Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz
německý vědec – 190. výročí narození

Dílo tohoto německého vědce zahrnuje celou škálu vědeckých oborů: fyziologii, optiku, akustiku – obojí s ohledem na psychologii – chemii, matematiku, elektrotechniku a magnetismus, meteorologii a technickou mechaniku. Pochopitelně se nevyhnul ani filozofii. Byl nadaným klavíristou a nadšeným obdivovatelem umění. Nicméně největším přínosem jeho bádání byl pravděpodobně průlom ve fyziologii oka a ucha. Snažil se utřídit různé sjednocující principy v přírodních vědách. To se týkalo především spojení lékařství a fyziky. Jeho lékařská bádání představují zlom ve výzkumu nervového systému a jeho fyzikální bádání vyústila ve formulaci zákona o zachování energie – i když v tomto případě ke stejným – závěrům nezávisle došli krátce před ním dva fyzikové – Němec Julius Robert Mayer (1814–1878), který zformuloval 1. větu termodynamickou, a Angličan James Prescott Joule (1818–1889) určil, že teplo je energii a různé energie i při vzájemné přeměně dají stejnou velikost.

Jeden z jeho výroků zcela odpovídá jeho vlastnímu významu pro světovou vědu: „Velcí mužové jsou koeficienty svého století.“

Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz se narodil 31. srpna 1821 jako nejstarší ze čtyř dětí ve středostavovské rodině středoškolského profesora Augusta Ferdinanda Julia Helmholtze (1792–1859) v pruské Postupimi. Otec byl ředitelem gymnázia a učil němčinu, klasické jazyky, filozofii, matematiku a fyziku. Za napoleonských válek se jako důstojník vyznamenal v bojích pruské armády proti Napoleonovi. Maminka Caroline Auguste, rozená Penn (1797–1854), velmi mírná a klidná paní, dost rezervovaná, ale s mimořádnou intuicí, byla potomkem slavného kvakera Williama Penna (1644–1718), zakladatele amerického státu Pensylvánie, a dcerou královského dělostřeleckého kapitána. Její klidnou povahu po ní zdědil i její nejstarší syn. Hermann měl dva bratry a dvě sestry, ještě další dva bratři zemřeli jako malí. Obzvláště s bratrem Ottou (1834–1919), který se stal hutním inženýrem, měl Hermann velmi úzké vztahy. Kmotrem malého Hermanna byl filozof Immanuel Hermann Fichte (1796–1879), syn slavného německého filozofa Johanna Gottlieba Fichta (1762–1879), žáka slavného Immanuela Kanta (1724–1804).

Otec Hermannův pochopitelně, jak je vidno z úzkých vztahů k těmto filozofům, převzal mnohé z Fichtovy i Kantovy filozofie a z jejich přístupu k přírodním vědám a předal je i svým dětem. Od otce se učil Hermann klasickým jazykům, ale také francouzštině, angličtině a italštině. Podle některých pramenů dokonce také hebrejsky a arabsky, což je pochopitelné, protože nějakou dobu otec studoval bohosloví, ale kvůli značně ortodoxnímu pojetí teologie zanechal.

Mladý Helmholtz se ale naučil i důležitému poznatku, potřebnému pro jeho budoucí život: shromáždit data, která sice za Helmholtzova mládí byla spíše spekulativního charakteru, závislého na filozofii, a snažit se pomocí pokusů fakta ověřit, což později jeho otec sledoval značně nedůvěřivě. Značný vliv na něj měla hudba a kreslení, což je zřejmé především z jeho korespondence, kdy popisuje nějaký hudební zážitek nebo nějakou výstavu.

