Τρίτη 17 Μαρτίου 2020

Σαν σήμερα ...1853, πέθανε ο Αυστριακός φυσικός Christian Doppler.


Christian Andreas Doppler

Σαν σήμερα, στις 17 Μαρτίου 1853, πέθανε στη Βενετία της Ιταλίας ο Αυστριακός  μαθηματικός και φυσικός  Christian Andreas Doppler. Στο χώρο της φυσικής είναι γνωστός για τη θεωρητική θεμελίωση του φαινομένου που ονομάστηκε προς τιμήν του, "φαινόμενο Doppler".

Ο Christian Doppler γεννήθηκε στο Σάλτσμπουργκ (στο Makartplatz 1) της Αυστρίας στις 29 Νοεμβρίου 1803. 
Ήταν το τρίτο από τα πέντε παιδιά του Johann Evangelist Doppler και της Theresia Seeleuthner. Η οικογένειά του ήταν σε καλή οικονομική κατάσταση, συνεχίζοντας επιτυχημένα την οικογενειακή επαγγελματική παράδοση του κτίστη, μια παράδοση που είχε ξεκινήσει από το 1674. Όπως συνηθιζόταν, ο Christian θα συνέχιζε επαγγελματικά αυτή την παράδοση, όμως έχοντας από μικρός  ασθενική υγεία στράφηκε προς τις επιστήμες.   

Το σπίτι που γεννήθηκε ο Doppler στο Σάλτσμπουργκ
(νοτιοδυτική πλευρά, από την Schwarzstrasse).

Ο Doppler παρακολούθησε Δημοτικό στο Σάλτσμπουργκ και Γυμνάσιο στο Linz. Κατόπιν συμβουλής του καθηγητή των μαθηματικών Simon Stampfer από το Λύκειο του Σάλτσμπουργκ, το 1822 ξεκίνησε τις σπουδές του στα Μαθηματικά στο Πολυτεχνικό Ινστιτούτο της Βιέννης, που ήταν ένα καινούριο πανεπιστημιακό ίδρυμα, έχοντας ξεκινήσει τη λειτουργία του μόλις το 1815. 

Ο Doppler με την γυναίκα του και τρία από τα παιδιά τους,
περίπου το 1844.  

Το 1825, μέσα σε μόνο τρία χρόνια, ολοκλήρωσε εκεί τις σπουδές του με εξαιρετικούς βαθμούς κι επιστρέφοντας στο Σάλτσμπουργκ παρακολούθησε μαθήματα Φιλοσοφίας. Στη συνέχεια, στο Πανεπιστήμιο της Βιέννης σπούδασε Ανώτερα Μαθηματικά, Μηχανική και Αστρονομία, μέχρι το 1829. 
Με το τέλος των σπουδών του ανέλαβε στο Πανεπιστήμιο της Βιέννης βοηθός του καθηγητή Μαθηματικών και Μηχανικής Adam von Burg. Στη θέση αυτή παρέμεινε 4 χρόνια.  
Το 1831 δημοσίευσε την πρώτη του εργασία στα μαθηματικά, από τις 51 συνολικά επιστημονικές του δημοσιεύσεις στα μαθηματικά, τη φυσική και την αστρονομία.

Ο Christian Doppler στα τέλη της δεκαετίας του 1840.

Το διάστημα 1833-1835 ήταν μια δύσκολη περίοδος για τον Christian Doppler. Έχοντας αποτύχει να πάρει πανεπιστημιακή θέση, αναγκάστηκε να εργαστεί για 18 μήνες ως λογιστής σε βιομηχανία βαμβακιού κοντά στο 
Brück στη Γερμανία. Ενώ ετοιμαζόταν να μεταναστεύσει στις ΗΠΑ, το 1835 του προσφέρθηκε θέση καθηγητή Μαθηματικών στο τεχνικό γυμνάσιο της Πράγας την οποία και δέχτηκε.

