(b. Salzburg, Austria, 29 November 1803; d. Venezia, Italia, 17 marzo 1853)
matematica, fisica, astronomia.
Christian Doppler era il figlio di un noto maestro scalpellino. Sebbene abbia mostrato talento in questo mestiere, la sua cattiva salute ha portato suo padre a pianificare una carriera negli affari per lui. Le capacità matematiche di Doppler furono riconosciute dall’astronomo e geodista Simon Stampfer, su consiglio del quale Doppler frequentò il Politecnico di Vienna dal 1822 al 1825. Trovando il curriculum troppo unilaterale, Doppler tornò a Salisburgo e proseguì i suoi studi privatamente. Ha completato il Ginnasio e i successivi corsi di filosofia in un tempo insolitamente breve, mentre insegnava matematica e fisica. Dal 1829 al 1833 fu impiegato come assistente matematico a Vienna e scrisse i suoi primi articoli su matematica ed elettricità. Nel 1835 Doppler stava per emigrare in America; aveva venduto i suoi beni ed era giunto a Monaco quando ottenne un posto come professore di matematica e contabilità presso la Scuola Secondaria di Stato di Praga. Nel 1841 divenne professore di matematica elementare e geometria pratica presso l’Accademia tecnica statale, durante il quale enunciò il suo famoso principio. Era diventato un membro associato della Königliche Böhmische Gesellschaft der Wissenschaften a Praga nel 1840 e ne divenne membro a pieno titolo nel 1843. Doppler si trasferì all’Accademia mineraria di Schemnitz (Banská Štiavnica) nel 1847 come Bergrat e professore di matematica, fisica e meccanica. In seguito alle turbolenze del 1848-1849 tornò a Vienna; lì, nel 1850, divenne direttore del nuovo Istituto di Fisica, fondato per la formazione degli insegnanti, e professore ordinario di fisica sperimentale presso l’Università Reale Imperiale di Vienna, la prima posizione del genere esistente in Austria. Doppler aveva sofferto di malattie polmonari sin dai suoi anni a Praga. Un viaggio a Venezia nel 1852 fu inutile, e vi morì l’anno successivo, sopravvissuto dalla moglie e da cinque figli.
La fama scientifica di Doppler si basa sulla sua enunciazione del principio Doppler, che mette in relazione la frequenza osservata di un’onda con il movimento della sorgente o dell’osservatore rispetto al mezzo in cui l’onda si propaga. Questo appare nel suo articolo “Ueber das farbige Licht der Doppelsterne und einiger anderer Gestirne des Himmels” (letto 25 maggio 1842). La formula elementare corretta è derivata per il moto della sorgente o dell’osservatore lungo la linea tra di loro; l’estensione al moto di entrambe appare contemporaneamente in un articolo del 1846. Il doppler menziona l’applicazione di questo risultato sia all’acustica che all’ottica, in particolare all’aspetto colorato delle stelle doppie e alle fluttuazioni di stelle variabili e novae. Il ragionamento in questi ultimi argomenti non è stato sempre molto convincente; per esempio, credeva che tutte le stelle fossero intrinsecamente bianche ed emesse solo o principalmente nello spettro visibile. I colori che credeva fossero caratteristici delle stelle doppie, quindi, dovevano avere la loro origine nell’effetto Doppler. Va notato che Doppler ha lavorato in circostanze piuttosto isolate, essendo il primo fisico importante in Austria nel diciannovesimo secolo. Non era in grado di giustificare nella sua mente l’applicazione del suo principio alle vibrazioni trasversali di luce, estensione eseguita poco dopo da B. Bolzano.
La prima verifica sperimentale dell’effetto Doppler acustico fu eseguita da Buys Ballot a Utrecht nel 1845, utilizzando una locomotiva che disegnava un’auto aperta con diversi trombettieri. Buys Ballot ha anche criticato i presupposti errati su cui Doppler aveva basato le sue applicazioni astronomiche. Doppler ha risposto a queste e simili critiche in modo piuttosto ostinato e poco convincente. L’effetto acustico fu anche notato e commentato alla riunione della British Association nel 1848 da John Scott Russell e da H. Fizeau nello stesso anno, forse senza conoscenza del lavoro di Doppler. Fizeau ha sottolineato l’utilità di osservare gli spostamenti della riga spettrale nell’applicazione all’astronomia, un punto di tale importanza che il principio è talvolta chiamato principio Doppler-Fizeau. Sebbene nel 1850 l’astronomo italiano Benedict Sestini avesse pubblicato dati sui colori delle stelle che apparentemente sostenevano l’applicazione Doppler del suo principio alle stelle doppie, il suo valido uso astronomico dovette attendere che fosse disponibile un’adeguata strumentazione spettroscopica, a cominciare dal lavoro dell’astronomo inglese William Huggins in 1868. L’effetto ottico è stato confermato per la prima volta terrestre da Belopolsky nel 1901. Modificato dalla teoria della relatività, il principio Doppler è diventato un importante strumento astronomico.
Lo stesso principio di Doppler fu criticato dal matematico austriaco Joseph Petzval nel 1852, sulla base di un argomento matematico errato. Doppler si è difeso con buoni risultati in questa situazione. Doppler pubblicò anche lavori di minore importanza sugli effetti ottici correlati (aberrazione della luce di Bradley; dipendenza dell’intensità dal moto della sorgente; deviazione delle onde da parte di un mezzo rotante, come, ad esempio, un’atmosfera eterea rotante con una stella), strumenti ottici e argomenti di matematica e fisica, soprattutto geometria, ottica ed elettricità.
Bibliografia
I. Opere originali. Gli articoli di Doppler sul suo principio e argomenti correlati si trovano in Trattati di Christian Doppler, ed. con note di HA Lorentz (Lipsia, 1907), Klassiker der exacten Wissenschaften di Ostwald, numero 161. Un elenco della maggior parte delle sue pubblicazioni appare in Poggendorff, I, 594–595. La dichiarazione del suo principio, “Circa la luce colorata delle doppie stelle e di alcune altre stelle nel cielo”, in Trattati del Konigl. Società boema delle scienze, 5 ° ser., 2 (1842), 465, fu anche pubblicato separatamente (Praga, 1842). L’estensione del movimento sia alla sorgente che all’osservatore è apparsa in Annali di fisica e chimica. 68 (1846), 1-35.
II. Letteratura secondaria. Vedi il necrologio di Anton Schrötter in Almanacco dell’Accademia Imperiale delle Scienze, 4: 1854-112 (120); Ulteriori informazioni compaiono in Julius Scheiner, “Johann Christian Doppler e il principio che porta il suo nome”, in Paradiso e Terra, 8 (1896), 260-271. Alcune delle sue idee e realizzazioni sono descritte in B. Bolzano, “Cristo. Gli ultimi risultati di Doppler nei campi della teoria dell’apparato fisico, dell’acustica, dell’ottica e dell’astronomia ottica “, in Annali di fisica e chimica, 72 (1847), 530-555.
AE Woodruff