biografia
Rodzina Christiana Dopplera była kamieniarzem, który od 1674 roku prowadził udany biznes w Salzburgu w Austrii. Dobrze prosperujący biznes doprowadził do zbudowania wspaniałego domu na Hannibal Platz w Salzburgu, w pobliżu rzeki. Christian Doppler urodził się w tym rodzinnym domu i, oczywiście, rodzinna tradycja kazałaby mu dorosnąć, aby przejąć firmę kamieniarza. Jednak jego zdrowie nigdy nie było bardzo dobre i był dość słaby, więc nie mógł podążać za tradycją rodzinną.
Doppler uczęszczał do szkoły podstawowej w Salzburgu, a następnie do szkoły średniej w Linzu. Jego rodzice nie byli pewni jego potencjału akademickiego i konsultowali się z profesorem matematyki w liceum w Salzburgu, który zalecił Dopplerowi studiowanie matematyki w wiedeńskim Instytucie Politechnicznym. Instytut Politechniczny został założony dopiero w 1815 roku, więc był to wciąż nowy zakład, Gdy Doppler rozpoczął tam studia w 1822 roku. Ukończył studia matematyczne i inne, które ukończył w 1825 roku. Po tym powrócił do Salzburga, uczęszczał na wykłady z filozofii w liceum w Salzburgu, a następnie udał się na Uniwersytet Wiedeński, gdzie studiował wyższą matematykę, mechanikę i astronomię.
pod koniec studiów na Uniwersytecie Wiedeńskim w 1829 roku, Doppler został mianowany asystentem profesora wyższej matematyki i mechaniki na Uniwersytecie, profesora a Burg. W ciągu czterech lat pracy jako asystent Burga opublikował cztery prace matematyczne, z których pierwszy był wkładem do teorii Paralel. Ten asystent był tylko tymczasowym stanowiskiem i Doppler, raczej starszy niż większość innych, zaczął szukać stałego stanowiska w wieku 30 lat. W Seidlerovej wyjaśnia, w jaki sposób aplikacje działały w tym czasie w Austrii:-
od 1825 r.wszystkie wolne profesury na austriackich uniwersytetach i politechnikach były obsadzane przez konkurencję publiczną. W rzeczywistości oznaczało to egzamin wstępny, na którym ustalano pytania … Kandydaci w różnych szkołach monarchii musieli odpowiadać na nie w formie pisemnej, która mogła trwać do dwunastu godzin. Częścią egzaminu był również krótki próbny wykład na dowolny temat przed powołaną Komisją. Zapieczętowane odpowiedzi wraz z oceną wykładu zostały następnie przesłane do szkoły, w której ogłoszono konkurs.
ostateczne decyzje zostały podjęte przez Komisję w Wiedniu, ale kandydaci zostali wybrani tylko na podstawie ich zdolności dydaktycznych, wszelkie oznaki wyższego poziomu wiedzy byłyby traktowane jako przemawiające przeciwko kandydatowi. Doppler zgłosił się do wielu tych konkursów, zarówno o miejsca szkolne, jak i Uniwersyteckie. Aplikował do szkół w Linzu, Salzburgu, Gorizii i Lublanie oraz na katedrę matematyki wyższej na Politechnice Wiedeńskiej, a 23 marca 1833 na profesurę arytmetyki, algebry, geometrii teoretycznej i rachunkowości w Gimnazjum technicznym w Pradze.
w tym czasie Doppler musiał zarabiać na życie i spędził 18 miesięcy jako księgowy w przędzalni bawełny. Był to okres smutku i wielkich trudności dla Dopplera i nic dziwnego, że postanowił zrezygnować z nierównej walki i wyemigrować do Ameryki. Zaczął sprzedawać swoje dobra i odwiedził amerykańskiego konsula w Monachium, aby dokonać niezbędnych ustaleń. Jednak gdy był bliski podjęcia ostatecznej decyzji, otrzymał ofertę posady w Gimnazjum technicznym w Pradze. Proces mianowania trwał długo i Doppler objął swoje stanowisko w marcu 1835 roku, prawie dokładnie dwa lata po przystąpieniu do konkursu.
