Доплер Кристиан (Christian Doppler).

Кристиан Андре́ас До́плер (нем. Christian Doppler (/ˈdɒplər/); 1803-1853) - австрийский математик и физик, профессор, первый директор Института физики Венского университета, почётный доктор Пражского университета, член Королевского научного общества Богемии (англ.)русск. 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 родился 29 ноября 1803 года в Зальцбурге в семье Иоганна (1766-1823) и Терезы Доплеров. У них было пятеро детей: Иоганн, Катарина, Терезиа, Кристиан и Анна. 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.

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.

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.

В 1829 году Доплер получил должность ассистента профессора высшей математики и механики Венского университета Адама вон Бёрга (нем.)русск.. За время работы в Венском университете он опубликовал четыре статьи по математике, первая из которых называлась «Вклад в теорию параллелей». 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.

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. 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.

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. Он также исследовал электричество и магнетизм, изменение магнитного склонения со временем.

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 (англ.)русск.» (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.

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 года учёный перешел на должность профессора математики, физики и механики в Горной академии (англ.)русск. 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. 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.

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 Допплер 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.

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

У Доплера было немного друзей. В 1832 году в Венском университете он познакомился с профессором философии Францем Экснером (нем.)русск., который стал его лучшим другом. 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.

В честь Доплера назван 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.

Существует ряд научных лаборатории имени Доплера, например в Кембридже, 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. В Зальцбурге - родном городе ученого, есть больница, площадь и мост имени Доплера. Известный производитель шоколада Fürst (изобретатель конфет Моцарткугель) выпускает конфеты «DopplerKonfekt». В Венском университете установлен памятник Доплеру.

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

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.

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.

Многие исследователи сходятся во мнении, что всего Доплер опубликовал 51 работу. 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. - BПрага: Borrosch & Andre, 1834.
• Доплер К. Вклад трения в производство электричества (нем.) = Ein Beitrag zur Electrizitäts-Erzeugung durch Reibung // Hessler’s encyclopädische Zeitschrift. - 1842. - Т. 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. - С. 498−514.

• Храмов Ю. А. Доплер Христиан (Doppler Johann Christian) // Физики: Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. - Изд. 2-е, испр. и дополн. - М.: Наука, 1983. - С. 106. - 400 с. - 200 000 экз. (в пер.)
• Кудрявцев П.С. История физики. Том 1. - Москва: ГУПИМ РСФСР, 1956. - 320 с.
• Лауэ М. История физики. - Москва: ГИТТЛ, 1956. - 229 с.
• Куперберг Е.Б. Клиническая допплерография окклюзирующих поражений артерий мозга и конечностей. - Москва: НЦССХ РАМН им. А.Н.Бакулева, 1997. - 106 с.
• 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. - Springer-Verlag Wien, 1992. - 136 с. - ISBN 3211823670.
• Roguin A (2002). «Christian Johann Doppler: the man behind the effect.». The British Journal of Radiology 75 (895): 615–619. DOI:10.1259/bjr.75.895.750615.
• Pasquale M, Paulshock BZ. (1991). «Christian Christian Doppler (1803–1853): an ingenious theory, an important effect». J.Lab.Clin.Med. 118: 384–6.
• Eden A. (1985). «Johann Christian Doppler». Ultrasound Med Biol 118: 537–9.
• 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.