Biografía
La familia de Christian Doppler era cantero que tenía un negocio exitoso en Salzburgo, Austria desde 1674. El próspero negocio llevó a la construcción de una hermosa casa en la Hannibal Platz de Salzburgo, cerca del río. Christian Doppler nació en esta casa familiar y, por supuesto, la tradición familiar lo habría hecho crecer para hacerse cargo del negocio del cantero. Sin embargo, su salud nunca fue muy buena y estaba bastante frágil, por lo que no pudo seguir la tradición familiar.
Doppler asistió a la escuela primaria en Salzburgo y luego a la escuela secundaria en Linz. Sus padres no estaban seguros de su potencial académico y consultaron al profesor de matemáticas en el Liceo de Salzburgo, quien recomendó que Doppler estudiara matemáticas en el Instituto Politécnico de Viena. El Instituto Politécnico solo se había fundado en 1815, por lo que todavía era un nuevo establecimiento cuando Doppler comenzó sus estudios allí en 1822. Destacó en sus estudios matemáticos y de otro tipo y se graduó en 1825. Después de esto regresó a Salzburgo, asistió a conferencias de filosofía en el Liceo de Salzburgo, luego fue a la Universidad de Viena, donde estudió matemáticas superiores, mecánica y astronomía.
Al final de sus estudios en la Universidad de Viena en 1829, Doppler fue nombrado asistente del profesor de matemáticas superiores y mecánica de la Universidad, el profesor A Burg. Publicó cuatro artículos de matemáticas durante sus cuatro años como asistente de Burg, siendo su primera contribución a la teoría de paralelos. Esta ayudantía era solo un puesto temporal y Doppler, bastante mayor que la mayoría de los demás, comenzó a buscar un puesto permanente a la edad de 30 años. En Seidlerova explica cómo funcionaban las solicitudes en ese momento en Austria: –
Desde 1825, todas las cátedras vacantes en las universidades y politécnicos austriacos se llenaron por concurso público. En realidad se trataba de un examen de admisión, en el que se determinaban las preguntas … Los solicitantes de varias escuelas de la monarquía tenían que responder por escrito, lo que podía llevar hasta doce horas. Parte del examen consistió también en una breve conferencia de prueba sobre un tema arbitrario ante la comisión designada. Las respuestas selladas, junto con una evaluación de la conferencia, se enviaron a la escuela donde se había anunciado el concurso.
Las decisiones finales fueron adoptadas por la comisión en Viena, pero los solicitantes sólo fueron seleccionados en función de su capacidad docente, cualquier signo de niveles más altos de conocimientos se consideraría contrario al candidato. Doppler se sometió a varios de estos concursos, tanto para lugares escolares como universitarios. Se postuló a las escuelas de Linz, Salzburgo, Gorizia y Liubliana y para la cátedra de matemáticas superiores en el Politécnico de Viena y el 23 de marzo de 1833 para la cátedra de aritmética, álgebra, geometría teórica y contabilidad en la Escuela Secundaria Técnica de Praga.
Mientras esto sucedía, Doppler tuvo que ganarse la vida y pasó 18 meses como contable en una fábrica de hilado de algodón. Este fue un período de tristeza y gran dificultad para Doppler y no es de extrañar que decidiera abandonar la lucha desigual y emigrar a América. Comenzó a vender sus posesiones y visitó al cónsul estadounidense en Múnich para hacer los arreglos necesarios. Sin embargo, cuando estuvo cerca de tomar la decisión final, recibió una oferta para el puesto en la Escuela Secundaria Técnica de Praga. Había tomado mucho tiempo para que el proceso de nombramiento llegara a su conclusión y Doppler tomó posesión de su cargo en marzo de 1835, casi exactamente dos años después de entrar en la competición.