Doppler był ambitny i nauczanie elementarnej matematyki w Szkole Technicznej nie przypadło mu do gustu. Starał się o stanowisko profesora wyższej matematyki na Politechnice w Pradze, ale bez powodzenia. Jednak w latach 1836-38 był w stanie nauczać wyższej matematyki przez cztery godziny w tygodniu na Politechnice. To przyniosło dodatkowe pieniądze, które z pewnością potrzebował, ponieważ ożenił się w 1836 roku.
Doppler dostał kolejną szansę na stanowisko na Politechnice, jednak, i pod koniec 1837 roku profesura w geometrii praktycznej i matematyki elementarnej stał wakat. Doppler przejął obowiązki stanowiska, ale sprawy nie były takie proste. Pomimo tego, że pełnił obowiązki, 3 października 1839 r.odbył się konkurs na stanowisko. Doppler nie musiał brać udziału w zawodach, ale był zraniony faktem, że w ogóle się odbyły. Formalnie został powołany na to stanowisko w marcu 1841 roku.
Doppler nie miał łatwego czasu na nauczaniu na Politechnice. Seidlerova pisze: –
badania były bardzo stresujące. Warunki egzaminów ustnych i pisemnych należało zgłaszać z wyprzedzeniem Komisji ziemskiej, która nominowała również komisarza egzaminacyjnego. Na przykład w styczniu i lutym 1843 roku Doppler musiał zbadać 256 studentów w ciągu 17 dni, zarówno pisemnie, jak i ustnie, z arytmetyki i algebry. Badania trwały minimum sześć godzin dziennie. Ta sama liczba studentów w czerwcu i lipcu tego samego roku przystąpiła do egzaminu z geometrii teoretycznej na egzaminie dwunastodniowym. Dodatkowo w lipcu i sierpniu konieczne było zbadanie 145 studentów geodezji w ciągu ośmiu dni. … W lipcu 1847 roku Doppler ustnie zbadał 526 studentów matematyki i 289 z geodezji.
do 1844 roku stan zdrowia Dopplera, zawsze gorszy niż dobry, pod wpływem stresu się załamał. Musiał zrezygnować z nauczania i zażądać zwolnienia lekarskiego. Miał poparcie Bolzano, który napisał: –
trudno uwierzyć, jak owocny jest geniusz Austrii w tym człowieku. Napisałem do … wielu ludzi, którzy mogą uratować Dopplera dla nauki i nie pozwolić mu umrzeć pod jarzmem. Niestety boję się najgorszego.
sytuację pogorszyli uczniowie Dopplera narzekający, że był zbyt surowy w badaniu. Doppler został zbadany i upomniany, podczas gdy uczniowie mogli ponownie przystąpić do egzaminów. Doppler uważał się za całkowicie niewinnego i domagał się wycofania nagany. Ostatecznie reprymenda została niechętnie wycofana pod koniec 1844 roku, ale Doppler nie był na tyle zdrowy, aby powrócić do swoich obowiązków aż do 1846 roku.
po tak trudnym czasie w Pradze, nic dziwnego, że Doppler chciał się przenieść i zaproponowano mu profesurę Matematyki, Fizyki i mechaniki w Akademii Górniczo-Leśnej w Bańskiej Szczawnicy. Stoll pisze: –
kiedy Doppler wyjechał z Pragi do Bańskiej Szczawnicy, nie podejrzewał, że jego pobyt w tym mieście będzie tak krótki. Burzliwy rok 1848 wstrząsnął wszystkimi częściami monarchii, a rewolucja wybuchła w Pradze, Wiedniu i Budapeszcie. Z powodu niepokojów politycznych sytuacja w Bańskiej Szczawnicy skomplikowała się i Doppler ponownie szukał schronienia.
był teraz postacią o pewnym znaczeniu, więc ruch można było teraz wykonać z mniejszym trudem. Został powołany na Politechnikę Wiedeńską, a 17 stycznia 1850 został mianowany pierwszym dyrektorem nowego Instytutu Fizyki Uniwersytetu Wiedeńskiego. Doppler osiągnął szczyt swojej kariery.
