیروی حیاتی نیز کنترل می شوند. «منبع حیات درونی یا نیروی حیاتی، فعالیتهای [فیزیکی و شیمیایی] را کنترل می کند. پس از مرگ، عمل آزادانه نیروهای فیزیکی و شیمیایی سبب تجزیه می شود، اما به هنگام زنده بودن عمل آنها مدام با روح زندگی تنظیم می شود.» هلمهلتز این مطلب را امری متافیزیکی می دانست. به نظر او نیروی حیاتی نوعی حرکت دائمی زیست شناختی است. او می دانست که در فرایندهای فیزیکی و شیمیایی حرکت دایمی مجاز نیست و احساس می کرد که همان ممنوعیت می باید برای همه فرایندهای حیاتی بسط یابد.
هلمهلتز در مقاله خود درباره آنچه از نویسندگان مکانیک قرن هفدهم-و هجدهم-به ویژه از دانیل برنولی (8) و ژان دالمبر(9) آموخته بود بحث می کند. از این بخش مقاله معلوم می شود که عقاید پیش از تجربه در این امر دخالت دارند، اما اساسی ترین این مفروضات به درستی بیان نشده است. یهودا الکانا (10)، تاریخ نویس علم، نکات از قلم افتاده را برای ما تکمیل می کند: «هلمهولتز به دو عقیده بنیادی-پیش از تجربه-بسیار پایبند بود: (الف) همه پدیده های فیزیک به فرایندهای مکانیکی قابل تحویل اند (هر کس که آثار هلمهلتز را خوانده باشد در این امر تردید نمی کند) و (ب) ذاتی در طبیعت هست که [از لحاظ کمی] پایستگی دارد، گرچه در بسیاری از عبارات آثار هلمهلتز آشکار نیست.» با آوردن فیزیولوژی در دیدگاه او، عقیده سومی ضرورت دارد که «فرایندهای آلی قابل تحویل به فیزیک اند.» این ایده های کلّی آشکارا شبیه به ایده هایی به نظر می رسید که مایر مطرح کرده بود، اما در سال 1847 هلمهلتز مقاله های مایر را نخوانده بود.
مشکل مهم هلمهلتز، چنانکه خود او می پنداشت، مشخص کردن این ذات پایسته بود. هلمهلتز ماند مایر، مستقل از او کمیت kraft را به عنوان نقش مرکزی در اصل پایستگی اش، انتخاب کرد. مایر نتوانسته بود از آشفتگی معنی دوگانه kraft که اکثر همعصران او پذیرفته بودند، رهایی یابد. اما هلمهلتز یکی از نخستین کسانی بود که این ابهام و ناهمخوانی را تشخیص داد. او با دانشی که از مکانیک داشت توانست بفهمد که وقتی نقش یک کمیت پایسته را به kraft می دهد، این واژه دیگر نمی تواند به معنی نیوتونی آن به کار برده شود. نظریه مکانیکی آشکار کرده است که نیروهای نیوتونی به هر طریق معمول، کمیتهای پایسته نیستند.
این استدلال، هلمهلتز را به تشخیص هویت مؤثری از این کمیت پایسته مبهم نزدیکتر کرد. اما او (و دو ترمودینامیکدان برجسته دیگر،کلازیوس و تامسن) هنوز موضوع مفهومی دشواری را پیش رو داشتند. او می توانست الگوی مکانیک را دنبال کند، توجه داشته باشد که انرژی مکانیکی خاصیت پایستگی دارد، و بپذیرد که کمیت پایسته ای که برای اصل مورد نظرش لازم است ویژگیهای (دست کم واحدهایی) از انرژی مکانیکی دارد. به نظر می رسد هلمهلتز در این باره تعقل کرده است، اما شواهدی در دست نیست که او بیش از این به درک مفهوم انرژی نزدیک تر شده باشد. به هر حال پیام او تا آن جا که پیش رفت، حائز اهمیت بود و سرانجام پذیرفته شد. الکانا می نویسد: «پس از [مقاله 1847] که مفهوم انرژی در معرض مرحله تثبیت قرار گرفت، kraft آلمانی فقط به معنی انرژی شد (در زمینه پایستگی) و سپس به آهستگی جای خود را به اصطلاح Energie داد. kraft نیوتونی با بعدهای جرم ضرب در شتاب فقط به آنچه ما نیرو می نامیم محدود شد.»
من به موضوع اصلی که مقاله 1847 هلمهلتز را اشغال کرده بود متمرکز شدم. در واقع مقاله طولانی بود، با شرح و تصویرهای بسیاری از اصل پایستگی در فیزیک گرما، مکانیک، الکتریسیته، مغناطیس و (به اختصار در یک پاراگراف) فیزیولوژی.

