В этот день профессор пражского технического университета Доплер представил на заседании Королевского научного общества Богемии свою статью «О цветном свете двойных звезд и некоторых других звезд в небе». В ней он формулами описал физическое явление, которое все наблюдали каждый день, но не задумывались, что именно они видят и слышат.
Фото: Wikipedia
Суть эффекта Доплера довольно простая. Если источник света или звука движется по прямой к вам, испуская через равные промежутки времени одинаковые импульсы света или звука, то расстояние до вас каждого следующего импульса оказывается все меньше; соответственно, и время между соседними импульсами для вас, стоящего на одном месте, уменьшается.
Но звук и свет распространяется не импульсами, а непрерывными волнами. Поэтому по мере приближения объекта, испускающего эти волны, они, как предположил Доплер, должны сжиматься, то есть увеличивается их частота и уменьшается длина волн. Применительно к видимому свету это означает, что он должен последовательно меняться от красного к желтому, зеленому и синему. А звук становиться более высоким. При удалении объекта все происходит в обратном порядке.
Физики в разных странах кинулись экспериментально проверять расчеты никому не известного профессора пражского университета, который только по названию был университетом. Фактически это была техническая школа, ПТУ по-нашему, или «колледж», как сейчас говорят. Но никто не обращал внимания на научные регалии Доплера. Все понимали, что если учитель геометрии и элементарной математики из австрийского захолустья прав, то решается и обратная задача. По изменению длины и частоты волн можно определять расстояние до их источника, направление и скорость его движения.
Первым физики проверили звук: он действительно менял тональность в зависимости от расстояния и скорости приближения и удаления от наблюдателя. Уже после кончины Доплера в 1853 году дело дошло до света и других диапазонов электромагнитного спектра. Но и звука хватило для личного «эффекта Доплера»: в одночасье он стал знаменитым ученым со всеми вытекающими из этого моральными и материальными бонусами.
Сегодня его эффект используется при исследовании Вселенной и лежит в основе доплерографии, целой области его практического применения — от охранной сигнализации и дистанционного контроля трубопроводов до продвинутой медицинской диагностики.
Сергей Петухов