jakie cechy poprowadziły Dopplera przez zmagania z jego wczesnych doświadczeń do tej ważnej pozycji? Nie było to, jak się wydaje, jego wielkie zdolności matematyczne, ponieważ pomimo kariery jako matematyk zawsze brakowało najwyższego poziomu, jeśli chodzi o badania matematyczne. W rzeczywistości jego znajomość matematyki mogła być nawet mniej dobra niż ta, ponieważ napisał elementarny tekst arytmetyka i algebra opublikowany w Pradze w 1843 roku. Seidlerovej, opisując tę pracę w pismach:-
wyjaśnienia Dopplera zostały przeprowadzone w bardzo niefortunny sposób i wykazały, że w podstawowych kwestiach matematyki obmacywał więcej niż jego wybitni rówieśnicy.
jednak mimo tego Dopplera miał w sobie geniusz. To był geniusz, który Bolzano widział od samego początku. Bolzano zrecenzował pierwszą pracę, którą Doppler złożył do Królewskiego Czeskiego Towarzystwa Naukowego w 1837 roku. Po zarekomendowaniu pracy Dopplera na temat analizy stosowanej do publikacji, Bolzano skomentował samego Dopplera. Z dnia 25 września 1839 r. w raporcie czytamy :-
Pan Doppler już zademonstrował swoje bardzo obiecujące zdolności środowisku naukowemu poprzez swoje liczne opublikowane prace z matematyki i fizyki. Oczekiwania stawiane przez jego dotychczas opublikowane prace mnożyły się, gdy wchodzi się z nim w osobistą znajomość. Uderza cię nie tylko to, jak wiele bardzo interesujących i owocnych pomysłów, w wielu dziedzinach wiedzy, które tak młody naukowiec jest w stanie wytworzyć, ale także z największą przyjemnością przekonujesz siebie, że ta wyjątkowa duchowa moc łączy się z życzliwym charakterem, autentyczną, nienaruszoną determinacją i czystym umiłowaniem nauki i prawdy …
więc Bolzano, sam wielki innowator matematyczny, mógł dostrzec geniusz w Dopplerze. Nie każdy jednak mógł to zobaczyć. Kulik, który był profesorem matematyki na Uniwersytecie Karola w Pradze, podczas gdy Doppler pracował na Politechnice,: –
… nie miał zbyt wielkiego zrozumienia oryginalności Dopplera ani jego intuicyjnego sposobu myślenia.
Bolzano przeniósł się do Pragi w 1842 roku i został sekretarzem sekcji matematycznej Królewskiego Czeskiego Towarzystwa Nauk. Był wtedy w bliższym kontakcie z dopplerem, a Bolzano napisał w 1844: –
profesor Doppler przez kilka tygodni ekscytował mnie swoimi pomysłami, jednym bardziej błyskotliwym niż drugim. Muszę o nich myśleć dzień i noc.
jednak dwa lata przed tym, jak Bolzano to napisał, Doppler przedstawił swojemu najsłynniejszemu genialnemu pomysłowi Królewskie Towarzystwo Czeskie . 25 maja 1842 roku Doppler przedstawił pracę na temat kolorowego światła gwiazd podwójnych i niektórych innych gwiazd nieba. Protokoły ze spotkania relacjonowały wykład Dopplera: –
Pan Doppler mówił o cudownym zjawisku kolorowego światła gwiazd podwójnych i niektórych innych gwiazd na niebie. Szukał wyjaśnienia tego uderzającego zjawiska w sformułowaniu nowej teorii ogólnej, która włączyła w siebie jako integralną część teorię Bradleya.
w pracy przedstawiono po raz pierwszy zasadę Dopplera, która odnosi częstotliwość źródła do jego prędkości względem obserwatora. Doppler wyprowadził zasadę w kilku liniach traktujących zarówno światło, jak i dźwięk jako fale podłużne odpowiednio w eterze i materii. Doppler błędnie uznał światło za falę podłużną. W rzeczywistości Fresnel opublikował już swoją teorię, że światło jest falą poprzeczną, ale chociaż Doppler przeczytał pracę Fresnela, nie zaakceptował jej. Jednak błąd tak naprawdę nie wpływa na wynik Zasady Dopplera. Doppler również się mylił, gdy próbował zilustrować swoją teorię zastosowaniem do kolorów gwiazd podwójnych. Chociaż Doppler miał rację mówiąc, że jego zasada zmieni kolor gwiazd podwójnych, w zależności od tego, która gwiazda zbliża się lub oddala od Ziemi, efekt jest zbyt mały, aby był znaczący.
