Biografie
Die Familie Christian Doppler war Steinmetz und hatte ab 1674 ein erfolgreiches Geschäft in Salzburg, Österreich. Das florierende Geschäft führte zum Bau eines schönen Hauses am Hannibalplatz in Salzburg, in der Nähe des Flusses. Christian Doppler wurde in diesem Familienhaus geboren und natürlich hätte ihn die Familientradition dazu gebracht, den Steinmetzbetrieb zu übernehmen. Allerdings war seine Gesundheit nie sehr gut und er war ziemlich gebrechlich, so dass er nicht in der Familientradition folgen konnte.
Doppler besuchte die Primarschule in Salzburg und anschließend das Gymnasium in Linz. Seine Eltern waren sich nicht sicher, sein akademisches Potenzial und konsultierte den Professor für Mathematik an der Salzburger Lyzeum, die empfohlen, dass Doppler sollte studieren Mathematik an der Wiener Polytechnischen Institut. Das Polytechnische Institut war erst 1815 gegründet worden, so dass es noch eine neue Einrichtung war, als Doppler dort 1822 sein Studium begann. Er zeichnete sich in seiner mathematischen und anderen Studien und graduierte im Jahre 1825. Danach kehrte er nach Salzburg zurück, besuchte Philosophielehrungen am Salzburger Lyzeum und ging dann an die Universität Wien, wo er höhere Mathematik, Mechanik und Astronomie studierte.
Am Ende seines Studiums an der Universität Wien im Jahre 1829 wurde Doppler als Assistent des Professors für höhere Mathematik und Mechanik an der Universität, Professor A Burg. Er veröffentlichte vier Mathematik Papiere während seiner vier Jahre als Burg’s Assistent, seine erste ist Ein Beitrag zur Theorie der Parallelen. Diese Assistenz war nur eine befristete Stelle und Doppler, eher älter als die meisten anderen, begann im Alter von 30 Jahren eine feste Stelle zu suchen. In Seidlerova erklärt, wie Bewerbungen damals in Österreich funktionierten:-
Ab 1825 wurden alle vakanten Professuren an österreichischen Universitäten und Fachhochschulen im öffentlichen Wettbewerb besetzt. Es bedeutete eigentlich Aufnahmeprüfung, wo die Fragen bestimmt wurden … Die Bewerber an verschiedenen Schulen der Monarchie mussten sie schriftlich beantworten, was bis zu zwölf Stunden dauern konnte. Teil der Prüfung war auch ein kurzer Probevortrag zu einem beliebigen Thema vor der eingesetzten Kommission. Die versiegelten Antworten wurden zusammen mit einer Bewertung des Vortrags an die Schule geschickt, an der der Wettbewerb ausgeschrieben worden war.
Die endgültigen Entscheidungen wurden von der Kommission in Wien getroffen, aber die Bewerber wurden nur nach ihren Lehrfähigkeiten ausgewählt. Doppler stellte sich einer Reihe dieser Wettbewerbe, sowohl für Schul- als auch für Universitätsplätze. Er bewarb sich an Schulen in Linz, Salzburg, Görz und Ljubljana und für den Lehrstuhl für höhere Mathematik an der Wiener Polytechnikum und am 23.März 1833 für die Professur für Arithmetik, Algebra, theoretische Geometrie und Rechnungswesen an der Technischen Sekundarschule in Prag.
Währenddessen musste Doppler seinen Lebensunterhalt verdienen und verbrachte 18 Monate als Buchhalter in einer Baumwollspinnerei. Dies war eine Zeit der Traurigkeit und großer Schwierigkeiten für Doppler, und es ist nicht verwunderlich, dass er beschloss, den ungleichen Kampf aufzugeben und nach Amerika auszuwandern. Er begann seine Besitztümer zu verkaufen und besuchte den amerikanischen Konsul in München, um die notwendigen Vorkehrungen zu treffen. Als er jedoch kurz vor der endgültigen Entscheidung stand, erhielt er ein Angebot für die Stelle an der Technischen Sekundarschule in Prag. Es hatte lange gedauert, bis der Ernennungsprozess abgeschlossen war, und Doppler trat sein Amt im März 1835 an, fast genau zwei Jahre nach Eintritt in den Wettbewerb.
Doppler war ehrgeizig und Lehre elementare Mathematik an der Technischen Schule war nicht sehr nach seinem Geschmack. Er versuchte, für einen Posten des Professors für höhere Mathematik am Polytechnikum in Prag, aber ohne Erfolg. In den Jahren 1836-38 konnte er jedoch vier Stunden pro Woche höhere Mathematik am Polytechnikum unterrichten. Dies brachte zusätzliches Geld ein, das er sicherlich brauchte, seit er 1836 heiratete.