Τα επόμενα χρόνια ήταν περίοδος εντατικής και παραγωγικής δουλειάς, που όμως επέδρασαν άσχημα στην υγεία του, αφού εμφάνισε φυματίωση. 
Το 1836 παντρεύτηκε την Mathilde Sturm, κόρη χρυσοχόου, με την οποία απέκτησαν τρεις γιους (Hermann, Adolf, Ludwig) και δύο κορίτσια (Matilda, Bertha).

Η πρώτη σελίδα της εργασίας όπου περιγράφεται
το φαινόμενο Doppler (Πράγα 1842).

Το 1837, ανέλαβε βοηθός καθηγητής εφαρμοσμένων μαθηματικών στο Πολυτεχνικό Ινστιτούτο της Πράγας.
Το 1840 κατάφερε να εκλεγεί συνδεδεμένο μέλος της Βασιλικής Βοημικής Κοινότητας της Πράγας (Königliche Böhmische Gesellschaft der Wissenschaften i Prague) και το 1843 εκλέχτηκε πλήρες μέλος της. 
Στο Πολυτεχνικό Ινστιτούτο παρέμεινε μέχρι το 1844, όταν η υγεία του επιδεινώθηκε και για δύο χρόνια ήταν με συνεχείς άδειες. 
Το 1847, μόλις το επέτρεψε η υγεία του, ανέλαβε τη θέση του καθηγητή Μαθηματικών, Φυσικής και Μηχανικής στην Ακαδημία Μετάλλων και Δασών στην πόλη Banska Stiavnica, τότε στην Ουγγαρία (σήμερα στη Σλοβακία). 
Την ίδια χρονιά έγινε γραμματέας της Αυτοκρατορικής Ακαδημίας των Επιστημών της Βοημίας

Το κτίριο στη Landstrasse 104, στη Βιέννη (αργότερα Erdberger
 Hauptstrasse αριθ. 15), όπου αρχικά φιλοξενήθηκε το Ινστιτούτο
 Φυσικής. Στο ίδιο κτίριο βρισκόταν και το διαμέρισμα του Doppler.
(Αρχείο: Echophysics)

Το 1848 εκλέχτηκε τακτικό μέλος της Αυτοκρατορικής Ακαδημίας Επιστημών  της Βιέννης και ανακηρύχθηκε επίτιμος διδάκτορας στο Πανεπιστήμιο της Πράγας
Στις αρχές του 1849, ο καθηγητής Simon von Stampfer αποσύρθηκε από το πανεπιστήμιο και ο Christian Doppler διορίστηκε διάδοχός του.    
Έτσι, το 1849 μετακόμισε στη Βιέννη και το 1850 έφτασε στο απόγειο της καριέρας του όταν διορίσθηκε διευθυντής του νέου Ινστιτούτου Φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Βιέννης. Ένας από τους φοιτητές του στη Βιέννη ήταν ο Gregor Mendel, που αργότερα χαρακτηρίστηκε ως "πατέρας της γενετικής".  

1992 - Αναμνηστικό γραμματόσημο της Αυστρίας 
για τα 150 χρόνια ανακάλυψης του φαινόμενου Doppler.

Στις 25 Μαΐου 1842, παρουσίασε την εργασία που τον έκανε διάσημο μέσω του φαινομένου που περιέγραψε σε αυτήν, το "Φαινόμενο Doppler". 
Η εργασία ονομαζόταν: "Σχετικά με το έγχρωμο φως διπλών αστέρων και συγκεκριμένων άλλων αστέρων του ουρανίου θόλου" ("Über das farbige Licht der Doppelsterne"). Στο κείμενο παρουσιάστηκε για πρώτη φορά η αρχή του φαινομένου που συνδέει τη συχνότητα μιας πηγής με την ταχύτητά της σε σχέση με κάποιον παρατηρητή (ακίνητο ή κινούμενο). Στο φαινόμενο αυτό αντιλαμβανόμαστε διαφορετική συχνότητα (ή μήκος κύματος) για το κύμα που εκπέμπεται από μια πηγή, όταν υπάρχει σχετική κίνηση μεταξύ της πηγής και του παρατηρητή. 
Το φαινόμενο Doppler εμφανίζεται σε όλες τις περιπτώσεις κυμάτων, αλλά συνήθως αναφέρεται στα ηχητικά και τα ορατά ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Στα ηχητικά κύματα γίνεται αντιληπτό ως μεταβολή της οξύτητας του ήχου, ενώ στα φωτεινά κύματα ως μεταβολή του χρώματος.

