“科学家”这个伟大的称号意味着什么?它意味着睿智思想和高尚品格的完美结合，古希腊伟大思想家亚里士多德曾说，理智是神圣的，思想是至高无上的，思想就是以自身为对象的思考。这样的思考是永恒的。每当我们走近科学家，步入他们的精神世界，我们就不能不为他们的思想所感动、所吸引。赫尔姆霍茨就是他们当中杰出的一位。

　　少年立志一波三折

　　赫尔曼•路德维希•费迪南德•冯•赫尔姆霍茨(Hermann Ludwig1％rdinan Von Helmholtz)是德国杰出的物理学家、医学家。1821年8月3日，他出生于德国波茨坦的一个具有浓厚文化气息的知识分子家庭中，父亲A．F．J赫尔姆霍茨是波茨坦的基姆纳希乌姆中学教师，对绘画、音乐、数学、语言学、神学和哲学等学科都具有浓厚的兴趣和相当的研究。母亲F．C．彭尼在家料理家务，她聪明贤惠，理事果断，是美国独立战争时期赫赫有名的启蒙思想家、民主主义者W．彭尼的后代。赫尔姆霍茨之所以能够在日后成长为德国科学界的领袖式人物，与母亲的影响是分不开的。在良好家风的熏陶之下，小赫尔姆霍茨对周围的一切事物都有着旺盛的求知欲。然而，不幸的是，在他7岁以前，他的健康状况非常的糟糕，虚弱不堪的身体常常被各种各样的病症折磨得更加憔悴。这可真让他的父母操碎了心。为了免于意外的发生，他们不得不让赫尔姆霍茨呆在家里，坐在床上，耐不住寂寞的赫尔姆霍茨只好以看图画本、玩玩具、搭积木等来打发时间。这与其他同龄儿童的生活相比枯燥多了，然而，这却是他成长道路上的一个重要的启蒙时期。大量的看书和想象的时间使他比别的孩子较早步人了智力发育的更高阶段。这不仅极大地扩大了他的兴趣范围，而且为他日后很强的自学能力和对所研究问题的理解能力的形成都奠定了坚实的基础。尤其是在玩积木的过程中，他对有形物体空间几何关系的直觉把握能力开始慢慢地形成，正如他后来所说的“毋需要很多思考，我就能想像出，当把有规形状的物体放在一起时，将要产生一个什么样的图案”。这种超常思维的发展无形中为他的想像力提供了一个可向更加深远、更加广阔的空间扩展的平台。1828年，赫尔姆霍茨已经8岁了，这已经超过了德国儿童普遍的入学年龄。对于他的父母来说，是该考虑他的入学的事了。但当他们看到儿子瘦弱的身体时，他们再度犹豫了。可是，赫尔姆霍茨却很执拗，吵着一定要上学。因为他早就听说学校是一个有许多小朋友一起做游戏，有老师教他们好多好多东西的地方，他巴不得早点儿去呢!父母含着泪成全了儿子的心愿。刚开始的学校生活并不令人如意，但赫尔姆霍茨善于领会图形和空间、对具体现实的问题感兴趣，对于那些需要死记硬背的东西却总是感到头痛。他在后来的回忆时说：“对于没有相互联系的事，我的记忆力极差，最初表现为难于区分左和右。后来，当我开始在学校学习语言，学习词汇、不规则语法和特殊的表达形式时，我比其他同学更为困难。我很难记住课堂上讲的历史。背诵课本对我来说也是受罪。”因此，头几个星期的学习状况简直可以用“糟糕透了”来形容。这一度让赫尔姆霍茨深感苦恼。不过，苦恼归苦恼，他并没有失去学习的兴趣，越是没能做好的事情，就越要去做好它。不甘服输的他开始琢磨一种新的学习方法 ”这就是了解、把握甚至不惜自己假想，去建构各个学习内容、事物之间的联系性。这种学习方法虽然起步较慢，要花不少心思，但还真让他干成功了。靠着这份爱琢磨劲儿，赫尔姆霍茨的学习成绩开始提高。他中学一年级的一份成绩报告册表明，他的拉T3C、希腊语、希伯来语、宗教、数学和物理的成绩已经样样优秀，而历史和地理这两门原本是老大难的学科成绩更是优异了。

　　学习成绩的好坏对一个人未来的发展并不起决定性的作用，它不是人生的一面镜子。但是，学习成绩对产生、巩固个人的兴趣和爱好却着实有着一种潜移默化的作用。在赫尔姆霍茨看来，功课只不过是一个赖以实现未来理想的阶梯，所以他要学好它。而他的未来理想是什么呢?那就是成为一个物理学家。在他成名之后，曾经有人问他，当年为什么会走上物理研究的道路?他想了想说，这个问题很难回答，或者说，那只是一个自然而然的过程，很难用什么原因来描述它。但不管怎样，随着赫尔姆霍茨学习的进步，成为物理学家的．念头更加强烈而坚定了。他像海绵吸水似的仔细阅读、认真学习物理书籍，并且尝试着用手边能找得到的有限工具来重复、模仿书上的各种物理实验，撰写研究心得文章。据记载，他曾经用当地可以找到的眼镜玻璃和透镜做了一台光学仪器，为一家科研机构解决了不少问题。而他在中学写的一篇题为《论自由落体定律》的论文，已经表明了他对物理学中一些重大深远问题的深思熟虑。