Doppler era ambicioso y la enseñanza de matemáticas elementales en la Escuela Técnica no era muy de su agrado. Intentó un puesto de profesor de matemáticas superiores en el Politécnico de Praga, pero sin éxito. Sin embargo, durante 1836-38 fue capaz de enseñar matemáticas superiores durante cuatro horas a la semana en el Politécnico. Esto trajo dinero extra que sin duda necesitaba desde que se casó en 1836.
Doppler consiguió otra oportunidad de un puesto en el Politécnico, sin embargo, y a finales de 1837 la cátedra de geometría práctica y matemáticas elementales quedó vacante. Doppler asumió las funciones del puesto, pero las cosas no eran tan sencillas. A pesar de que estaba llevando a cabo las tareas, se celebró un concurso para el puesto el 3 de octubre de 1839. Doppler no tuvo que participar en la competición, pero se sintió herido por el hecho de que se celebrara en absoluto. Fue nombrado formalmente para el puesto en marzo de 1841.
Doppler no tuvo un tiempo fácil de enseñar en el Politécnico. Seidlerova escribe en: –
Los exámenes fueron muy estresantes. Los términos de los exámenes orales y escritos debían comunicarse con antelación al Comité de Tierras, que también designó al comisionado de exámenes. Por ejemplo, en enero y febrero de 1843 Doppler tuvo que examinar a 256 estudiantes en 17 días, tanto por escrito como oralmente, en aritmética y álgebra. Los exámenes duraban un mínimo de seis horas diarias. El mismo número de estudiantes se presentaron al examen de «geometría teórica» en junio y julio del mismo año en un examen de doce días. Además, en julio y agosto fue necesario examinar a 145 estudiantes de geodesia en ocho días. … En julio de 1847, Doppler examinó oralmente a 526 estudiantes en matemáticas y a 289 en geodesia.
Para 1844, la salud de Doppler, siempre menos que buena, fallaba bajo la tensión. Tuvo que abandonar la enseñanza y pidió licencia por enfermedad. Tuvo el apoyo de Bolzano, quien escribió: –
Es difícil creer lo fructífero que Austria es un genio en este hombre. Le he escrito … mucha gente que puede salvar Doppler para la ciencia y no dejarlo morir bajo el yugo. Por desgracia, temo lo peor.
La situación empeoró debido a que los estudiantes de Doppler se quejaron de que era demasiado duro en su examen. Doppler fue investigado y reprendido, mientras que a los estudiantes se les permitió volver a tomar sus exámenes. Doppler se consideró totalmente inocente y exigió que se retirara la reprimenda. Finalmente, la reprimenda fue retirada a regañadientes a finales de 1844, pero Doppler no se encontraba lo suficientemente bien como para volver a sus funciones hasta 1846.
Con un tiempo tan difícil en Praga, no es de extrañar que Doppler quisiera mudarse y se le ofreció la cátedra de matemáticas, física y mecánica en la Academia de Minas y Bosques en Banska Stiavnica. Stoll escribe: –
Cuando Doppler dejó Praga para ir a Banska Stiavnica, no sospechó que su estancia en esta ciudad sería tan corta. El tormentoso año 1848 sacudió todas las partes de la monarquía y estalló la revolución en Praga, Viena y Budapest. Debido a la agitación política, la situación en Banska Stiavnica se complicó y Doppler volvió a buscar refugio.
Ahora era una figura de cierta importancia, por lo que ahora se podía hacer un movimiento con menos dificultad. Fue nombrado al Politécnico de Viena, luego el 17 de enero de 1850 fue nombrado como el primer director del nuevo Instituto de Física de la Universidad de Viena. Doppler había alcanzado el punto culminante de su carrera.
¿Qué cualidades habían llevado a Doppler a través de las luchas de sus primeras experiencias a esta importante posición? No fue, al parecer, sus grandes habilidades matemáticas, ya que a pesar de su carrera como matemático, siempre estuvo por debajo del nivel más alto en lo que respecta a la investigación matemática. De hecho, su dominio de las matemáticas puede haber sido incluso menos bueno que esto para que escribió un texto elemental de Aritmética y álgebra publicado en Praga en 1843. Seidlerova, describiendo este trabajo en escrituras:-
Las explicaciones de Doppler se llevaron a cabo de una manera muy desafortunada y demostraron que en las cuestiones básicas de las matemáticas buscó a tientas más que sus eminentes contemporáneos.