Do tzv. „normální školy“ (Normalschule) začal chodit v sedmi letech. Od mládí měl dost křehké zdraví, byl bledý, míval migrény a trpěl závratěmi. Gymnázium navštěvoval od r. 1832. Rozhodoval se pro studium fyziky, ale vzhledem k celkem malým otcovým příjmům by byly poplatky za studium velké, a z otcova příkladu učitele bylo jasné, že ani jeho příjmy by velké nebyly. Poslechl tedy otcovu radu a nastoupil na Institut císaře Bedřicha Viléma (Kaiser Friedrich-Wilhelm-Institut do Berlína, což byla vysoká škola, určená pro vojenské lékaře, hlavně pro chirurgy. Pro zajímavost uvádím, že jedním z prvních rektorů této vysoké školy byl Karl Rudolphi (1771–1832), tchán našeho Jana Evangelisty Purkyně.

Při studiu se Hermann stačil věnovat hudbě, popisoval např. v dopise rodičům problémy při stěhování klavíru do jeho podnájmu; četl s nadšením Goetha a Byrona.

Měl velmi dobré profesory. Velmi mnoho ho naučil anatom a fyziolog Johannes Peter Müller (1801–1858). Jeho významnými spolužáky byli fyziologové Ernst Wilhelm von Brücke (1819–1892) a Emil Heinrich du Bois – Reymond (1818–1896), který se stal jeho doživotním přítelem.

Studoval díla matematiků a fyziků Leonarda Eulera, Daniela Bernouliho, Jeana Ronda d´Alemberta, Josepha Louise Lagrangeho a Pierra Simona Laplaceho.

V r. 1841 začal s primitivním mikroskopem pracovat na dizertační doktorské práci na téma histologie nervového systému u bezobratlých. Zkoumal nervový systém pijavic, hlemýžďů, ale i krabů. Zároveň se při praxi na vojenské univerzitní klinice setkal s vynikajícími učiteli očního lékařství a seznámil se s problémy binokulárního vidění. Doktorát obhájil a promoce byla 2. listopadu 1842.

Začal pracovat jako asistent u pruské armády u královských husarů v Postupimi. Protože zkušenost a pokusy považoval za velmi důležité, pokračoval v nich i nouzové laboratoři v kasárnách. Zkoumal především projevy fermentace a metabolismu svalů, ale také vývoj tepla v souvislosti se smršťováním svalů. Aby si vylepšil dost mizerný plat, měl v Postupimi a okolí soukromé pacienty.

V lednu 1845 založilo šest vědců, především fyziologů Německou fyzikální společnost (Deutsche physikalische Gesellschaft), přičemž jeden ze zakladatelů byl Helmholztův přítel du Bois – Reymond. Vědci si mimo jiné vytkli za cíl pozvednout fyziologii na skutečnou vědeckou úroveň. Na půdě této společnost přednesl koncem července 1847 Helmoltz převratnou přednášku „O zachování energie“ (Űber die Erhaltung der Kraft), kterou také vydal jako malou knížečku v Berlíně. Pro fyziologii tato přednáška znamenala, že lze pro organismy počítat s fyzikálními zákony, což v době, kdy byl pro zkoumání živých organismů módní vitalismus, který počítal z vnější „vitální“ silou pro řízení těchto, byl značný průlom. Tento Helmholtzův přístup byl pro něj dost často příčinou neshod s ostatními vědci především starší generace nebo konzervativního zaměření. Pro fyziku bylo rovněž převratné konstatování, že v uzavřené fyzikální soustavě je energie stálá.

V tomto roce byl Helmholtz přeložen k pluku královské tělesné stráže (Regiment der Gardes du Corps).

Tato vědecká činnost pochopitelně nemohla zůstat utajená „šedé eminenci“ německé vědy, jednomu z největších německých přírodovědců Alexandru von Humboldtovi (1769–1859). Pomocí svého politického vlivu zařídil mladému géniovi odchod od armády a nový směr jeho kariéry.

Jeho bývalý spolužák a přítel dostal nabídku místa na univerzitě v Královci (dnešní Kaliningrad) a jeho místo v Berlíně se uvolnilo. Helmholtz o ně zažádal a stal se učitelem anatomie v berlínské umělecké akademii (Akademie der Künste) a asistentem v berlínském anatomickém muzeu. V té době stále pokračoval se svými výzkumy a zkonstruoval přístroj na měření smršťování svalů.