　　1838年10月，赫尔姆霍茨以优异的成绩完成了中学学业，正准备上大学时，在选择专业上又出现了问题。按他的兴趣，他想进大学物理系，然而，父母这次却没有依他，坚持要他学医。他们这样做也是为儿子考虑，在父母看来，搞物理并不是一个可以养家糊口的职业。另外，进物理系的学费很高，不是赫尔姆霍茨这样的家庭所能承受得了的。最终，赫尔姆霍茨还是顺从了父母的意愿，进了受政府资助的医学院。从此，他与医学结下了不解之缘。这一步是走对了。他的成功很大程度上就要归功于进入医学界。

　　能量守恒学说的创立者之一

　　1838年10月，赫尔姆霍茨来到柏林皇家医学院弗里德里希‘威耳赫尔姆研究所，带着对知识的渴求和对科学的炽爱，开始了5年学医生涯，并于1842年11月获医学博士学位。在此期间，当时著名的生理学家弥勒教授对他学术道路的选择产生了决定性的影响。

　　19世纪是物理学高歌猛进的时代。随着对自然认识的加深，人们开始对自然科学的材料进行研究、整理，力图建立一个具有普遍联系性的自然图景。热电效应、电热效应、电磁效应和电能与化学能之间的可转换性等等一系列重大科学发现，尤其是动量、能量守恒理论被世人的认同和接受，使得这种努力结出硕果成为可能。各个学科都在积极准备迎接这一科技新时代的到来，然而，惟独医学界还固步自封，没有加入到这一时代的潮流中来。这表现在关于生物有机体“生命活力 ”的本性和来源问题的久争未决。然而这恰恰关系到动量、能量守恒原理能否在医学界应用的问题。时代的问题就是每一个科学工作者义不容辞要回答的任务。在导师弥勒的带领下，赫尔姆霍茨的工作一开始就定位于探索生物有机体与动量、能量守恒理论的关系，并致力于把研究生物有机体的生理学的发展建立在牢固的物理学理论基础之上。

　　美国科学家、控制论的创始人维纳曾说：“在科学发展史上可以得到最大收获的领域，是各种已建立起来的学科之间的、被人忽视的无人区。”诚如此言，科学史上的许多事实都表明，广阔的无人区里正是科学家大显身手的处女地。不过万事开头难，尤其是在生理学与物理学之间这种前无古人的天地里，要开辟出一番新景象来，是要付出多么大的勇气和多少汗水啊!但这难不住赫尔姆霍茨，与别的学医的同学、同事不同，他有很强的数学和物理学知识基础，这使得他可以从不同的角度来反复思考同一类问题，从而可以更全面地看清问题的关键所在，了解其复杂性。同时，如果再灵活地运用实验的手段，则更能比较容易地解决它们。正是通过这种使各种学科、方法交叉利用的途径，赫尔姆霍茨大胆地对当时“生命力 ”问题研究当中盛行的“活力论”提出了质疑。“活力论”认为，生物有机体所具有的机械能和热量完全来自于本身内部的新陈代谢，所以有机体无需来自外界的能量，而依靠自身的能量就能永无休止地工作下去。然而赫”尔姆霍茨却用大量的证据，令人信服地指出，这种理论存在一个致命的缺陷，即认为“活力”可以不由他物而突然产生并且一旦有消耗也不能转化为他物，这本身就是一个物理学的悖论，与已知的力学原理不相符合。在他看来，在无机界，机械力、电力、化学力都是与同一种力或能量相等的，并且它们可以发生相互转化。而在有机界，这种情况也同样适用，他们在现实地发生、进行着。他在1843年写的《论发滞和腐烂的本质》和为《医学百科全书》所写的《生理热》，以及18451年《关于对动能的理论所做的工作报告》等论文中详细地阐述了这一睁琶点，而在1847年2月的《论力的守恒》一文中更是完成了对能量守磬理论的普适性的第一次完美论证。在文章中，他用一系列精确而伊靠的数学图式从生物有机体的活力论证开始，在力学、热学、电磁眵、化学和对有机界的大量实验事实的分析基础上，明白晓畅地论述舅力的守恒和能量转换原理及其在不同领域的内在关联性和普遍孽。这篇论文由于从各个学科、不同侧面确立了能量守恒理论的普萨性，从而成为物理学发展史上的经典杰作。也正是因为赫尔姆霍匿这种开创性的综合研究，能量守恒和能量转换原理才从最初的不睦善构想成为较成熟的理论，从原来对自然界的不连贯表述成为对孽然内在统一性的真正揭示。正是有鉴于此，虽然与他同时代的德鬯科学家迈尔和英国科学家焦耳也先后独立地发现了能量守恒和能匿转换律，但许多科学史学家仍然把赫尔姆霍茨当作这一定律的发明者当中最为杰出的一位。正如霍尔顿所指出的，“普遍的能量守恒定律的观念拥有一批强有力的、能言善辩的斗士，特别是一开始就参加这场斗争的年轻的德国生理学家兼物理学家赫尔姆霍茨。他通过数学证明指出了守恒定律在各个学科分支——力学、热学、电学、磁学、物理学及天文学中的精确程度……而这是当时仍默默无闻的迈尔没有完成，焦耳从不打算做的一项工作。”诚如斯言。