نقاط قوّت و ضعف

وقتی تلاش هلمهلتز جوان، در مقاله اش (او در سال 1847 بیست و شش ساله بود) به اعضای جوان انجمن فیزیک برلین ارائه شد، مورد استقبال قرار گرفت. این استقبال در مجامع علمی دیگر کمتر بود. هلمهلتز مقاله اش را برای انتشار به سالنامه پوگندورف ارسال کرد، و مانند مایر در پنج سال پیش از آن، پاسخ رد دریافت کرد. بار دیگر نویسنده ای با مطالب مهمی برای گفتن درباره مفهوم انرژی، می بایست به انتشار شخصی متوسل شود. با ضمانت دو بوا-ریموند در مورد اهمیت مقاله، ناشری به نام گ.ا.ریمر(11) موافقت کرد که آن را در سال 1847 منتشر کند.
هلمهلتز در سالهای بعد، چد بار نحوه خاص تلقی مقامات در کتاب خاطرات علمی اش انتقاد کرد. او در سال 1881 نوشت: «وقتی من کتاب خاطرات علمی را شروع کردم مطمئناً آن را به عنوان یک اثر انتقادی می پنداشتم، نه بهعنوان یک کشف اصیل... بعداً که با مخالفت خبرگان مواجه شدم تا حدی تعجب کردم... در میان اعضای فرهنگستان برلین تنها کارل گوستاویاکوبی (12) ریاضیدان، آن را پذیرفته بود. در آن زمان با ارائه یک اصل جدید، شهرت و پاداش مادی عاید نمی شد، بلکه کاملاً خلاف آن بود.» در سال 1891 در یک زندگینامه مختصر نوشت که آن چه بیش از هر چیز او را شگفت زده کرد واکنش فیزیکدانان بوده است. او انتظار بی اعتنایی داشت («همه ما آن را می دانیم. این دکتر جوان چه فکری در سر می پروراند که خود را در موضعی احضار شده می بیند تا همه فکر خود را به تفصیل، توضیح دهد؟») آنچه نصیب او شد جمله تند و تیزی به استنتاج هایش بود: «آنان [فیزیکدانان] می خواستند صحت قانون را انکار کنند... مقاله مرا یک مطلب خیالی دور از واقع تلقی کنند.»
بعدها، پس از پراکنده شدن غبارهای نقادی، مسائل حق تقدم به میان آمد. با مطرح کردن مقاله های مایر شباهتهای آشکار میان اندیشه های هلمهلتز و مایر نشان داده شد. احتمالاً به علت محدود بودن منابع در پوتسدام، هلمهلتز در سال 1847 ماقله های مایر را نخوانده بود. بعداً در بسیاری از موارد آشکارا حق تقدم مایر و همچنین جول را تصدیق و قدردانی کرد.
با ارزیابی امروزی، مقاله 1847 هلمهلتز، از جهاتی، محدود به نظر می رسید. این مقاله مطمئناً مطالب آشنا را (آنچنان که مورد نظر هلمهلتز بوده است) شامل می شود، اما در ساختن مبانی فیزیکی و ریاضی برای اصل پایستگی انرژی موفق نیست. با وجود این، تردیدی نیست که این مقاله تأثیر و نفوذ فوق العاده ای داشته است. جیمز کلارک ماکسول، دانشمند برجسته در میان فیزیکدانان بریتانیایی سالهای 1860 و 1870 ، برنامه کلی هلمهلتز را به عنوان وجدانی هشیار برای پیشرفتهای آینده علم فیزیک می دانست. ماکسول در تقدیری از هلمهلتز در سال 1877 می نویسد: ‌«برای تقدیر ارزش کامل علمی رساله کوچک هلمهلتز... ما باید از کسانی که بزرگترین اکتشافات در ترمودینامیک و شاخه های دیگر فیزیک جدید را مدیون آنان هستیم، بپرسیم چند بار این رساله را تماماً خوانده اند و چند وقت یکبار در حین پژوهشهایشان احساس کرده اند که بیانات وزین هلمهلتز مانند یک توان محرک مقاومت ناپذیر بر ذهنشان اثر گذاشته است؟»
آنچه ماکسول و فیزیکدانان دیگر به آن توجه کرده اند عبارتهایی از این قبیل بوده است: «وظیفه [علم نظریه ای] وقتی کامل خواهد شد که تحویل یا فروکاستی پدیده ها به نیروهای ساده، کامل شده باشد و همزمان بتوان ثابت کرد که تنها برای پدیده ها، چنین فروکاستی امکان پذیر خواهد بود. در این صورت این امر به عنوان نوعی روش مفهومی لازم برای ادراک طبیعت خواهد شد، و ما می توانیم حقیقت عینی به طبیعت نسبت دهیم.» هنوز هم در گستره وسیعی، برنامه فیزیک نظریه ای همین است.