Sin embargo, a pesar de este Doppler tenía genio dentro de él. Fue un genio que Bolzano vio desde el principio. Bolzano revisó el primer documento que Doppler presentó a la Real Sociedad Bohemia de Ciencias en 1837. Después de recomendar el artículo de Doppler sobre análisis aplicado para su publicación, Bolzano comentó sobre el propio Doppler. Fechado en Praga el 25 de septiembre de 1839, el informe dice :-
Mr Doppler ya ha demostrado sus habilidades muy prometedoras a la comunidad científica a través de sus numerosos trabajos publicados en matemáticas y física. Las expectativas suscitadas por sus obras publicadas hasta ahora se multiplicarían cuando uno entra en contacto personal con él. No solo te impresiona la cantidad de ideas altamente interesantes y fructíferas, en muchas áreas del conocimiento, que un científico tan joven es capaz de producir, sino que también te convences a ti mismo con el mayor placer de que este poder espiritual excepcional se combina con un carácter amable, una determinación genuina e inafectada y con ese amor puro por la ciencia y la verdad …
Así que Bolzano, un gran innovador matemático, pudo ver el genio del Doppler. Sin embargo, no todo el mundo podía verlo. Kulik, que fue profesor de matemáticas en la Universidad Carolina de Praga mientras Doppler trabajaba en el Politécnico,: –
… no tenía mucha comprensión de la originalidad de Doppler o de sus formas intuitivas de pensar.
Bolzano se mudó a Praga en 1842 y se convirtió en secretario de la sección matemática de la Real Sociedad Bohemia de Ciencias. Entonces estuvo en contacto más cercano con Doppler y Bolzano escribió en 1844: –
El profesor Doppler durante varias semanas me ha emocionado con sus ideas, una más brillante que la otra. Debo pensar en ellos día y noche.
Sin embargo, dos años antes de que Bolzano escribiera esto, Doppler había presentado su idea brillante más famosa a la Royal Bohemian Society. El 25 de mayo de 1842, Doppler presentó el documento Sobre la luz de color de las estrellas dobles y otras estrellas del cielo. Las actas de la reunión informaron sobre la conferencia de Doppler :-
El Sr. Doppler habló sobre un maravilloso fenómeno de la luz de color de las estrellas dobles y algunas otras estrellas en los cielos. Buscó la explicación de este sorprendente fenómeno en la formulación de una nueva teoría general, que incluía en sí misma como parte integral de la teoría de Bradley.
El artículo presentó por primera vez el principio Doppler que relaciona la frecuencia de una fuente con su velocidad relativa a un observador. Doppler derivó el principio en unas pocas líneas tratando tanto la luz como el sonido como ondas longitudinales en el éter y la materia, respectivamente. El Doppler era incorrecto en cuanto a que la luz era una onda longitudinal. De hecho, Fresnel ya había publicado su teoría de que la luz era una onda transversal, pero, aunque Doppler había leído el trabajo de Fresnel, no lo aceptó. Sin embargo, el error no afecta realmente el resultado del principio Doppler. Doppler también se equivocó cuando trató de ilustrar su teoría con una aplicación a los colores de las estrellas dobles. Aunque Doppler tenía razón al decir que su principio cambiaría los colores de las estrellas dobles, dependiendo de qué estrella se acercaba o se alejaba de la Tierra, el efecto es demasiado pequeño para ser significativo.
