Доплер, Кристиан

Кристиан Андре́ас До́плер[комм. 1][комм. 2][1] (нем. Christian Doppler (/ˈdɒplər/); 29 ноября 1803, Зальцбург — 17 марта 1853, Венеция) — австрийский математик и физик, профессор, первый директор Института физики Венского университета, почётный доктор Пражского университета, член Королевского научного общества Богемии и Венской академии наук. Наиболее известен своими исследованиями в области акустики и оптики, он первым обосновал зависимость частоты звуковых и световых колебаний, воспринимаемых наблюдателем, от скорости и направления движения источника волн и наблюдателя относительно друг друга. Физический эффект, открытый Доплером, является неотъемлемой частью современных теорий о происхождении Вселенной (таких как теория Большого взрыва и красного смещения), используется в прогнозировании погоды, в изучении движения звёзд и диагностике сердечно-сосудистых заболеваний, лежит в основе функционирования радаров и систем навигации.

Кристиан Доплер
Christian Doppler
Дата рождения 29 ноября 1803(1803-11-29)
Место рождения Зальцбург, Австрия
Дата смерти 17 марта 1853(1853-03-17) (49 лет)
Место смерти Венеция, Италия
Страна
Научная сфера физика, математика, астрономия
Место работы Чешский технический университет, Венский университет
Альма-матер Венский технический университет
Сайт christian-doppler.net
 Медиафайлы на Викискладе
В Википедии есть статьи о других людях с фамилией Доплер.

Биография

Происхождение и образование

Кристиан Доплер родился 29 ноября 1803 года в Зальцбурге в семье Иоганна (1766—1823) и Терезы Доплер. У них было пятеро детей: Иоганн, Катарина, Терезиа, Кристиан и Анна[2]. Отец Доплера был каменотёсом и занимался поставкой мраморных плит и алтарей в Аугсбург, Мюнхен, Линц, Вену и Штирию, а также для резиденции Людвига I Баварского. Кристиан рос в среде каменщиков и с ранних лет учился этому ремеслу[3].

В детстве Доплер посещал начальную школу в Зальцбурге и среднюю школу в Линце, во время учёбы в которых проявил выдающиеся способности к математике. В 1822—1825 годах Доплер, по рекомендации профессора математики Зальцбургского лицея, учился в Венском политехническом институте[4][5].

В 1825 году он вернулся в родной Зальцбург и прослушал курс лекций по философии в Зальцбургском лицее. Около года Доплер зарабатывал на жизнь уроками физики и математики в колледже Святого Руперта, после чего изучал высшую математику, механику и астрономию в Венском университете[6].

Научная деятельность

В 1829 году Доплер получил должность ассистента профессора высшей математики и механики Венского университета Адама вон Бёрга. За время работы в Венском университете он опубликовал четыре статьи по математике, первая из которых называлась «Вклад в теорию параллелей»[7]. В университете Доплер так и не смог получить академическую должность и начал поиски другого места работы. Он подавал заявления в институты Линца, Любляны, Вены, Цюриха, Праги, однако ему было отказано. С 1833 года учёный в течение полутора лет работал клерком на хлопчатобумажной фабрике в Зальцбурге. Из-за невозможности профессиональной реализации Доплер решил эмигрировать в Соединённые Штаты Америки и обратился к американскому консулу в Мюнхене с вопросами о возможности эмиграции и преподавательской деятельности в США. Но в это же время он получил два предложения в Европе и принял одно из них[5].

30 апреля 1835 года Доплер стал учителем элементарной математики и вычислений в Государственной средней школе в Праге. Помимо работы в школе, с 1836 года Доплер преподавал по несколько часов в неделю в Пражском политехническом институте[5]. В период с 1835 по 1841 годы Доплер проводил много времени в тесных и душных аудиториях, он читал лекции примерно 400 студентам. Современники полагали, что именно в эти годы он заболел лёгочным туберкулёзом, от которого впоследствии умер[8].