فیزیولوژی

هلمهلتز پس از سال 1847، تنها گاه و بی گاه به مطالب مربوط به ترمودینامیک می پرداخت. در این زمان کار او متمرکز بر علم پزشکی، بخصوص مبانی فیزیولوژی بود. او می خواست بنای علم زیست فیزیکی را بسازد که مقدمات کار آن به وسیله مولر(13) استاد فیزیکش در برلین، به وسیله همکارانش دوبوا-ریموند (14)، لودویگ و بروک (15) از مکتب 1847 مطرح شده بود. پیشرفتهای هلمهلتز زمینه های علمی خارق العاده بود. او به مدت شش سال استاد فیزیولوژی در کونیگزبرگ و سپس به مدت سه سال استاد فیزیولوژی و کالبدشناسی در بُن بود. وی از بُن به هایلدبرگ، یکی از پیشرفته ترین مراکز علمی در اروپا رفت. طی سیزده سال که به عنوان استاد فیزیولوژی در هایدلبرگ بود، بیشترین کار در زمینه زیست فیزیکش را به پایان رساند. مسائل اصلی مورد علاقه او، نظریه های بینایی و شنوایی، و مسئله کلی او، ادراک بود. هلمهلتز بین سالهای 1856 و 1867 تألیف جامعی درباره بینایی، سه مجلد رساله ای در باب نورشناسی فیزیولوژیکی و در سال 1863 اثر مشهورش با عنوان احساسهای لحن صوت (sensations of Tone) و گزارش وسیعی درباره شنوایی و موسیقی را منتشر کرد. اثر هلمهلتز درباره ادراک، در زمان حیات او، با تحسین فراوان مواجه شد. اما مهمتر آنکه به لحاظ تلاشهای دانشمندی که کار تحقیقی دشواری را از مراحله اولیه آن به انجام رسانده است، هلمهلتز هنوز هم در میان آنان که برای فهمیدن ادراک می کوشند مورد احترام است. ادوارد بورینگ (16) نویسنده متن جدیدی درباره احساس و ادراک، کتابش را با این شرح به هلمهلتز اهدا کرد که: «اگر کسی اعتراض کند که کتاب را نباید به شخصی متوفی اهدا کرد، پاسخ من این است که هلمهلتز نمرده است. تن آدمی ممکن است پیش از عقل و ذهنش بیمرد، و یا برعکس. اهدای من بیانگر جاودانگی هلمهلتز است-نوعی جاودانگی که برای بسیاری از ما آرزویی تحقق ناپذیر است.»

