Vorbemerkung
Die Christian-Doppler-Laboratorien in Österreich sind technisch-wissen-schaftliche, ab dem Jahr 2000 an Österreichischen Universitäten gegründete Forschungsinstitute. Sie sind nach dem österreichischen Wissenschaftler Salz-burger Herkunft Christian Doppler (1803–1853) benannt. Finanziert werden diese Laboratorien durch die Republik Österreich sowie kooperierende Mit-gliedsunternehmen der Christian Doppler Forschungsgesellschaft.
Für den Doppler-Effekt oder das Doppler-Prinzip gibt es mehrere mathe-matische Formeln, die hier nicht im Detail abzuhandeln sind, sie können in jedem Lehrbuch der Physik oder Lexikon nachgelesen werden. Die verbale For-mulierung ist für den Laien verständlicher. Der Doppler-Effekt beschreibt im akustischen wie optischen Bereich Frequenzänderungen, die zustande kommen, wenn eine Bewegung des Wellenerzeugers relativ zum Wellenempfänger erfolgt, und umgekehrt. Um es noch anschaulicher auszudrücken: Den Doppler-Effekt kann jeder täglich im Straßenverkehr mehrmals feststellen; etwa, wenn einem als Fußgeher ein Wagen der Polizei, der Rettung oder Feuerwehr im Einsatz mit Folgeton entgegenfährt. Je näher das Fahrzeug kommt, umso höher hört man den Folgeton. In dem Augenblick, in dem das Fahrzeug an einem vorbeifährt, fällt die Tonhöhe wegen plötzlicher niedrigerer Frequenz abrupt ab und wird tiefer, je weiter sich das Fahrzeug von einem entfernt.
Christian Doppler ist am 17. März 1853 in Venedig gestorben. Im Lokal-teil der Wiener Zeitung vom 20. März dieses Jahres ist zum Ableben Dopplers zu lesen: „Er gehörte zu den seltenen Männern, welche die Wissenschaft der
Physik in unserem Vaterlande in einigen Zweigen erweitert haben.” [S. 27.] 73 Jahre später, 1926, pries der österreichische Physiker Gustav Jäger Doppler als den „unfehlbaren Führer durch die Weiten des Weltalls” [S. 27].
In den Märztagen des Jahres 1853 waren diese „Weiterungen”, die Jäger zu seiner enthusiastisch-euphorischen Äußerung veranlassten, freilich noch in kei-ner Weise absehbar gewesen. Wohl hatte bereits der niederländische Physiker und Meteorologe Christopher Hendrik Buys-Ballot (1817–1890) für den akusti-schen Bereich das Doppler-Prinzip experimentell bestätigt, wohl hatte sich schon Dopplers Freund Karl Kreil (1798–1862), noch vor Buys-Ballot, für die Anerken-nung des Dopplerschen Prinzips publizistisch eingesetzt, wohl hatte bereits der aus Budapest stammende Mathematiker Josef Petzval (1807–1891) seine Attacke gegen Doppler geführt, aber im Frühjahr 1853 deutete eigentlich nichts darauf hin, welche Bedeutung das Doppler-Prinzip in der Zukunft erlangen sollte.
Christian Doppler tritt, geradezu auffallend für Akademiker und Wissen-schaftler aller Zeiten, hinter sein Werk zurück, er verbirgt sich gleichsam im Schat-ten dieses Werkes. Wenige nennenswerte Stationen markieren den Lebensweg des am 29. November 1803 in Salzburg in eine alteingesessene Steinmetzfamilie hin-eingeborenen Christian Andreas Doppler: Das Studium am k. k. polytechnischen Institut in Wien, der Vorläufer institution der heutigen Technischen Universität;
die Berufung nach Prag; der Weg an die Bergakademie in Schemnitz (Banská Štiavnica, Selmecbánya) und die „Heimholung” nach Wien, der Stadt, der sich Doppler wohl am innigsten verbunden gefühlt hatte; schließlich die Wahl zum wirklichen Mitglied der kaiserlichen Akademie der Wissenschaften und, wohl als Höhepunkt seines Lebens, die Ernennung zum Professor der Universität Wien und ersten Direktor des Physikalischen Instituts der Wiener Universität.
Eine Station, die, in der Biographie Dopplers nachträglich gesehen und be-urteilt, eine Kulmination bedeutete, ist die Formulierung des Doppler-Prinzips, irgendwann um 1841/1842 in Prag. Über die näheren Umstände der Entdek-kung ist nichts Genaues bekannt, und man wird wohl uninformiert bleiben.
In jüngster Zeit sind einige Versuche unternommen worden, die Formulie-rung des Doppler-Prinzips anderen Wissenschaftlern vor Doppler zuzuschrei-ben. Von Georg Christoph Lichtenberg etwa ist eine Stelle in einem seiner Notizbücher aus dem Jahre 1792 bekannt, die man als Antizipation des Dopp-ler-Effekts deuten könnte. Nicht unerwähnt darf in diesem Zusammenhang auch die Arbeit des mecklenburgischen Landadligen und Amateurastronomen Friedrich von Hahn bleiben, der in einer Publikation von 1795 im Prinzip zum Doppler-Effekt gelangt. Hahn lässt aber die akustische Komponente aus und verwendet keine mathematischen Formeln.