Εντοιχισμένη πλάκα στο σπίτι που έζησε
ο Christian Doppler στην Πράγα.

Πολλές σημερινές εφαρμογές, σε ποικιλία δραστηριοτήτων, στηρίζονται σ' αυτό το φαινόμενο, π.χ. χρήση radar από την τροχαία για τη μέτρηση της ταχύτητας αυτοκινήτων, χρήση υπερήχων σε διάφορους τομείς της ιατρικής (παρακολούθηση εμβρύου, triplex καρδιάς, νεφρά, θυρεοειδής κλπ),  στην αστρονομία, για την μέτρηση της ταχύτητας ενός αστεριού σε σχέση με τη Γη και τον προσδιορισμό της απόστασης του αστεριού από τη Γη.
Στα ηχητικά κύματα, το φαινόμενο Doppler εφαρμόζεται εφόσον η ταχύτητα της πηγής ή η ταχύτητα του παρατηρητή είναι μικρότερες από την ταχύτητα του ήχου. Αν η ταχύτητα της πηγής είναι μεγαλύτερη αυτής του ήχου, έχουμε το σχηματισμό κρουστικού κύματος, αποτέλεσμα του οποίου είναι η δημιουργία sonic boom

Μαρμάρινη προτομή του Doppler
στο Πανεπιστήμιο της Βιέννης.

(Γλύπτης Georg Leisek, αποκαλυπτήρια 1901)

Μετά από έντονα και μακροχρόνια αναπνευστικά προβλήματα αναζήτησε θερμότερο κλίμα και έτσι, το Νοέμβριο του 1852, μετακόμισε στη Βενετία
Η ευαίσθητη υγεία του όμως ήταν ήδη σε άσχημη κατάσταση με αποτέλεσμα να αποβιώσει  σε ηλικία μόλις 50 ετών, μετά από 150 ημέρες σε νοσοκομείο της Βενετίας. 
Ο τάφος του εντοπίστηκε από τον βιογράφο του Dr. Peter M. Schuster και βρίσκεται αμέσως μετά την είσοδο του νεκροταφείου, στο νησί San Michele της Βενετίας.

Προς τιμήν του Doppler δόθηκε τ' όνομά του σ' ένα κρατήρα της σελήνης και σ' έναν αστεροειδή (3905 Doppler).
19 βραβεία Νόμπελ έχουν δοθεί σε επιτεύγματα της ιατρικής, της τεχνολογίας και των φυσικών επιστημών που δεν θα ήταν δυνατόν να πραγματοποιηθούν αν δεν είχε ανακαλυφθεί το φαινόμενο Doppler.

Αναμνηστική πλάκα στο σπίτι του Doppler, στο Σάλτσμπουργκ. 

  • Η εργασία του Christian Doppler "Über das farbige Licht der Doppelsterne" σε κείμενο pdf στα γερμανικά.
  • Το βίντεο της Google με το doodle που αφιέρωσε στον Christian Doppler το 2017, με αφορμή 214 χρόνια από τη γέννησή του.
  • Έρευνα του Alec Eden με τίτλο "The Doppler Family" ("Η οικογένεια Ντόπλερ").
  • Παρουσίαση του φαινομένου Doppler μ' ένα pps.
  • Βίντεο με 5 εξαιρετικά sonic boom (10:07).
  • 19 εργασίες με βραβεία Νόμπελ που στηρίχτηκαν στο φαινόμενο Doppler.

Το doodle της Google για τον Christian Doppler, το 2017.


Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου