29. listopadu 1803 až 17. března 1853
rakouský fyzik a matematik

Christian Andreas Doppler se narodil v Salzburgu v rodině kameníka jako třetí dítě Jahanna Evangelisty a Terezy Dopplerových. Původně měl nastoupit do rodinné firmy nejprve jako kameník, pak kvůli své slabé tělesné konstituci jako účetní. Na radu Simona Stampfera, profesora matematiky na lyceu v Salzburgu, odešel Christian do Vídně na polytechniku, kde získal titul inženýra. V roce 1825 se vrátil do rodného Salzburgu na lyceum, aby si doplnil vzdělání v humanitní oblasti a mohl studovat na filozofické fakultě vídeňské univerzity. Současně vyučoval matematiku a fyziku na Collegium Rupertinum. O čtyři roky později se vrátil do Vídně. Jeho vídeňská studia byla poznamenána nástupem průmyslové revoluce a hospodářského rozvoje. Na univerzitu přišla nová generace vysokoškolských učitelů, přírodovědců a techniků. Od roku 1829, kdy ukončil svá studia, se stal asistentem profesora Adama Burga, významného strojího inženýra a matematika. Už během této doby napsal několik matematických prací (o teorii rovnoběžek, pátém Euklidovu postulátu, konvergenci logaritmických řad a řetězových odmocnin) pro Ročenku vídeňské polytechniky. Všechny práce jsou drobně znehodnoceny občasnými početními chybami.


Christian Doppler.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

Ke konci období působení ve Vídni si začal hledat nové místo učitele. V roce 1833 v době odchodu z Vídně, ani v roce následujícím se mu nedařilo. Dokonce byl donucen pracovat jako účetní v továrně na spřádání bavlny Wachtl & Co. Existenční potíže ho donutily přemýšlet o vystěhování do USA. Dokonce prodal veškerý svůj majetek, aby měl peníze na cestu. Naštěstí mu před odjezdem přišly dvě nabídky: jedna na střední školu do Bernu a druhá na reálku do Prahy. Z vlasteneckých důvodů se rozhodl pro Prahu, i když nabízený plat byl nižší a pověst pražské stavovské reálky nevalné úrovně. Po roce mu plat zvýšili a Doppler proto mohl odjet do Salzburgu pro Mathildu Sturmovou. S novomanželkou se přestěhoval z bakalářského bytu v domě č. 143 v Ostrovní ulici do domu č. 22 v dnešní Jungmannově ulici. Narodilo se mu první dítě, stal se suplujícím profesorem vyšší matematiky a praktické geometrie na pražské technice a vydal svá další díla. Přednášel pro velký počet studentů – až 500 – a samozřejmě je také zkoušel. Práce to byla pro něho velmi namáhavá, protože trpěl tuberkulozou hrtanu a setkával se s necitlivostí a nepochopením. Ke konci pražského pobytu se musel přednášení vzdát, protože tuberkulóza hrtanu mu nedovolila mluvit.

Mezi úzký okruh jeho přátel v Praze patřil i jeho kolega Bernard Bolzano. Doppler byl nejaktivnějším členem Královské české společnosti nauk, kde prezentoval většinu svých objevů. Byl to snílek, který hýřil spoustou nápadů, ale nezdržoval se studiem literatury, a tak často objevil už objevené nebo přišel se scestnými nebo nereálnými nápady.

Všechny jeho fyzikální práce byly teoretické, dá se dokonce říci, že spekulativní. Během pražského pobytu se věnoval především elektřině. Uvažoval o vlastnostech elektrického fluida, které hojně vyvěrá na povrchu těles, vyvolává kontaktní elektřinu, zvyšuje chemickou reaktivitu a účinnost léků při jejich rozmělňování. Elektrická vodivost nervů a jejich narušení je příčinou všech nemocí. Za jedinou experimentální práci lze považovat výtisk z roku 1837, kde velmi mlhavě a neurčitě popisuje svoje experimenty ještě z doby působení na vídeňské polytechnice o vlivu velikosti protékajícího elektrického proudu na délku vodiče. Našel i „teoretické“ vysvětlení tohoto jevu.

 Christian Doppler: Über das farbige Licht

Jev, který je po Dopplerovi pojmenován, patří do oboru astronomie. Jeho šťastným nápadem byl poznatek, že barva světla se mění v závislosti na rychlosti pohybu zdroje nebo pozorovatele. Jeho teoretický odhad předpokládal, že světlo složek dvojhvězd, které se vůči nám pohybují v opačných směrech, by v důsledku Dopplerova principu měly zářit v doplňkových barvách. Tehdejší astronomové se samozřejmě ihned ozvali s tím, že takový jev pozorovaný nebyl. 25. května 1842 tedy v den, kdy přednesl ve Vlasteneckém sále pražského Klementina svůj objev pouhým šesti členům Královské české společnosti nauk, neměl pro něj žádný experimentální důkaz. Přednáška měla velký úspěch, vyšla tiskem v Pojednání společnosti a pak i ve zvláštní brožuře z roku 1842 Über das farbige Licht (O barvě světla dvojhvězd a některých jiných hvězd na obloze). Inspiroval ho jiný astronomický jev objevený Jamesem Bradleyem – aberace (skutečnou polohu hvězd musíme korigovat o pohyb Země). Svoji myšlenku podepřel velmi nešikovným vysvětlením. Skutečné vysvětlení akustického a optického dopplerova jevu muselo ještě pár let počat na Ernsta Macha, který akustický Dopplerův jev ověřil v laboratorních podmínkách.