Doppler, sin embargo, hace una predicción notable en su artículo:-
Es casi para ser aceptado con certeza que esto ofrecerá en un futuro no muy lejano a los astrónomos un medio bienvenido para determinar los movimientos y distancias de tales estrellas que, debido a sus distancias inconmensurables de nosotros y la consiguiente pequeñez de los ángulos paralelos, hasta este momento apenas presentaba la esperanza de tales mediciones y determinaciones.
Aunque los cambios de color eran imposibles de observar con los instrumentos de la época, la situación con el sonido era bastante diferente. Ya en 1845 se realizaron experimentos con músicos en trenes que tocaban instrumentos y otros músicos entrenados que escribían la nota aparente cuando el tren se acercaba a ellos y se alejaba de ellos. En 1846, Doppler publicó una mejor versión de su principio, donde consideró tanto el movimiento de la fuente como el movimiento del observador.
No todo el mundo, por supuesto, estaba convencido de inmediato por la teoría de Doppler. Su oponente más vigoroso fue Petzval, profesor de matemáticas en la Universidad de Viena. Su disputa se basaba en un malentendido, en cierto sentido ambos eran correctos, pero no podían ver que estaban discutiendo sobre cosas diferentes.
Ningún otro trabajo de Doppler llegó a igualar la importancia de sus publicaciones sobre el principio Doppler. Publicó sobre electricidad y magnetismo, la variación de la declinación magnética con el tiempo, así como varias publicaciones sobre óptica y temas astronómicos. Su mente surgía continuamente con nuevas ideas, por lo que fue llevado a inventar muchos instrumentos, particularmente instrumentos ópticos, y mejorar los existentes. La mayoría de sus ideas son bastante revolucionarias, ciertamente era un pensador muy original, pero por el lado negativo, la mayoría simplemente no funcionaría en la práctica. Sin embargo, a menudo se puede ver el germen de algún descubrimiento futuro importante allí, a pesar de que la idea presentada por Doppler es básicamente incorrecta.
Doppler tuvo algunas dificultades para convertirse en miembro de la Real Sociedad Bohemia a pesar del fuerte apoyo de Bolzano y sus buenas relaciones con la Sociedad. En 1837, cuando revisó el primer documento que Doppler presentó a la Sociedad, Bolzano solicitó en su informe que Doppler fuera elegido para la Sociedad. Esto no se tomó en cuenta, pero al año siguiente, Doppler fue propuesto de nuevo y no fue elegido en una votación.
El 28 de junio de 1840 Doppler fue elegido miembro asociado de la Real Sociedad Bohemia después de una votación cerrada de 7 a favor y 5 en contra. Parece que después de su papel de 1842 ganó más favor, ya que fue elegido como miembro ordinario de la Sociedad el 5 de noviembre de 1843 con 9 votos a su favor y solo uno en contra. En 1847 fue elegido secretario adjunto de la Sociedad y se convirtió en uno de los líderes de la Sociedad que mostró, según las palabras de Bolzano :-
… amor puro por la ciencia y la verdad que se eleva por encima del espíritu de partido de mente estrecha, así como de la inflexibilidad vanidosa.
Otros honores que llegaron al camino de Doppler en 1848 fueron la elección a la membresía ordinaria de la Academia Imperial de Ciencias en Viena y un doctorado honorario de la Universidad de Praga.
El tiempo de Doppler como el primer Director del Instituto de Física de la Universidad de Viena fue corto. Fue nombrado por Decreto Imperial el 17 de enero de 1850. Su salud continuó deteriorándose con graves problemas en el pecho y, en noviembre de 1852, viajó a Venecia con la esperanza de que el clima más cálido traería alguna mejora. No iba a ser, sin embargo, y en marzo de 1853 estaba claro que se estaba hundiendo rápidamente. La esposa de Doppler, que le había dado un apoyo incondicional a lo largo de su matrimonio, se había quedado en Viena con sus tres hijos y dos hijas esperando su regreso, pero, al darse cuenta de que su fin estaba cerca, hizo el viaje a Venecia y estaba con Doppler cuando murió.