فیزیک

در سال 1871، هلمهلتز با رسیدن به سن پنجاه سالگی موفقیتی بیشتر از هر فیزیولوژیدان دیگری در جهان داشت و یکی از مشهورترین دانشمندان آلمان بود. او فوق العاده سخت کوش بود. غالباً تا حدی که سلامتی بدنی و روانی او را به مخاطره می انداخت. او می توانست آهنگ سریع و بی امانش را به آرامش تبدیل کند و مانند دیگران با دستاوردها و افتخاراتش زیور دانشگاهی شود. درعوض، او به دوره کاری جدید و مهاجرتی فکری مبادرت ورزید که در سالنامه های علمی بی همتا بوده و هست. او در سال 1871 به عنوان استاد فیزیک در دانشگاه برلین، به برلین رفت.
تبدیل شدن فیزیولوژیدان به فیزیکدان، تجدید حیات اعجاب آوری نبود. فیزیک نخستین عشق هلمهلتز بود. اما شرایط او را وادار کرد که دوره ای را در پزشکی و فیزیولوژی بگذراند. او که همواره دیدی عملگرایانه داشت، درباره مرزهای فیزیک و فیزیولوژی کاوش کرد، اعتبار خوبی به دست آورد، و بیش از هر کس دیگر پایه های علم جدید زیست فیزیک را تثبیت کرد. اما دلبستگی به فیزیک ریاضی و رؤیای او فروکش نکرد. با مرگ گوستاو مگنوس، کرسی استادی فیزیک در برلین خالی ماند. هلمهلتز و گوستاو کیرشهوف (17)، استاد فیزیک در هایدلبرگ، تنها نامزدهای این کرسی بودند. کیرشهوف ترجیح داد که در هالیدبرگ بماند. دوبوا-ریموند می نویسد: «بنابراین، رویداد بی مانندی به وقوع پیوست. یک دکتر و استاد فیزیولوژی به مهمترین مقام فیزیکی در آلمان منصوب شد، و هلمهلتز که خود را مادرزاد فیزیکدان می دانست در نهایت به مقامی دست یافت که مناسب استعدادهای خاص و تمایلات وی بود. در نامه ای که برای من نوشت چنین برمی آمد که او از آن پس نسبت به فیزیولوژی بی تفاوت شده و واقعاً تنها به فیزیک ریاضی علاقه مند است.»
بناراین، هلمهلتز در برلین یک فیزیکدان بود. او توجه خود را عمدتاً بر موضوع الکترودینامیک متمرکز کرد، حوزه ای که احساس می کرد «بیابانی بی راهه» از نظریه های مشاجره آمیز شده است. او به کار ویلهلم وبِِر (18) که در آن وقت تأثیر مسلّطی بر نظریه الکترودینامیک در آلمان داشت، حمله کرد. هلمهلتز پیش از اکثر همکارانش در اروپا ‍[بجز بریتانیا] مطالعات فارادی و ماکسول بریتانیایی را درباره نظریه الکترومغناطیسی ستود. هاینریش هرتز(19)، شاگرد هلمهلتز و بعداً دستیار او، آزمایشهایی انجام داد که وجود امواج الکترومغناطیسی را ثابت و نظریه ماکسول را تأیید می کرد. همچنین از جمله گروه شاگردان برجسته و دستیاران هلمهلتز، لودویگ بولتزمن (20)، ویلهلم وین (21) و آلبرت مایکلسن (22) بودند. بولتزمن بعداً بنیانهایی برای تفسیر آماری ترمودینامیک پی ریزی کرد. (فصل 13 را ببینید.) کار بعدی وین درباره تابش گرما، یکی از سررشته های لازم را برای نوشتن مقاله انقلابی نظریه کوانتوم به ماکس پلانک، استاد فیزیک نظریه ای در برلین و دست پرورده هلمهلتز، داد. آزمایشهای بعدی مایکلسن درباره سرعت نور مبنای نظریه نسبیت اینشتین را فراهم آورد. هلمهلتز «آخرین فیزیکدان بزرگ کلاسیک» بعضی از نظریه پردازان و آزمایشگران را که درصدد اکتشاف فیزیک جدیدی بودند در برلین گردآوری کرده بود.

تصویری مبهم

این تصویری بود از هلمهلتز دانشمند و متفکر مشهور. اما او چگونه انسانی بود؟ با وجود برجستگی فوق العاده او، پاسخ چنین پرسشی دشوار است. زندگینامه معتبری تألیف لیوکونیگز برگر (23)، درباره واقعیتهای زندگی و کار هلمهلتز صادقانه است، ولی از لحاظ موثقیت ذکر کامل ویژگیهای شخصی او نیز تحسین برانگیز است. نوشته های هلمهلتز چندان ثمربخش نیست، گرچه قصد او این بوده است که مقالاتش را برای خوانندگان معمولی بنویسد سبک نگارش او نیز به شدت برونگرایانه تر از آن است که چیزی بیشتر از نگاه اجمالی گاه و بیگاه احساسی و الهامی که در کار او آورده می شد، به دست دهد. برای ما قطعاتی از ویژگیهای انسان هلمهلتز به جا مانده است. ما باید مانند باستان شناسان این قطعه ها را با هم جفت و جور کنیم.
ما می دانیم که هلمهلتز استعداد علمی شگفت انگیز و ظرفیت بسیاری از کارهای سخت داشت. جلساتی با تلاشهای ذهنی شدید، احتمالاً او را خسته و فرسوده می کرد و گاهی بر اثر حمله های میگرنی ناتوان می شد. اما همواره بهبود می یافت و در سراسر زندگی اش عادتهای کارکردن یک معتاد به کار را داشت.
او از موهبت دو ازدواج رضایت بخش برخوردار بود. مرگ نخستین همسرش، الگا، پس از سالها که به صورت نیم علیل با هلمهلتز گذرانده بود، او را ماهها با سردرد، تب، و حمله های غشی عاجز کرده بود. با وجود این، مانند همیشه، کار عامل نیروبخشی برای او بود و کمتر از دو سال بعد، هلمهلتز بار دیگر ازدواج کرد. همسر دوم او، آنا، جوان و زیبا و بنا به مضمون نامه ای که برای تامسن نوشته بود، «یکی از زیبارویان هایدلبرگ» بود. کونیگزبرگر می نویسد آن زن همسری بود که «همه نیازهای هلمهلتز را برآورده می کرد... فردی با قدرت روحی بسیار، مستعد، با دیدهای وسیع و آرزوهای رفیع، زرنگ در جامعه و پرورش یافته در جرگه ای بود که در آن عقل و منش انسانی به یکسان توسعه می یافت.» آنان در اداره امور خانواده و مسئولیتهای اجتماعی همسرش که به سرعت گسترش می یافت و به طور کلی در داستان موفقیت هلمهلتز در هایدلبرگ و برلین سهمی اساسی داشته است.
هلمهلتز برای انجام آنچه موفق به انجام آنها شده است، می باید به شدت جاه طلب بوده باشد، اما به نظر می رسد او راه موفقیت را بدون تظاهر و ادّعا پیموده است، بدون آنکه بحثی در مورد جامعیت، مهارت علمی او و موارد دیگری از این قبیل در میان باشد. ماکس پلانک، کسی که می توان به رأی او درباره جامعیت و پیشوایی روشنگری عقلانی بدون تظاهر اعتماد کرد، در مورد دوستی اش با هلمهلتز در سالهای 1890 در برلین می نویسد:
من با هلمهلتز... به عنوان یک انسان شریف آشنا شدم و به عنوان یک دانشمند به او احترام می گذارم. زیرا او با همه شخصیت، صداقت در اعتقادها و خصلت فروتنی، تجسمی از شکوه و صحت علم بود. این ویژگیهای شخصیتی که با مهربانی صادقانه انسانی تکمیل می شد، قلب مرا عمیقاً تحت تأثیر قرار می داد. زمانی در حین مذاکره ای، او با چشمانی آرام، کنجکاو، نافذ، و با وجود این بسیار رئوفانه به من نگاه می کرد، گویی من با یک احساس اطمینان و دلبستگی بی حدّ کودکانه منکوب می شدم و احساس می کردم که می توانم هر چه را در ذهن دارم به او واگذار کنم.
کسان دیگری که هلمهلتز را بیشتر از دور شناخته اند برداشتهای متفاوتی داشته اند. انگلبرت برودا (24) اظهار نظر می کند که بولتزمن «بیشترین احترام را به عنوان دانشمند جهانی برای هلمهلتز قایل بود. اما هلمهلتز... او را به سردی ترک می کرد.» هلمهلتز در میان شاگردان و بعضی از همکارانش «صدراعظم رایش فیزیک آلمان» نامیده می شد.