Doppler bekam jedoch eine weitere Chance auf eine Stelle am Polytechnikum, und Ende 1837 wurde die Professur für praktische Geometrie und Elementarmathematik vakant. Doppler übernahm die Aufgaben des Postens, aber die Dinge waren nicht so einfach. Trotz der Tatsache, dass er die Aufgaben ausübte, fand am 3. Oktober 1839 ein Wettbewerb um den Posten statt. Doppler musste nicht am Wettbewerb teilnehmen, wurde aber durch die Tatsache verletzt, dass er überhaupt stattfand. Im März 1841 wurde er offiziell in den Posten berufen.
Doppler hatte es nicht leicht, am Polytechnikum zu unterrichten. Seidlerova schreibt in : –
Die Prüfungen waren sehr anstrengend. Die Bedingungen der mündlichen und schriftlichen Prüfungen mussten im Voraus dem Landesausschuss gemeldet werden, der auch den Prüfungsbeauftragten ernannte. Zum Beispiel musste Doppler im Januar und Februar 1843 256 Studenten in 17 Tagen sowohl schriftlich als auch mündlich in Arithmetik und Algebra untersuchen. Die Untersuchungen dauerten täglich mindestens sechs Stunden. Die gleiche Anzahl von Studierenden nahm im Juni und Juli desselben Jahres in einer zwölftägigen Prüfung an der Prüfung „Theoretische Geometrie“ teil. Zusätzlich mussten im Juli und August 145 Studenten in acht Tagen in Geodäsie untersucht werden. … Im Juli 1847 untersuchte Doppler mündlich 526 Studenten in Mathematik und 289 in Geodäsie.
Bis 1844 versagte Dopplers Gesundheit, immer weniger als gut, unter der Belastung. Er musste den Unterricht aufgeben und beantragte Krankenurlaub. Er hatte Unterstützung von Bozen, der schrieb: –
Es ist schwer zu glauben, wie fruchtbar ein Genie Österreich in diesem Mann hat. Ich habe geschrieben … viele Menschen, die Doppler für die Wissenschaft retten und ihn nicht unter dem Joch sterben lassen können. Leider befürchte ich das Schlimmste.
Die Situation wurde durch Dopplers Studenten verschlimmert, die sich darüber beschwerten, dass er zu hart in seiner Prüfung war. Doppler wurde untersucht und gerügt, während die Studenten ihre Prüfungen wiederholen durften. Doppler betrachtete sich als völlig unschuldig und forderte die Rücknahme der Rüge. Schließlich wurde der Verweis bis Ende 1844 widerwillig zurückgezogen, aber Doppler ging es nicht gut genug, um bis 1846 zu seinen Aufgaben zurückzukehren.
Angesichts einer so schwierigen Zeit in Prag ist es nicht verwunderlich, dass Doppler umziehen wollte und ihm die Professur für Mathematik, Physik und Mechanik an der Akademie für Bergbau und Forsten in Banska Stiavnica angeboten wurde. Stoll schreibt : –
Als Doppler Prag nach Banska Stiavnica verließ, ahnte er nicht, dass sein Aufenthalt in dieser Stadt so kurz sein würde. Das stürmische Jahr 1848 erschütterte alle Teile der Monarchie und Revolution brach in Prag, Wien und Budapest. Aufgrund politischer Unruhen wurde die Situation in Banska Stiavnica kompliziert und Doppler suchte erneut Zuflucht.
Er war jetzt eine Figur von einiger Bedeutung, so dass ein Schritt jetzt mit weniger Schwierigkeiten gemacht werden konnte. Er wurde zum Wiener Polytechnikum ernannt, dann am 17. Januar 1850 wurde er als erster Direktor des neuen Instituts für Physik an der Universität Wien ernannt. Doppler hatte den Höhepunkt seiner Karriere erreicht.
Welche Eigenschaften hatten Doppler durch die Kämpfe seiner frühen Erfahrungen zu dieser wichtigen Position geführt? Es war nicht, so scheint es, seine großen mathematischen Fähigkeiten, denn trotz seiner Karriere als Mathematiker war er immer kurz von der obersten Ebene, wenn es um mathematische Forschung kam. In der Tat sein Verständnis der Mathematik kann noch weniger gut als diese für schrieb er einen elementaren Text Arithmetik und Algebra veröffentlicht in Prag im Jahre 1843. Seidlerova, beschreibt diese Arbeit ausführlich:-
Dopplers Erklärungen wurden auf sehr unglückliche Weise durchgeführt und zeigten, dass er in den grundlegenden Fragen der Mathematik mehr tastete als seine bedeutenden Zeitgenossen.
Trotzdem hatte Doppler ein Genie in sich. Es war ein Genie, das Bozen von Anfang an sah. Bozen überprüfte die erste Arbeit, die Doppler 1837 der Königlich Böhmischen Gesellschaft der Wissenschaften vorlegte. Nachdem er Dopplers Arbeit zur angewandten Analyse zur Veröffentlichung empfohlen hatte, kommentierte Bolzano Doppler selbst. Datiert Prag 25 September 1839, der Bericht lautet :-
Herr Doppler hat seine vielversprechenden Fähigkeiten der wissenschaftlichen Gemeinschaft bereits durch seine zahlreichen veröffentlichten Arbeiten in Mathematik und Physik unter Beweis gestellt. Die Erwartungen, die durch seine bisher veröffentlichten Werke geweckt wurden, würden sich vervielfachen, wenn man ihn persönlich kennenlernt. Sie sind nicht nur beeindruckt, wie viele hochinteressante und fruchtbare Ideen ein so junger Wissenschaftler auf vielen Gebieten des Wissens hervorbringen kann, sondern Sie überzeugen sich auch mit größter Freude davon, dass sich diese außergewöhnliche spirituelle Kraft mit einem liebenswürdigen Charakter, echter wissenschaftlicher Entschlossenheit und mit dieser reinen Liebe zur Wissenschaft und Wahrheit verbindet …
So konnte Bozen, selbst ein großer mathematischer Innovator, das Genie in Doppler sehen. Nicht jeder konnte es jedoch sehen. Kulik, der Professor für Mathematik an der Karlsuniversität Prag war, während Doppler am Polytechnikum arbeitete, :-
… hatte nicht viel Verständnis von Dopplers Originalität oder seiner intuitiven Denkweise.
Bozen zog 1842 nach Prag und wurde Sekretär der mathematischen Sektion der Königlich Böhmischen Gesellschaft der Wissenschaften. Er stand dann in engerem Kontakt mit Doppler und Bozen schrieb 1844 : –
Professor Doppler hat mich über mehrere Wochen mit seinen Ideen begeistert, die eine brillanter als die andere. Ich muss Tag und Nacht an sie denken.
Doch zwei Jahre bevor Bozen dies schrieb, hatte Doppler seine berühmteste geniale Idee der Königlich Böhmischen Gesellschaft vorgestellt. Am 25. Mai 1842 präsentierte Doppler das Papier Über das farbige Licht der Doppelsterne und bestimmter anderer Sterne des Himmels. Das Sitzungsprotokoll berichtete über Dopplers Vortrag : –
Herr Doppler sprach über ein wunderbares Phänomen des farbigen Lichts der Doppelsterne und einiger anderer Sterne am Himmel. Er suchte die Erklärung dieses auffälligen Phänomens bei der Formulierung einer neuen allgemeinen Theorie, die die Theorie von Bradley als integralen Bestandteil umfasste.
Die Arbeit präsentierte zum ersten Mal das Doppler-Prinzip, das die Frequenz einer Quelle mit ihrer Geschwindigkeit relativ zu einem Beobachter in Beziehung setzt. Doppler leitete das Prinzip in wenigen Zeilen ab und behandelte sowohl Licht als auch Schall als Longitudinalwellen im Äther bzw. in der Materie. Doppler war falsch in Bezug auf Licht als longitudinale Welle. Tatsächlich hatte Fresnel bereits seine Theorie veröffentlicht, dass Licht eine transversale Welle sei, aber obwohl Doppler Fresnels Arbeit gelesen hatte, akzeptierte er sie nicht. Der Fehler beeinflusst jedoch nicht wirklich das Ergebnis des Doppler-Prinzips. Doppler lag auch falsch, als er versuchte, seine Theorie mit einer Anwendung auf die Farben von Doppelsternen zu veranschaulichen. Obwohl Doppler zu Recht sagte, dass sein Prinzip die Farben von Doppelsternen ändern würde, je nachdem, welcher Stern sich der Erde näherte oder von ihr zurücktrat, ist der Effekt zu klein, um signifikant zu sein.
Doppler macht jedoch eine bemerkenswerte Vorhersage in seinem Papier: –
Es ist fast mit Sicherheit anzunehmen, dass dies in nicht allzu ferner Zukunft Astronomen ein willkommenes Mittel bieten wird, um die Bewegungen und Entfernungen solcher Sterne zu bestimmen, die wegen ihrer unermesslichen Entfernungen von uns und der daraus resultierenden Kleinheit der parallaktischen Winkel bis zu diesem Moment kaum die Hoffnung auf solche Messungen und Bestimmungen darstellten.
Obwohl Farbveränderungen mit den damaligen Instrumenten nicht zu beobachten waren, war die Situation mit dem Klang etwas anders. Bereits 1845 wurden Experimente mit Musikern in Eisenbahnzügen durchgeführt, die Instrumente spielten, und anderen ausgebildeten Musikern, die die scheinbare Note aufschrieben, als sich der Zug ihnen näherte und von ihnen zurücktrat. 1846 veröffentlichte Doppler eine bessere Version seines Prinzips, in der er sowohl die Bewegung der Quelle als auch die Bewegung des Beobachters berücksichtigte.
Nicht jeder war natürlich sofort von Dopplers Theorie überzeugt. Sein energischster Gegner war Petzval, zu diesem Zeitpunkt Professor für Mathematik an der Universität Wien. Ihr Streit beruhte auf einem Missverständnis, in gewissem Sinne hatten beide Recht, aber sie konnten nicht sehen, dass sie über verschiedene Dinge stritten.
Keine andere Arbeit von Doppler kam der Bedeutung seiner Veröffentlichungen über das Doppler-Prinzip nahe. Er veröffentlichte über Elektrizität und Magnetismus, die Variation der magnetischen Deklination mit der Zeit sowie mehrere Publikationen über Optik und astronomische Themen. Sein Verstand kam ständig auf neue Ideen und so wurde er dazu gebracht, viele Instrumente, insbesondere optische Instrumente, zu erfinden und bestehende zu verbessern. Die meisten seiner Ideen sind ziemlich revolutionär, er war sicherlich ein sehr origineller Denker, aber auf der anderen Seite würden die meisten in der Praxis einfach nicht funktionieren. Allerdings kann man dort oft den Keim einer wichtigen zukünftigen Entdeckung sehen, obwohl die Idee, wie sie Doppler vorstellt, grundsätzlich falsch ist.
Doppler hatte einige Schwierigkeiten, Mitglied der Königlich Böhmischen Gesellschaft zu werden, trotz sehr starker Unterstützung aus Bozen und seiner guten Beziehungen zur Gesellschaft. 1837, als er das erste Papier überprüfte, das Doppler der Gesellschaft vorlegte, beantragte Bozen in seinem Bericht, Doppler in die Gesellschaft zu wählen. Dies wurde nicht umgesetzt, aber, im folgenden Jahr, Doppler wurde erneut vorgeschlagen und nicht in einem Stimmzettel gewählt.
Am 28.Juni 1840 wurde Doppler nach einer knappen Abstimmung von 7 Ja- und 5 Nein-Stimmen zum assoziierten Mitglied der Königlich Böhmischen Gesellschaft gewählt. Es scheint, dass nach seinem 1842 Papier gewann er mehr Gunst für ihn gewählt wurde als ordentliches Mitglied der Gesellschaft am 5. November 1843 mit 9 Stimmen zu seinen Gunsten und nur eine gegen. 1847 wurde er zum stellvertretenden Sekretär der Gesellschaft gewählt und wurde einer der Führer der Gesellschaft, die nach Bozens Worten zeigten: –
… reine Wissenschafts- und Wahrheitsliebe, die sich hoch erhebt über engstirnigen Parteigeist und eingebildete Unflexibilität.
Weitere Ehrungen, die Doppler 1848 zuteil wurden, waren die Wahl zum ordentlichen Mitglied der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften in Wien und die Ehrendoktorwürde der Universität Prag.
Dopplers Zeit als erster Direktor des Physikalischen Instituts der Universität Wien war kurz. Er wurde am 17.Januar 1850 durch kaiserlichen Erlass ernannt. Seine Gesundheit verschlechterte sich weiter mit schweren Brustproblemen und im November 1852 reiste er nach Venedig in der Hoffnung, dass das wärmere Klima zu einer gewissen Verbesserung führen würde. Es sollte jedoch nicht sein, und im März 1853 war klar, dass er schnell sank. Dopplers Frau, die ihn während ihrer gesamten Ehe standhaft unterstützt hatte, war mit ihren drei Söhnen und zwei Töchtern in Wien geblieben und hatte auf seine Rückkehr gewartet, aber als sie merkte, dass sein Ende nahe war, machte sie sich auf den Weg nach Venedig und war bei Doppler, als er starb.