V r. 1849 dostal Brücke nabídku místa na vídeňské univerzitě a Helmholtz zažádal o jeho místo v Královci. Přimluvili se za něj opět Humboldt a dále jeho někdejší učitel Johannes Müller. Helmholtz se tedy stal mimořádným profesorem fyziologie a patologie a ředitelem Fyziologického ústavu na univerzitě v Královci, což mu umožnilo se oženit s jeho dávnou láskou, Olgou von Velten (1826–1859), dcerou vojenského chirurga. Seznámili se na hudebně pěveckých večírcích. Po svatbě mu byla velkou pomocnicí při jeho pokusech; nejen jako objekt jeho zkoumání, ale při kontrole a zápisu výsledků. Paní Olga měla ale dost křehké zdraví a podnebí v Královci jí příliš nesvědčilo.

V té době se mu narodila dceruška Käthe.

Začátkem r. 1850 pracoval Hermann Helmholtz na měření nervových vzruchů a smršťování svalů. Přednesl na toto téma několik přednášek a napsal nějaké články. Důležitý závěr těchto prací spočíval ve změření rychlosti nervových impulzů, kde opravil do té doby vžitý názor rychlosti „ mozku“ nebo „myšlenky“ jako menší – mezi padesáti až sto metry za sekundu. Ve svých článcích se ale také zabýval fyzikou – a sice elektrotechnikou o indukovaných proudech. Uveřejnil i několik prací z oblasti zrakového a sluchového vnímání. Podle některých pramenů už tehdy, podle jiných později použil poprvé termín „nevědomí“ (Unbewusstsein) – pojem užívaný později slavnými psychology i psychiatry.

Hermannův otec byl překvapen úspěchy svého syna, včetně jeho finančního ocenění, a v té době velice toužil se na některých synových výzkumech podílet.

Ovšem jeho závěry byly tak nové, že starší vědci, včetně Humboldta i vlastního Hermannova otce, nechápali vše jasně a mnohdy narážely na jejich příliš idealistickou filozofii.

Jeho zkoumání zrakového vnímání vyústilo k vynálezu „očního zrcátka“ (Augenspiegel), jak vynález, později nazvaný oftalmoskop nejdříve pojmenoval. Pomocí něho zjistil, že oko je vlastně „camera obscura“ – temná komora. O tomto jeho vynálezu vyšla v Berlíně publikace „Popis očního zrcátka pro vyšetření sítnice v živém oku“ (Beschreibung eines Augen-Spiegels zur Untersuchung der Netzhaut im lebenden Auge). O významu tohoto vynálezu byli okamžitě někteří lékaři přesvědčení, že Helmholtz dostal i objednávky. Přístroj sestavoval berlínský mechanik.

Po vynálezu oftalmoskopu cestoval v červenci až říjnu 1851 Helmholtz na náklady pruské vlády po různých německých městech a seznamoval se s německou vědeckou elitou, jeho manželka s dceruškou byly u příbuzných u Berlína. Cestoval ale i do zahraničí – byl v Curychu, je známo, že vylezl na dvoutisícovku Faulhorn ve Švýcarsku, dojel do severní Itálie do Milána a vracel se do Královce přes Vídeň, kde se stavil u přítele Brücka a setkal se se slavným rodákem z Hradce Králové – profesorem Karlem Rokytanským (1804–1878). Koncem roku se stal řádným profesorem a začal studovat Newtonovy a Goethovy závěry, týkající se barev a barevného vidění. Opravil některé chybné Goethovy závěry, týkající se směšování barev. Ustanovil složení základních barev na zcela fyzikálním základě a upřesnil učení anglického polyhistora Thomase Younga (1773–1823) ze začátku 19. století, že barevné vidění okem je možné pomocí tří druhů receptorů na sítnici, nikoliv až v mozku, jak předpokládal Young. Tato upřesněná teorie se nazývá Young-Helmholtzovou teorií. Později došlo k velkým sporům mezi Helmholtzem a dalším německým fyziologem Ewaldem Heringem (1834–1918), profesorem pražské Karlo-Ferdinandovy univerzity. Heringovým podporovatelem byl známější pražský profesor Ernst Mach (1838–1916). Helmholtz v té době svých studií zrakového vnímání na nějakou dobu zanechal.