Hlavním důkazem, kterým Doppler poukazoval na pravdivost svých myšlenek, byla změna barev u složek dvojhvězd. Zdálo se mu, že barvy složky pohybující se směrem k nám a směrem od nás jsou doplňkové a skládají se v bílé světlo. Ve své práci nastínil myšlenky vysvětlující vlastnosti proměnných hvězd, vznik nov i supernov, možnosti pozorování takových dálav vesmíru, o kterých se zatím astronomům ani nezdálo. Přijetí Dopplerova vysvětlení nebylo jednoznačné. Brzy bylo jasné, že bílé světlo nemůže při pohybu zdroje měnit barvu. Přesto Dopplerovy myšlenky přinesly převrat v astrofyzice, když Armand Fizeau pozoroval posuny spektrálních čar pohybujících se zdrojů záření.

Po dvanácti letech strávených v Praze odešel Doppler v roce 1847 na Báňskou a lesnickou akademii do Baňské Štiavnice, kde působil jako profesor vyšší matematiky mechaniky a důlního měřičství. Přišel do styku se starými důlními mapami, které postupně zachycovaly změny zemského magnetismu. Věnoval se této problematice v několika pracech. V roce 1848 se mu dostalo dalších poct – byl zvolen člene Císařské akademie věd ve Vídni a dostal čestný doktorát na pražské univerzitě – ale skončil klidný život, protože vypukla revoluce. Na počátku roku 1849 přešel na polytechniku do Vídně a současně působil jako ředitel nově vzniklého Fyzikálního ústavu tamní univerzity. Trpěl tuberkulózou hrtanu, později rozšířenou i do plic. Ani léčebný pobyt v Benátkách v roce 1854 nezlepšil jeho zdravotní stav a 17. března 1853 tam Christian Doppler zemřel. Je pochován na hřbitově na ostrově sv. Michaela.

Spory o dopplerův jev pokračovaly i po jeho smrti, především ze strany vídeňského profesora Joz Petzvala. Ve prospěch Dopplera svědčily pokusy s projíždějící pískající lokomotivou – při přibližování/vzdalování lokomotivy slyšíme měnící se výšku pískotu. V jeho neprospěch však svědčil následující pokus: je–li k nám zvuk – hudba orchestru – přenášena větrem, neslyšíme, že by orchestr hrál falešně – pokud nejsou v orchestru špatní hudebníci. Spor mezi Dopplerem a Petzvalem nakonec vyřešil Ernst Mach a to zajímavým způsobem. Oni totiž měli pravdu oba dva, protože každý z nich popisoval jiný jev: Doppler relativní pohyb pozorovatele a zdroje vlnění, Petzval pohyb nosného prostředí – vzduchu. Mach se snažil podepřít Dopplerovy úvahy několika pokusy, mezi kterými byl i velmi nebezpečný pokus s létajícími kulkami nad Machovou hlavou. Mach provedl i jiný již méně nebezpečný pokus s rotující dutou tyčí, která měla na jednom konci umístěnou píšťalku. Během otáčení byl do tyče vháněn vzduch. Stál–li pozorovatel ve směru roviny otáčení vnímal, že se při vzdalování a přibližování mění zvuk píšťalky. Frekvence píšťalky pak přesně odpovídala Dopplerovu vztahu.


Zdroj: www.converter.cz. Public domain.

Použité zdroje

[1] EDEN, A. Po stopách Christiana Dopplera. Pokroky matematiky fyziky & astronomie, roč. 38/1993, č. 4, s. 194–201. CS–ISSN 0032–2423.

[2] JÁCHYM, F. I jednoduchá fyzikální zákonitost musela být objevena a obhájena (K dvoustému výročí narození Johanna Christiana Dopplera). Matematika Fyzika Informatika – časopis pro výuku na základních a středních školách, říjen 2003, roč. 13, č. 2, s. 124–126. ISSN 1210–1761.

[3] ŠTOLL, I. O životě a díle Ernsta Macha. Rozhledy matematicko–fyzikální, říjen 1988, roč. 67,č. 2. s. 68–71. ISSN 0035–9343.

[4] Dějiny matematiky a fyziky v obrazech, pátý soubor. Redigoval Jaroslav Folta. 1. vydání. Praha: Jednota československých matematiků a fyziků, 1989. ISBN 80–7015–012–2.

Autor textu: 
Mgr. Magda Králová

Související exponáty Techmanie

Související kapitoly v encyklopedii: 
Zadejte příjmení

Rezervace a nákup vstupenek

Recepce

Poradíme Vám s objednáním a nákupem vstupenek.