هیچ تردیدی نیست که هلمهلتز علاقه پرشوری به پژوهش علمی و چنگ اندازی دایره المعارفی به واقعیتها و اصول علم داشته است. با وجود این در شخصیت او چیز مخالفی برای او مشکل ساز بود تا بتواند احساسات و دانش خود را در کلاس درس به شاگردان منتقل کند. بار دیگر درباره وضوح تصویری از هلمهولتز در سالن سخنرانی، مدیون پلانک هستیم (در برلین): «آشکار بود که هلمهلتز هرگز مطالب سخنرانیهایش را به طور مناسبی آماده نمی کند، با مکث و تردید سخن می گوید، و سخنش را برای یافتن داده های لازم از دفتر یادداشت کوچکش، قطع می کند. علاوه، بر این، او به طور مکرر در محاسبه هایی که روی تخته سیاه انجام می داد دچار اشتباه می شد و اثر غیر قابل تردیدی داشت که درست همان قدر که ما کِسل می شدیم، او هم آزرده می شد. سرانجام کلاسهای او بیشتر و بیشتر خلوت شد، و نهایتاً دو یا سه شاگرد در کلاس درس حاضر می شد که یکی از آنها من بودم.»
هلمهلتز مطالعه علمی را به طریق شخصی خاصی می نگریست. احتمالاً کلیات معمول را که برای دانشجویان در یک دوره ردسی لازم است برای او اساس علم نبود. به هر حال هلمهلتز نخستین دانشمند مشهوری نبود که از عهده بیان صرحی و ایجاد جاذبه علمی در کلاس درس برنیاید (و به گواهی کسانی که به عنوان کارآموز علمی در دانشگاه خدمت کرده اند) آخرین آنها هم نبوده است.
نیروی محرکه عقلانی زندگی هلمهلتز تجسس پایان ناپذیری برای اصول بنیادی وحدت جویی بود. او یکی از نخستین کسانی بود که دریافت پایستگی انرژی مهمترین اصل وحدت جویی در فیزیک است. در سال 1882 او یکی از نخستین مطالعات در زمینه بین رشته ای را آغاز کرد که به زودی شیمی فیزیک نامیده شد. اثر او درباره ادراک، وحدت فیزیک و فیزیولوژی را آشکار کرد. علاوه بر این، نظریه های دیدن و شنیدن او کاوشی بود درباره معنی زیباشناختی رنگ و موسیقی، که پلی بین هنر و علم ایجاد کرد. او قبلاً در چند مورد و پس از آن هم مطالبی درباره وحدت عینی و ذهنی و از زیباشناختی و عقل بیان کرده بود.
او امیدوار بود تا اصلی بیابد که از آن بتوان همه فیزیک را استخراج کرد، وحدتی از وحدتها. او سالهای بسیاری را صرف این تلاش کرد. او می پنداشت «اصل کمترین کنش» که ویلیام رُوان هامیلتون (25)، ریاضیدان و فیزیکدان ایرلندی کشف کرده بود، منظور بزرگ او را برآورده خواهد کرد، اما هلمهلتز پیش از آنکه در کارش توفیقی حاصل شود، وفات یافت. در حدود همان زمان تامسن در تلاشی برای آنکه نظریه دینامیکی اش را شامل همه چیز کند، ناموفق ماند. در قرن بیستم آلبرت اینشتین در کوشش طولانی برای فرمولبندی نظریه وحدت یافته ای از الکترومغناطیس و گرانی ناموفق ماند. در سالهای 1960 فیزیکدانان ذره ای، شِلدُن گلاشو (26)، عبدالسلام (27) و استفن وینبرگ (28) نظریه وحدت یافته ای از الکترومغناطیس و نیروی هسته ای ضعیف را بسط دادند. هنوز تحقیق برای نظریه های گسترده تر، متحد کردن فیزکی اتمی، هسته ای و ذره ای با فیزیک گرانی ادامه دارد. ما امیدواریم این پژوهشها برای یک «نظریه ای برای همه چیز» سرانجام موفقیت آمیز باشد. ولی ممکن است به این تشخیص برسیم که محدودیتهایی وجود دارد. دانشمندان ممکن است هرگز روزی را نبینند که وحدت جویان ارضا شده باشند و متنوع کاران سرگرم کار نباشند.

پی نوشت ها :

1. Freeman Dyson
2. Hermann Helmholtz
3. Johannes Muller
4. Emil du Bois-Reymond
5. Ernst Brucke
6. Carl Ludwig
7. Gustav Magnus
8. Daniel Bernoulli
9. Jean d Alembert
10. Yehuda Elkana
11. G.A.Reimer
12. C.G.J.Jacobi
13. Muller
14. duBois-Reymond
15. Brucke
16. Edward Boring
17. Gustav Kirchhoff
18. Wilhelm weber
19. Heinrich Hertz
20. Ludwig Boltzmann
21. Wilhelm wien
22. Albert Michelson
23. Leo konigsberger
24. Englebert Broda
25. William Rowan Hamilton
26. Sheldon Glashow
27. Abdus salam
28. Steven Weinberg

منبع: کروپر، ویلیام ه؛ (1390)، فیزیکدانان بزرگ از گالیله تا هاوکینگ، ترجمه احمد خواجه نصیر طوسی، تهران؛ انتشارات فاطمی، چاپ سوم.