Jeho myšlenky bývaly tak převratné, že byly přijímány ledově a s nedůvěrou, což začal být někdy i případ Helmholtze staršího. Koncem září 1852 se Helmoltzovi narodil syn Richard (1852–1934), budoucí strojní inženýr a konstruktér parních lokomotiv.

Začátkem r. 1853 se Helmholtz zabýval Kirchhoffovými zákony, které jsou modifikací zákona zachování energie v elektrických obvodech. Tohoto roku se stal členem Berlínské akademie věd (Königliche Akademie der Wissenschaften), kde přednesl zprávu „O poněkud neznámé změně v lidském oku při změněné akomodaci“. Pro přípravu této přednášky použil objev Jana Evangelisty Purkyně, že odraz světelného zdroje vytvoří v oku čtyři tzv. Purkyňovy-Sansonovy obrázky. Ale hlavně seznámil posluchače s dalším svým přístrojem oftalmometrem – přístrojem k měření zakřivení rohovky a tím k určení astigmatismu.

Přednášel v Královci také o Goethově teorii barevného vidění, včetně svých korekcí. S přednáškami na podobné téma pokračoval i v r. 1854, ale přednášel i pro veřejnost. K významným přednáškám této doby patřila přednáška při příležitost 50. výročí Kantova úmrtí na téma interakce přírodních sil. Zde se zabýval i vesmírnými vztahy, pokusil se spojit souvislosti mezi empirickými fakty, fyziologií smyslových orgánů a názory Immanuela Kanta a tím i Johanna Gottlieba Fichta.

V létě odjel na první ze svých mnohých cest do Anglie. Manželku s dětmi nechal v Dahlemu, nynější části Berlína, stavil se v Postupimi u rodičů, kde maminka po těžké operaci velmi zestárla a krátce po jeho návratu do Královce zemřela. Odcestoval do Anglie, kde se setkal s mnohými významnými vědci. Vážil si hlavně setkání s Williamem Thomsonem, pozdějším lordem Kelvinem (1824–1907), který už byl v té době členem Královské společnosti. Podle jiných pramenů se setkali o dva roky později.

V Královci začal mít problémy především se zdravím své manželky, které tamější podnebí nesvědčilo, měl problémy s jedním ze svých doktorandů, pozdějším slavným patologem Ernstem Neumannem (1834–1918). Opět vystoupil s pomocí „Deus ex machina“ Humboldt a Helmholtz nastoupil na místo profesora anatomie v Bonnu. Zde pokračoval ve studiu vnímání a v r. 1856 mu vyšel první svazek třídílného díla „Rukověť fyziologické optiky“ (Handbuch der physiologischen Optik) s jedenácti tabulkami a více než dvěma sty podrobnými linoryty, popisujícími oko i případné přístroje.

O prázdninách 1855 byl ve Švýcarsku v Basileji, ale pak jel do Chamonix, kde byl na několika horolezeckých túrách.

V r. 1856 se projevilo jeho zcela jiné současné zaměření, vycházející z jeho zaměstnání anatoma - popisoval fyziologii hrudníku „O pohybu hrudníku“ (Űber die Bewegung des Brustkastens).