В марте 1841 года Доплер получил должность профессора практической геометрии и элементарной математики в Пражском политехническом институте. Несмотря на состояние здоровья и изматывающую преподавательскую деятельность, Доплер продолжал интенсивно занимался наукой. Его научные интересы лежали в таких областях физики как оптика и акустика. Он опубликовал новый метод определения расстояний, исследовал аберрации света, работал над теорией микроскопа и теорией цветов, устройством оптического дальномера, предложил применение фотографических методов в астрономии[9]. Он также исследовал электричество и магнетизм, изменение магнитного склонения со временем[10].

Титульный лист статьи «О цветном свете двойных звезд и некоторых других звезд на небесах»

25 мая 1842 года на заседании отделения естественных наук Королевского научного общества Богемии в Праге он представил статью, которая впоследствии сделала его широко известным — «О цветном свете двойных звезд и некоторых других звезд на небесах» (нем.  «Über das farbige Licht der Doppelstern und einiger anderer Gestirne des Himmels»). Эта статья была опубликована в трудах Общества в следующем году. Исходя из собственных наблюдений за волнами на воде, Доплер предположил, что подобные явления происходят в воздухе с другими волнами. На основании волновой теории он вывел, что приближение источника света к наблюдателю увеличивает наблюдаемую частоту, отдаление уменьшает её. Доплер теоретически обосновал зависимость частоты звуковых и световых колебаний, воспринимаемых наблюдателем, от скорости и направления движения источника волн и наблюдателя относительно друг друга. Это явление впоследствии было названо его именем — эффектом Доплера.

Вскоре после представления своей статьи Доплер был избран членом Королевского научного общества Богемии. В 1847 году он получил почётное звание доктора Пражского университета, а в 1848 году был избран членом Австрийской академии наук[5].

В 1844 году у Доплера начало ухудшаться здоровье, появились жалобы от студентов и учёный взял отпуск по болезни. Он вернулся к своей работе только в 1846 году. В 1847 году учёный перешел на должность профессора математики, физики и механики в Горной академии в небольшом городе Банска-Штьявница. Политическая нестабильность в 1848 году вынудила Доплера переехать в Вену на должность профессора практической геометрии Политехнического института. Указом Императора Франца Иосифа I от 17 января 1850 года он был назначен первым директором нового Института физики Венского университа[5]. Одним из студентов Доплера во время работы в Вене был Грегор Иоганн Мендель — аспирант и монах Августинского аббатства Святого Томаша в Брюнне (ныне Брно, Чехия), будущий основоположник учения о наследственности. В 1850-51 годах Мендель два семестра посещал лекции и частные уроки Доплера по физике[11].

В ноябре 1852 года он переехал в Венецию, воздух которой в то время рекомендовался людям с лёгочными заболеваниями. Несмотря на плохое самочувствие, Доплер продолжал работать. После пяти месяцев болезни 17 марта 1853 года Кристиан Доплер скончался от туберкулеза. Он был похоронен на кладбище на острове Сан-Микеле. К концу лета 1853 года с разрешения городских властей на галерее кладбища ему был установлен памятник[12].

Личная жизнь

В 1836 году Кристиан Доплер женился на Матильде Штурм (нем.  Mathilda Sturm). 22 января 1837 года у них родилась дочь Матильда[13]. Со временем в семье Доплера родилось ещё четверо детей — Людвиг (1838—1906), Адольф (1840—1916)[14], Берта (1843) и Херман (1844)[15].

У Доплера было немного друзей. В 1832 году в Венском университете он познакомился с профессором философии Францем Экснером, который стал его лучшим другом[16]. В Праге его другом и ментором был Бернард Больцано, который рекомендовал Доплера в Королевское научное общество Богемии и был председателем общества во время презентации его знаменитой статьи[17].

Память
Памятник Кристиану Доплеру

В честь Доплера названы открытый им физический эффект и использующие его технологии и измерительные приборы — доплерография, доплер-аппараты, доплеровский радар, доплеровский измеритель, акустический доплеровский измеритель течения (ADCP), доплеровский измеритель скорости и сноса (ДИСС), лазерный доплеровский анемометр и другие[18].

Существует ряд научных лабораторий имени Доплера, например, в Кембридже[19], Венском университете, университете Зальцбурга. В Австрии открыта исследовательская ассоциация имени Кристиана Доплера, осуществляющая кооперацию между научной и бизнес сферами и поддержку лабораторий имени Кристиана Доплера[20]. В Зальцбурге — родном городе ученого — есть больница, площадь и мост имени Доплера. Известный производитель шоколада Fürst (изобретатель конфет Моцарткугель) выпускает конфеты «DopplerKonfekt»[21]. В Венском университете установлен памятник Доплеру.

В 1970 году Международный астрономический союз назвал именем Кристиана Доплера кратер на обратной стороне Луны[22].

В 2003 году в честь двухсотлетия со дня рождения Кристиана Доплера были проведены научные конференции в Зальцбурге, Праге, Вене и Венеции. Их материалы были опубликованы в книге «Christian Doppler: life and work, principle and applications : proceedings of the Commemorative Symposia in 2003, Salzburg, Prague, Vienna, Venice», которая содержит обзор жизни Доплера и применений открытого им эффекта[3].

Эффект Доплера является неотъемлемой частью современных теорий о начале Вселенной (Большого взрыва и красного смещения). Он получил применение в астрономии для измерений скоростей движения звёзд вдоль луча зрения (приближения или удаления от наблюдателя) и их вращения вокруг оси, параметров вращения планет, колец Сатурна (что позволило уточнить их структуру), турбулентных потоков в солнечной фотосфере, траекторий спутников, контроля за термоядерными реакциями, а затем и в самых разнообразных областях физики и техники (в прогнозировании погоды, в воздушной навигации и полицейских радарах). Широкое применение эффект Доплера получил в современной медицине — на нём основано множество приборов ультразвуковой диагностики[23].

Некоторые из опубликованных работ

Многие исследователи сходятся во мнении, что всего Доплер опубликовал 51 работу[24]. Приводится часть из них:

  • Доплер К. Вклад в теорию параллелей (нем.) = Ein Beitrag zu den Parallelen-Theorien // Wiener Polytechn. Jahrb. 17. — 1832.
  • Доплер К. О вероятной причине возникновения электричества через контакт и электрический потенциал (нем.) = Über die wahrscheinliche Ursache der Elecktricitats-Erregung durch Berührung und der elektrischen Spannung. — Ibid, 1834.
  • Доплер К. О цветном свете двойных звезд и некоторых других звезд на небесах (нем.) = Über das farbige Licht der Doppelstern und einiger anderer Gestirne des Himmels. — Прага: Borrosch & Andre, 1834.
  • Доплер К. Вклад трения в производство электричества (нем.) = Ein Beitrag zur Electrizitäts-Erzeugung durch Reibung // Hessler’s encyclopädische Zeitschrift. — 1842. — Bd. 16.
  • Доплер К. Учебник по арифметике и алгебре со специальными ссылками на требования различных наук и жизни, с приложением с 450 задачами и примерами = Arithmetik und Algebra mit besonderer Rücksicht auf die Bedürfnisse der verschiedenen Wissenschaften und des praktischen Lebens, mit einem Anhange von 450 Aufgaben und Beispielen. — Прага: Borrosch & Andre, 1842.
  • Доплер К. О сплаве, который превосходит в отражательной способности все предыдущие смеси металлов, и поэтому особенно подходит для оптических целей (нем.) = Über eine alle bisherigen Metallgemische an Reflexionsvermögen übertreffende und daher zu optischen Zwecken vorzuglich geeignete Legirung // Jahrbuch der österreichischen Akademie der Wissenschafien. — 1853.
  • Доплер К. Об исключительном усовершенствовании отражательного микроскопа (нем.) = Über eine wesentliche Verbesserung der katoptrischen Mikroscope. — Borrosch & Andre, Прага, 1845.
  • Доплер К. Попытка систематической классификации цветов (нем.) = Versuch einer systematischen Classification der Farben. — Прага: Borrosch & Andre, 1848.
  • Доплер К. О возможности определить число и абсолютное расстояние между атомами и их силу взаимного притяжения, для начала в различных простых твердых телах (нем.) = Über die Möglichkeit, die Anzahl und den absoluten Abstand der Korperatome sowie das Mass ihrer wechselseitigen Anziehungsstärke zunächst bei den verschiedenen einfachen festen Körpern zu bestimmen. — Прага: Borrosch & Andre, 1853. — S. 498−514.

Комментарии
  1. В англоязычной литературе существует несколько вариаций имени Доплера: Иоганн Кристиан Доплер, Кристиан Андреас Доплер, Кристиан Иоганн Доплер и Иоганн Кристиан Андреас Доплер. В его церковном свидетельстве о рождении указано имя Кристиан Андреас Доплер, однако Доплер никогда не использовал своё второе имя. Считается, что данная ошибка могла быть совершена первыми исследователями-биографами, которые в записях в церковной книге приняли имя отца за второе имя Кристиана.
  2. В русском языке норма правописания имени ученого с одной буквой «п» — Доплер, см., например, Русский орфографический словарь. РАН, 4-е изд. М., 2012.

Примечания
  1. Eden, 1992, с. 12.
  2. Eden, 1992, с. 13.
  3. Hiebl, Musso, 2007, с. 9.
  4. Гершун А. Л. Допплер, Христиан // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  5. A. Roguin, 2002.
  6. A. E. Dastur, P. D. Tank. Christian Doppler and the study of waveforms and blood flow patterns (англ.) // J. Obstet. Gynecol. India. — 2009. — Vol. 59, no. 6. — P. 535—536.
  7. Е. Б. Куперберг, 1997, с. 8.
  8. Е. Б. Куперберг, 1997, с. 9.
  9. Eden, 1992, с. 29.
  10. Doppler biography (англ.). School of Mathematics and Statistics, University of St Andrews, Scotland. Дата обращения: 7 мая 2015.
  11. Schuster, 2005, с. 105.
  12. Eden, 1992, с. 65—76.
  13. Eden, 1992, с. 27.
  14. Eden, 1992, с. 28.
  15. Eden, 1992, с. 39.
  16. Hiebl, Musso, 2007, с. 21.
  17. Eden, 1992, с. 40.
  18. И. В. Федосов. Лазерный доплеровский анемометр. — Саратов, 2008. — 19 с.
  19. Christian Doppler Laboratory for Sustainable SynGas Chemistry (англ.). Дата обращения: 7 мая 2015.
  20. Christian Doppler Forschungsgesellschaft (англ.). — Исследовательская ассоциация им. Кристиана Доплера. Дата обращения: 7 мая 2015.
  21. Visit Salzburg (англ.). — Туристический сайт Зальцбурга. Дата обращения: 8 мая 2015.
  22. Planetary Names: Crater, craters: Doppler on Moon. — Справочник Международного Астрономического Союза. Дата обращения: 8 мая 2015.
  23. J. Roelandt. Color Doppler Flow Imaging. — Springer, 1986.
  24. Eden, 1992, с. 83.

Литература
  • Кудрявцев П. С. История физики. Том 1. — Москва: ГУПИМ РСФСР, 1956. — 320 с.
  • Куперберг Е. Б. Клиническая допплерография окклюзирующих поражений артерий мозга и конечностей. — Москва: НЦССХ РАМН им. А.Н.Бакулева, 1997. — 106 с.
  • Храмов Ю. А. Доплер, Кристиан // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука, 1983. — С. 106. — 400 с. — 200 000 экз.
  • Ed.: E. Hiebl, M. Musso. Christian Doppler: life and work, principle and applications: proceedings of the Commemorative Symposia in 2003, Salzburg, Prague, Vienna, Venice. — Living Edition, 2007. — 207 с. — ISBN 9783901585098.
  • Eden A. The Search for Christian Doppler. — Wien: Springer-Verlag, 1992. — 136 с. — ISBN 3211823670.
  • Roguin A. Christian Johann Doppler: the man behind the effect (англ.) // The British Journal of Radiology. — 2002. — Vol. 75, no. 895. — P. 615—619. — doi:10.1259/bjr.75.895.750615.
  • Pasquale M., Paulshock BZ. Christian Christian Doppler (1803–1853): an ingenious theory, an important effect (англ.) // J.Lab.Clin.Med. : journal. — 1991. — Vol. 118. — P. 384—386.
  • Eden A. Johann Christian Doppler (англ.) // Ultrasound Med Biol : journal. — 1985. — Vol. 118. — P. 537—539.
  • Schuster P. Moving the Stars. Christian Doppler, His Life, His Works and Principle and the World After. — Living Edition Publishers, 2005. — 232 с. — ISBN 3901585052.

Ссылки

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.