новых, важных законов физики (напр., закон индукции токов), но и показал, что представление старых биологов о жизненной силе в организмах есть представление, противоречащее закону сохранения энергии и, следовательно, неприемлемое для точного естествознания. В связи с этим законом, Г. дал ряд замечательных работ по термодинамике мышц и по приложению закона сохранения энергии в физиологии.
Вторым капитальным вкладом Г. в область физики являются его знаменитые исследования, посвященные второму началу термодинамики. Как известно, Клаузиус, Томсон и ряд других исследователей установили, что явления природы управляются наряду с законом сохранения энергии, доказанным Г., Майером и Джаулем, еще законом, позволяющим определять направление, по к-рому происходят в природе физические превращения (см. Второе начало, Термодинамика).
Г. ввел понятие свободной энергии и придал этому закону такую форму, к-рая оказалась весьма удобной для изучения химических превращений. Эти работы легли в основу современного развития физической химии.
Труды Вант Гоффа и Нернста, посвященные третьему началу термодинамики, являются блестящим развитием основных идей Г. В связи с этими исследованиями Г. стоят его классические труды по принципу наименьшего действия, или принципу Гамильтона (см. Гамильтона принцип). Г. показал, что все явления тепловые, электромагнитные, оптические подчинены этому принципу, при чем для тепловых явлений он имеет близкие аналогии со вторым принципом термодинамики. Стараясь ближе подойти к механизму тепловых явлений в связи с возможными движениями молекул тела в самом общем виде, Г. свел эти явления к механическим принципам и в ряде работ дал полную картину тепловых превращений. Эти грандиозные обобщения Г. играют особую роль в наше время при развитии принципа относительности и теории квант.
Из отдельных работ Г., стоящих несколько особняком, особое значение имеют его исследования по электродинамике, в к-рых Г. сделал первые попытки заменить взаимодействие электрических зарядов на расстоянии их действием через среду. Эти представления позднее были развиты Максвеллом в его электромагнитной теории света. Далее Г. принадлежит введение в науку понятия об элементарном электрическом заряде, к-рый впоследствии получил название электрона.
Но центром всей работы Г. являются работы физиолого-физического характера. Помимо отмеченных уже работ по термодинамике мышцы, в области нервно-мышечной физиологии Г. принадлежит изучение кривой мышечного сокращения и разработка методики этого исследования, сыгравшей колоссальную роль в физиологии. Далее Г. измерил скорость распространения возбуждения в нерве и доказал, что эта скорость невелика (от 30 до 100 м в сек.), в то время как раньше эту скорость считали бесконечной. Это исследование сразу поставило учение о возбуждении на новые рельсы, и работа Г. о проведении возбуждения знаменует собоюэру в физиологии нервной системы. Наиболее важные по своему практическому значению и по значению для дальнейшего развития науки результаты Г. получил в области учения об органах чувств, где он кардинально переработал все учение о зрении и слухе, основываясь на своих трудах по геометрической оптике, резонансу и анатомии глаза и среднего уха. Все процессы проведения звука и явления колебаний в среднем и внутреннем ухе описаны Г. с таким совершенством, что в этой области дополнения, внесенные впоследствии, незначительны. Результаты Г. углублены, проверены на опытах, но ничего не пришлось до сих пор коренным образом изменить. На границе физики и физиологии стоят работы Г. о тембре, в к-рых он доказал, что мало уловимое и трудно анализируемое раньше свойство звука, его тембр, его оттенок, определяется тем, что наряду с основным простым тоном, определяющим высоту звука, инструменты всегда испускают обертоны, число колебаний к-рых в 2, 3, 4, 5 ит. д. раз больше числа колебаний основного типа. Г. доказал существование обертонов в звуках музыкальных инструментов, воспользовавшись свойствами введенных им в науку резонаторов. Перенося эти работы в область физиологической акустики, Г. не только разложил при помощи резонаторов гласные звуки на их составные части: на основной тон и обертоны, но и произвел их синтез из простых тонов, даваемых камертонами. В учении о зрении, помимо общей теории хода лучей в глазу, Г. изобрел глазное зеркало (офтальмоскоп), позволяющее изучать внутренность глаза живого человека, и развил учение об аккомодации; он построил также прибор (офтальмометр), позволяющий измерить кривизну преломляющих частей глаза у живого человека. Офтальмометр и офтальмоскоп являются чрезвычайно важными инструментами для врача-окулиста и для невропатолога.
Учение о цветах с замечательными главами из геометрической оптики, развивающейся у Г. как часть учения о принципе наименьшего действия, заканчивает физическую и физиологическую часть оптики глаза. В психологической части Г. изучает явления движения глаза, выводя их из определенного закона, аналогичного принципу наименьшего действия; далее он развивает подробно теорию стереоскопа и дает блестящее развитие одного из основных законов психофизики, закона, связывающего едва ощутимый прирост ощущения с приростом раздражения и с первоначально бывшим раздражением. Уточнение этого закона, впервые указанного в грубой, приблизительной форме Фехнером, и распространение его на все явления цветного зрения дало ему то значение, к-рое он начинает приобретать в биофизике, являясь основным законом для всех явлений раздражения. Психологические явления, получаемые при звуковых ощущениях, — консонанс и диссонанс — были сведены Г. к физическим явлениям, к биению основных тонов и обертонов. При определенной частоте биений (ок. 32 в сек.) они становятся весьма неприятными, вызывая диссонанс, и в этом отношении действие их аналогично