Jeho empirické pojetí vědy se nelíbilo ani jeho kolegům, dokonce snad šly nějaké stížnosti na ministerstvo školství. Zpracovával vnímání hudby, což velice bavilo jeho manželku; anatomie ho dostatečně neuspokojovala. Ve vnímání hudby navázal na Tartiniho „il terzo suono“ – třetí zvuk, který je vyšší harmonickou složkou základního tónu. Navázal na bádání mnichovského profesora fyziky Georga Simona Ohma (1789–1854) o fyziologické akustice, že ucho analyzuje zvuky jakožto jednoduché vibrace, matematicky popsatelné Fourierovými řadami.

Ještě v Královci navrhl jakýsi první hudební syntezátor k směšování tónů a měření jejich vlastností, ale také zvuků lidské řeči. Přístroj zkonstruoval královecký rodák – fyzik a akustik Rudolf König (1832–1901).


Helmholtz se dále zabýval otázkami zkreslení zvuku ve sluchovém ústrojí, hlavně při vyšších frekvencích, ale právě také Tartiniho tóny, které jsou nyní v akustice nazývány diferenčními tóny nebo také tóny vyšších řádů. Dělal pokusy s lidským hlasem, kde mu hlavně pomáhala jeho manželka, která krásně zpívala. Napsal pojednání o samohláskách, zabýval se barvou tónů.

Vedle toho se v této době zabýval pohybem kapalin, z čehož vyplynula tak zvaná Helmholtzova věta – že v ideální kapalině se nemohou vytvořit víry samy od sebe – a pokud jsou způsobeny vnějšími vlivy, pohybují se stejnou rotační rychlostí. V r. 1857 představil veřejnosti další přístroj telestereoskop, umožňující prostorové vidění.

Téhož roku mu bádenské velkoknížectví nabídlo místo profesora fyziologie v Heidelbergu, kde byl profesorem fyziky významný německý učenec Gustav Kirchhoff (1824–1887) a profesorem chemie Robert Bunsen, spojovaný především s „Bunsenovým" kahanem (1811–1899). Ještě před konečným Helmholtzovým rozhodnutím se jeho odchod z Bonnu snažil zvrátit pruský korunní princ Vilém I.

V Heidelbergu nastoupil na podzim r. 1858 a byl bouřlivě přivítán. Ještě před začátkem přednášek byl na konferenci v Aberdeenu v Anglii a přednášel na setkání přírodovědců v Karlsruhe. Koncem roku se stal mimořádným členem bavorské akademie věd a bylo mu propůjčeno první vyznamenání Řád Holandského lva. Na půdě bavorské akademie poprvé seznámil vědeckou veřejnost s výzkumy chvění vzduchu v trubkách pro hudební teorii (Űber Luftschwingungen in Röhren für die Theorie der Musik), což v dalších přednáškách rozšířil i na trubice v lidském těle. V době jeho akustických bádání vznikl také Helmholtzův rezonátor pro vnímání určitého tónu podle jeho naladění daného rozměry.

Dalším významným vědeckým pojednáním tohoto roku bylo pojednání „O integrálech hydrodynamické rovnice“ (Über die Integrale der hydromechanischen Gleichung). Uveřejnil pojednání o nestabilnosti látek, z něhož vyplynuly podmínky pro rovnovážný stav termodynamické soustavy. Matematicky se tyto podmínky vyjadřují pomocí veličiny, která ve fyzice nese jeho jméno: „Helmholtzova volná energie“.

Z počátku měl v Heidelbergu problémy s pokusy, protože patřičné laboratoře musel teprve budovat; měl v podstatě vybudovat celý fyziologický ústav. S výstavbou mu pomáhal jeho asistent a jeden z nejvýznamnějších žáků Wilhelm Wundt (1832–1920).

Roku 1859 ho postihly dvě smutné události – na začátku léta mu zemřel po mrtvici otec a na konci roku mu po chřipce zemřela na tuberkulózu manželka.

V r. 1860 vyšel druhý díl jeho „Rukověti fyziologické optiky“. Přednášel o všech „svých“ oborech – o tření v kapalinách, o zachování energie, také o perských a arabských hudebních stupnicích, o pohybu houslových strun. Začal s pokusy pro třetí díl své „Rukověti fyziologické optiky“, už bez úzkostlivé otcovy opatrnosti a nedůvěry.

Se dvěma malými dětmi nemohl zůstat sám. Oženil se na jaře 1862 s půvabnou a společenskou Annou von Mohl (1834 – 1899) dcerou Roberta Mohla, politika a profesora práv na heidelberské univerzitě. Měla příbuzné ve Francii, naučila se dobře francouzsky i anglicky a později přeložila některé z knih svého manžela do angličtiny.

Téhož roku koncem podzimu se manželům narodil syn Robert (1862–1889). Roku 1863 mu vyšla velmi důležitá kniha – jakýsi doplněk jeho „Rukojeti“ v oblasti sluchového vnímání „Nauka o vnímání zvuků jako fyziologický základ pro teorii hudby“ (Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik),

shrnující oba základní obory jeho zkoumání: fyziku (akustiku), lékařství (fyziologii), ale také oblast psychologie.
O velikonocích 1864 přednášel v Anglii, kde se pár týdnu zdržel, a po návratu se mu narodila dcera Ellen Ida Elisabeth (1864–1941). Jeho přednášky z té doby se týkaly fyziologie oka.

Roku 1867 mu zemřela ve věku čtyřiačtyřiceti let v Rusku sestra Marie, která už delší dobu trpěla depresemi. Vyšel mu třetí díl jeho „Rukověti“, kde se vnímáním zajímal obecněji.

Tohoto roku měl zajímavou přednášku, spojující dva jeho zájmy o vztahu optiky a malířství (Optisches über Malerei) a ve svých úvahách o vnímání šel hlouběji v přednášce nazvané „Představy o existenci, tvaru a poloze vnějších objektů“ (Vorstellungen über die Existenz, die Form und die Lage äusserer Objekte), v níž se zabýval vjemy a zpracováním představ, vycházejících ze zkušenosti. Asi o deset let později se k tématu vracel v přednášce „Rozdílnost mezi pohledem na obraz a pohledem na skutečnost“ (Inkongruenz zwischen dem Anblick eines Gemäldes und den Anblicke der Wirklichkeit). Zabýval se ale i vlastnostmi ledu a ledovců. A protože sám trpěl sennou rýmou, napsal o tom pojednání „O senné rýmě“ (Über das Heufieber).

Na podzim r. 1868 se mu narodil nejmladší syn Friedrich Julius (1868–1901), který měl tělesné a pravděpodobně i psychologické potíže přesto, že studoval i vysokou školu, nebyl schopen cokoliv dotáhnout do konce a stále churavěl. I jeho starší bratr měl velmi křehké zdraví a rodiče navštěvovali vedle lékařů s dětmi různé lázně.

V r. 1870 zemřel berlínský profesor fyziky Gustav Magnus (1802–1870) a jeho místo bylo nejdříve nabídnuto Kischhoffovi a po jeho odmítnutí Helmholtzovi. Měl sice dost vysoké požadavky, včetně vybudování nového fyzikálního ústavu, které mu pruské císařství bylo ochotno splnit. Místo přijal v r. 1871 a nejdříve byl v Berlíně sám. Jeho manželka s dětmi se přistěhovala až v r. 1872 a z jejich domácnosti vybudovala salón, kde se setkávali vědci, umělci i politici.

Jako kdysi v Heidelbergu, byl i na berlínské univerzitě přijat od svých kolegů s velkými ovacemi. Téhož roku se stal řádným členem akademie (Königlich-Preussische Akademie der Wissenschaften).

Zabýval se i otázkami vesmíru přednesl přednášku o původu planetárního systému. Po něm se také jmenuje astronomický proces Kelvin-Helmholtzův mechanismus, který probíhá při ochlazování povrchu planet a hvězd.

Jako profesor fyziky prostudoval Helmholtz nedávné výzkumy o elektromagnetismu svých kolegů z Německa i zahraničí; ověřoval si je matematicky. Propagoval závěry skotského fyzika Jamese Clarka Maxwella (1831–1879), i když ne vždy s ním souhlasil, a Michaela Faradaye (1791–1867). Na základě poznatků o kladné a záporné elektřině nazýval tyto „elementárními množstvími“ ještě před označením jako elektrony a protony. Přednesl několik přednášek na téma elektromagnetické teorie a pracoval na matematickém vyjádření elektrodynamických dějů.

V době prusko-francouzské války (1870–1871) konstruoval, jakožto vynikající mechanik, různé mechanismy potřebné pro válečné účely.
V r. 1872 se provdala jeho výtvarně nadaná dcera Käthe; v r. 1873 se narodila první Helmholtzova vnučka Edith. Ale mladá maminka nebyla příliš zdravá a přes všechna možná léčení na jaře 1877 zemřela.

V r. 1875 se zabýval Helmholtz otázkami spojenými s počasím a meteorologií. Počasí sledoval na švýcarské hoře Rigi mezi jezery v centrálním Švýcarsku. Svá pozorování popsal v pojednání „Vichřice a bouře“ (Wirbelstürme und Gewitter).

Zajímala ho galvanika, galvanické články, seznámil se s Faradayovými zákony – jak elektromagnetické indukce, tak jeho zákony, týkajícími se elektrolýzy.

Přednesl množství přednášek a napsal řadu pojednání týkajících se celé škály jeho dosavadního bádání.

V r. 1881 odjel do Anglie, kde k výročí Michala Faradaye přednesl ve Faradayově společnosti v Londýně přednášku. Dál pokračoval do Paříže na První elektrotechnický kongres, který se zabýval mimo jiné pojmenováním jednotek elektrotechnických veličin.

V r. 1882 byl povýšen za přínos vědě do šlechtického stavu.

Rok 1883 byl rokem jeho významných odborných cest – jednak na První elektrotechnickou výstavu ve Vídni a pak ještě do Říma na geodetický kongres, který byl význačný určením nultého poledníku do Greenwiche.

V r. 1884 se vdala dcera Ellen za Arnolda Wilhelma von Siemens (1853–1981), nejstaršího syna zakladatele významné elektrotechnické firmy a velkého Helmholtzova přítele. První vnuk Hermann von Siemens (1885 – 1986) se narodil příští rok a byl pak v dospělosti dlouhá léta hlavou Siemensova koncernu, i když krátce po druhé světové válce měl potíže s představiteli vítězných mocností. Ale později se mohl do vedení koncernu vrátit.

Helmholtz velice usiloval o završení svých mechanistických představ a usiloval životní procesy popsat jednoduchými fyzikálními zákony, což se mu pochopitelně nepodařilo.

V r. 1888 se Helmholtz stal prezidentem říšského Fyzikálně – technického ústavu (Physikalisch-Technische Reichsanstalt) v Charlottenburgu, který je dnes součástí Berlína. Ústav vznikl a byl podporován nadací Helmholtzova přítele a tchána jeho dcery Wernera von Siemens (1855–1919). Toto místo zastával Helmholtz až do své smrti. V roce 1888 se mohl těšit z úspěchu svého žáka a někdejšího asistenta Heinricha Hertze (1857–1894), který objevil a pokusem dokázal bezdrátové šíření radiových vln.

V létě r. 1889 potkala manžele Helmholtzovy další rána – zemřel velice nadaný syn Robert. Následoval otce ve výzkumech a krátce před smrtí uveřejnil práci na téma záření světla a tepla v hořících plynech a získal i nějakou medaili.

V srpnu odjel Helmholtz opět do svého oblíbeného Švýcarska, aby se poněkud vzpamatoval. Popisoval v dopise manželce výlet s americkým vynálezcem Thomasem Alvou Edisonem (1847–1931).
Na jaře příštího roku konal opět jiný výzkum. V Antibes v jižní Francii pozoroval na žádost akademie mořské vlny a souvislosti s pohybem větru.
Byl také členem vzdělávací komise pruského ministerstva školství a velice brojil proti bezduchému memorování bez porozumění předmětu výkladu.

Oslava Helmholtzových sedmdesátin v 2. listopadu 1891 byla velkolepá. Císař Vilém II. Pruský mu propůjčil titul tajného rady, vyznamenali ho králové Itálie a Švédska, prezident Francie Sadi Carnot, synovec velkého francouzského fyzika, i dřívější jeho „zaměstnavatel“ bádenský velkovévoda. Dostal čestná jmenování od různých vědeckých institucí od Evropy, přes Sibiř až do Austrálie. Byl jmenován čestným občanem své rodné Postupimi. V děkovací řeči při večeři na oslavu se zaměřil na význam poezie a filozofie, zdůraznil Goethovo bádání, na které navázal. Mluvil o badatelském štěstí – intuici a inspiraci.

V létě 1892 byl opět v Anglii, ale během podzimu se dozvěděl zdrcující zprávu o nevyléčitelné nemoci ledvin svého oblíbeného žáka Heinricha Hertze. A v prosinci zemřel přítel Werner von Siemens. Obě tyto okolnosti byly pro něj zvlášť těžké, protože i jeho vlastní syn Friedrich velmi chřadl.
Je známo, že tyto smutky Helmholtz léčil prací a hudbou.

Dostal pozvánku na světový veletrh do Chicaga a stal se oficiálním delegátem za Německo na elektrotechnickém kongresu, který v Chicagu probíhal ve stejné době. Rodina i přátelé se obávali o jeho zdraví. Pruská vláda přivolila doprovod paní Helmholtzové na státní útraty.

Po příjezdu do Chicaga měl Helmholtz i některé volné dny, kdy obdivoval přírodní krásy. Manželé byli pozváni svými americkými hostiteli do Denveru, do Colorada Springs, ale na druhou stranu do Bostonu a k Niagarským vodopádům. Zvláště Niagara Helmholtze uchvátila. Těsně před odplutím do Evropy upadl Helmholtz na schodech a utrpěl těžký otřes mozku. Podle pádu usoudili lékaři, že před pádem upadl do bezvědomí, což se mu stávalo často v mládí. V bezvědomí byl přepraven přes oceán d Brém, kde ho dali v nemocnici natolik dohromady, že mohl odjet domů. Úraz měl za následek dvojité vidění. Začátkem roku 1894 zemřel Hertz, což opět ovlivnilo Helmholtzovo zdraví.

To ale nebyla poslední rána – další z jeho nadaných žáků, který byl jeho nástupcem na berlínské univerzitě, August Kundt (1839–1894), zemřel v květnu. Tyto nešťastné události způsobily zhoršení jeho zdravotního stavu; závratě byly častější.

Zabýval se pořádáním Hertzových prací a zamýšlel vypracovat seznam svých prací. Zabýval se filozofickými i metafyzickými otázkami, stále pilně pracoval.

12. července utrpěl slabý záchvat mrtvice, ale měl po něm halucinace, ve kterých se vracel k zážitkům u Niagarských vodopádů. Poslední šťastný den byly jeho narozeniny 31. srpna. 8. září 1894 zemřel.
Pohřebních obřadů se vedle rodiny, přátel a vědců zúčastnil i císař se svou rodinou.
Jeho čestný hrob je na berlínském hřbitově Wahnsee v Zehlendorfu.


Před Humboldtovou univerzitou byl postaven krátce po Helmholtzově smrti jeho pomník. Zajímavé je, že za fašismu byl odstraněn.
Dílo tohoto velkého muže je tak rozsáhlé, že nelze krátce popsat ani shrnout.
Mnohé jeho myšlenky ještě zdaleka nebyly pochopeny.
Jedna dnes, v době, kdy za vším je zisk, opravdu září: „Jenom práce, a sice nezištná práce pro ideální cíl, dává trvalé uspokojení.“