Шведский офтальмолог Альвар Гульстранд родился 5 июня 1862 года в Ландскроне (Швеция) у Софии Матильды (Корселл) Гульстранд и Пехра Альфреда Гульстранда, руководителя медицинской службы города.
Хотя мальчик увлекался механикой, мечтал о карьере инженера, он все же решил пойти по стопам отца и получить медицинское образование. После обучения в общеобразовательных школах родного города и Дженкенинга он в 1880 г. поступил в Упсальский университет.
Гульстранд завершил медицинский курс в 1885 г. и продолжил свои занятия в Вене. Возвратившись на следующий год в Швецию, он два года обучался в Каролинском институте в Стокгольме, сдал экзамены, которые позволили ему заняться практической медициной, и, решив специализироваться по офтальмологии, работал в госпитале Серафима. В 1890 г. он получил степень доктора философии в Каролинском институте, защитив диссертацию по астигматизму (состоянию, связанному с нарушением преломляющей силы оптической системы глаза).
В следующем году Гульстранд начал читать лекции по офтальмологии в Каролинском институте и стал главным врачом глазной клиники в Стокгольме, а в 1892 г. — ее директором. Но он не смог продолжить исследования по геометрической и физиологической оптике и проблемам, связанным с формированием зрительного изображения в биологических системах, до назначения в 1894 г. профессором офтальмологии Упсальского университета.
К моменту начала его исследований оптика стеклянных линз была детально разработана, в частности, немецким физиком Эрнстом Аббе, расчеты которого позволяли создавать оптические системы высокой точности, избегая рефракционных ошибок. Глаз отличается от стеклянных хрусталиков по нескольким важным параметрам. Если стеклянный хрусталик состоит из гомогенной среды, преломляющей свет определенным образом, хрусталик глаза — из многих слоев прозрачных волокон, механизм преломления света которых в 1890-х гг. не был достаточно изучен. Кроме того, хрусталик глаза удерживается связками и мышцами, что дает ему возможность изменять форму и таким образом фокусировать изображение (способность, известная под названием аккомодации). Заслуга Гульстранда заключалась не только в вычислении индекса рефракции глаза и механизма аккомодации, но также в соединении этих параметров в единую математическую модель зрительного отображения. Занимался изучением преломления света в различных средах, в частности в хрусталике глаза человека. Сформулировал концепцию отображения, основанную на данных о показателе преломления хрусталика и в корне отличавшуюся от учения о колинеарном отображении. В 1908 опубликовал результаты исследований в статье «Оптическое отражение в гетерогенных средах и диоптрика человеческого хрусталика» (Die optische Abbildung in heterogenen Medien und die Dioptrik der Kristalline des Menschen). Разработал новый метод расчета преломляющих и отражающих систем, ввел понятие диоптрии. Изучал ход лучей в хрусталике, разработал теорию аккомодации. Предложил так называемый «схематический глаз», с помощью которого до сих пор производятся оптические расчеты.
С помощью сложных математических расчетов Гульстранд выяснил, что хрусталик глаза постоянно изменяет свой индекс рефракции, что дает возможность получить точное изображение на сетчатке. Работа Гульстранда обеспечила более надежную и точную коррекцию таких нарушений, как аберрация глаза и астигматизм, чем это было возможно когда-либо ранее. Он обобщил результаты своих исследований в комментариях к книге Германа фон Гельмгольца «Трактат по физиологической оптике» («Treatise on Physiological Optics», 1924...1925), которую редактировал в 1909 г. Спустя два года Гульстранд предложил использовать в клиническом исследовании глаза новые инструменты — щелевую лампу и безрефлексный офтальмоскоп Гульстранда, которые он разработал совместно с оптическим предприятием «Карл Цейсс» в Йене. Щелевая лампа, которая обычно применяется в сочетании с микроскопом, позволяет офтальмологу исследовать роговицу и хрусталик и определить, не содержится ли в водянистой влаге (жидкости, заполняющей глазное яблоко) каких-либо чужеродных объектов. Офтальмоскопом обычно пользуются для исследования состояния глазного дна у больных с такими заболеваниями, как артериосклероз и сахарный диабет. В 1911 г. Гульстранд был награжден Нобелевской премией по физиологии и медицине «за работу по диоптрике глаза». В речи при вручении премии К. Мернер из Каролинского института сказал: «Основополагающая работа фон Гельмгольца внесла столько нового в вопросы рефракции и формирования изображения в глазу, что казалось просто невероятным, что какие-либо новые исследования в этой области могут оказать такое революционное воздействие на науку, как это произошло с исследованиями Гульстранда».
Щелевая лампа. Совместная разработка Альвара Гульстранда и «Карл Цейсс»
В Нобелевской лекции Гульстранд отметил, что хрусталик глаза состоит «на всем своем протяжении из неопределенного количества искусно расположенных, микроскопически тонких волокон, которые заканчиваются на разной глубине под обеими поверхностями хрусталика и направляются от одного конца к другому в виде спиралей». «К моменту начала моих исследований, — добавил Гульстранд, — законы формирования зрительного изображения в такой среде были полностью неизвестны, а многое из того, что представлялось ясным, оказалось ошибочным». Затем он сделал обзор работы, за которую получил Нобелевскую премию, и обобщил полученные результаты.
В 1914 г. в Упсальском университете для Гульстранда была создана кафедра физической и физиологической оптики. Здесь он сконцентрировал свои исследования на расчетах по улучшению рефракционных поверхностей оптических инструментов и геометрической оптики. С 1911 по 1929 г.
Гульстранд был членом Нобелевского комитета по физике Шведской королевской академии наук. После ухода в отставку в 1927 г. из Упсальского университета его здоровье ухудшилось и творческие способности ослабли.
Высокая требовательность к себе и интеллект, которые Гульстранд привнес в работу, сделали его очень авторитетным человеком в научных кругах. Казавшийся при первом впечатлении отчужденным и равнодушным, он был известен среди своих коллег как сердечный и доброжелательный человек.
В 1895 г. Гульстранд женился на Сигне Христине Брейтолц. У них была дочь, умершая в раннем возрасте. Альвар Гульстранд скончался 21 июля 1930 г. в Стокгольме в результате инсульта.
Гульстранд был удостоен почетных степеней университетов Упсалы, Вены и Дублина и награжден премией Бюркена медицинского факультета Упсальского университета (1905), золотой юбилейной медалью «100 лет Шведской медицинской ассоциации» (1908), медалью Грефе Германского общества офтальмологов (1927) и многими другими наградами.
При подготовке материала были использованы сайты ascrs.org, patrimoinemedical.univmed.fr, brusselseyedoctors.be, nobelprize.org, peoples.ru, nobeliat.ru, meditec.zeiss.com