Doppler dokonuje jednak w swoim artykule niezwykłej prognozy:-
niemal z całą pewnością można przyjąć, że w niedalekiej przyszłości będzie to mile widziany sposób określania ruchów i odległości takich gwiazd, które ze względu na ich niezmierzalne odległości od nas i wynikającą z tego małość kątów paralaktycznych, do tej pory nie dawały nadziei na takie pomiary i ustalenia.
choć zmiany barw były niemożliwe do zaobserwowania przy ówczesnych instrumentach, sytuacja z dźwiękiem była raczej inna. Już w 1845 roku przeprowadzono eksperymenty z muzykami w pociągach kolejowych grającymi na instrumentach i innymi wyszkolonymi muzykami zapisującymi pozorną nutę, gdy pociąg zbliżył się do nich i wycofał się z nich. W 1846 roku Doppler opublikował lepszą wersję swojej zasady, w której rozważał zarówno ruch źródła, jak i ruch obserwatora.
Nie wszystkich oczywiście przekonała teoria Dopplera. Jego najbardziej energicznym przeciwnikiem był Petzval, ówczesny profesor matematyki na Uniwersytecie Wiedeńskim. Ich spór był oparty na nieporozumieniu, w pewnym sensie oba były poprawne, ale nie mogli zobaczyć, że kłócą się o różne rzeczy.
żadna inna praca Dopplera nie zbliżyła się do znaczenia jego publikacji na temat Zasady Dopplera. Zajmował się elektrycznością i magnetyzmem, odmianą deklinacji magnetycznej w czasie, a także kilkoma publikacjami na tematy optyczne i astronomiczne. Jego umysł nieustannie wymyślał nowe pomysły, więc nakłoniono go do wynalezienia wielu instrumentów, zwłaszcza optycznych, i udoskonalenia istniejących. Większość jego pomysłów jest dość rewolucyjna, z pewnością był bardzo oryginalnym myślicielem, ale z drugiej strony większość po prostu nie sprawdziłaby się w praktyce. Jednak często można zobaczyć zarodek jakiegoś ważnego przyszłego odkrycia, chociaż pomysł przedstawiony przez Dopplera jest zasadniczo błędny.
Doppler miał pewne trudności z zostaniem członkiem Królewskiego Towarzystwa Czeskiego, pomimo bardzo silnego poparcia Bolzano i jego dobrych stosunków z Towarzystwem. W 1837 roku, kiedy przeglądał pierwszą pracę, którą Doppler złożył Towarzystwu, Bolzano poprosił w swoim raporcie, aby Doppler został wybrany do Towarzystwa. Nie zostało to podjęte, ale w następnym roku ponownie zaproponowano Dopplera i nie wybrano go w głosowaniu.
28 czerwca 1840 r. Doppler został wybrany członkiem stowarzyszonym Królewskiego Towarzystwa Czeskiego po blisko 7 głosowaniach za i 5 przeciw. Wydaje się, że po jego referacie z 1842 zyskał większą przychylność, ponieważ został wybrany na członka zwyczajnego Towarzystwa 5 listopada 1843 9 głosami za i tylko jeden przeciw. W 1847 został wybrany zastępcą sekretarza towarzystwa i stał się jednym z przywódców Towarzystwa, który pokazał, według słów Bolzano :-
… czysta miłość do nauki i prawdy, która wznosi się wysoko ponad zawężonym duchem partyjnym, jak również zarozumiałą nieelastycznością.
innymi wyróżnieniami, które przypadły Dopplerowi w 1848 roku, były wybór na członka zwyczajnego Cesarskiej Akademii Nauk w Wiedniu oraz doktorat honoris causa Uniwersytetu w Pradze.
czas Dopplera jako pierwszego dyrektora Instytutu Fizyki Uniwersytetu Wiedeńskiego był krótki. Został mianowany dekretem cesarskim 17 stycznia 1850 roku. W listopadzie 1852 roku udał się do Wenecji w nadziei, że cieplejszy klimat przyniesie poprawę. Nie miało to jednak nastąpić i do marca 1853 roku było jasne, że szybko tonie. Żona Dopplera, która dawała mu pełne wsparcie przez całe małżeństwo, pozostała w Wiedniu z trzema synami i dwiema córkami, czekając na jego powrót, ale zdając sobie sprawę, że jego koniec jest bliski, udała się do Wenecji i była z dopplerem, gdy zmarł.