Es wird oft die Frage aufgeworfen, ob Doppler von dieser Arbeit informiert war, ob sie ihn eventuell zu seinen eigenen Überlegungen angeregt hatte. Allge-mein ist wohl zu sagen, dass Dopplers Leistung einzigartig und als eigenständige Entdeckung einzu schätzen ist, weil sie allein alle Konsequenzen aus der Theorie absieht und das Gebäude als Ganzes aufgerichtet hat. Christian Doppler ist also zumindest der Vollender des Doppler-Prinzips! Daher ist dieses physikalische Gesetz – abgesehen von modernen Sprachgewohnheiten und mentalen Mecha-nismen – aus wissenschaftshistorischer Sicht und Beurteilung berechtigterweise mit dem Namen Dopplers verbunden.
Wie haben wir Doppler als Menschen zu charakterisieren? Wer war Christian Doppler? Nach den wenigen Zeugnissen, die wir besitzen, bietet sich das Bild eines stillen, introvertierten, nicht sehr kommunikativen, ja unbeholfenen und irgendwie schüchtern wirkenden Mannes, der die große Gesellschaft mied und seine soziale Herkunft aus gutem, mittelbürgerlichem Handwerkerstand niemals verleugnet hat. So gesehen war er ein gesellschaftlicher Außenseiter, selbst in der großen Versammlung der kaiserlichen Akademiker, in deren Reihen er 1848 – kurz nach der Gründung der Akademie – ja aufgenommen worden war.
Man wird Doppler in den Memoiren und Selbstbekenntnissen seiner Zeit-genossen vergeblich suchen, ebenso wie in den bekannten Salons des vormärzli-chen Prag und Wien. Christian Doppler war ein ausgeprägter Familienmensch, der in steter Sorge um das Wohl seiner Frau und Kinder lebte.
Vermutlich aus dem Jahre 1844 stammt eine in Prag aufgenommene Daguer-rotypie der Familie Doppler. Dieses Bild versinnbildlicht sehr schön die Innigkeit, welche die Familie Doppler zusammenhielt. Das älteste Kind, Tochter Mathilde (geb. 1837), lehnt vertrauensvoll an der rechten Schulter des Vaters. Der Zweit-geborene, Ludwig (geb. 1838), erhält für die anstrengende Sitzung die Stütze der fürsorglichen Mutter. Der kleine Adolf (geb. 1840) wird als Vierjähriger in das Fa-milienbild integriert – fast hat man den Eindruck, wider seinen Willen. Die noch jüngere Bertha (geb. 1843) fehlt auf dem Bild, da sie für eine Sitzung beim Da-guerrotypisten wohl noch nicht in der Lage war, und der Letztgeborene Hermann (geb. 1844) war, wie an Dopplers Gattin auf dem Bild ersichtlich, noch unterwegs zu seiner Geburt. Als der ruhende, haltgebende, sichere Pol dieses Familienpor-träts überstrahlt Christian Doppler das Bild: Es ist die sakrale Glorie des pater familias und nicht der Glanz des sich seiner Bedeutung bewussten Physikers und Mathematikers, der später Weltgeltung erlangen sollte.
Daß es Doppler aber nicht an Selbstbewusstsein mangelte, und seine Schüchternheit eher als noble Diskretion und Zurückhaltung zu deuten ist, be-weist seine Stellungnahme zu den Angriffen seines Akademie- und
Universi-tätskollegen Petzval, denen er beherrscht, aber entschieden entgegengetreten ist.
Dies ist jedenfalls der Eindruck, den man gewinnt, wenn man die Entgegnun-gen Dopplers in den Sitzungsberichten der kaiserlichen Akademie liest.
Trotz aller engen familiären Bande und auch der Innigkeit des Verhältnisses der Eheleute zueinander, hatte Doppler in wissenschaftlichen Angelegenheiten keinen familiären Ansprechpartner. So berichtet Karl Kreil, der Astronom und Meteorologe und Freund seit den Prager Tagen. Doch wird Doppler in dieser Hinsicht wohl das Los vieler Wissenschaftler seiner Zeit geteilt haben.
Dieses Urteil gegenüber Frauen von Wissenschaftlern und Gelehrten klingt vielleicht etwas überheblich, und man muss gerade Mathilde Doppler mit ande-ren Augen sehen. Von der treuen Gattin und Lebensgefährtin Dopplers besitzen wir eine einzige, kurze handschriftliche Notiz, deren Wortlaut hier wiedergege-ben werden soll, weil sie in ihrer Schlichtheit sehr viel über diese Frau aussagt:
„Donnerstag am 10. März 1853 reiste ich früh nach Venedig. Kamm [sic!] am 12. Mittags zu meinen [sic!] Manne. Am 17. März zwischen 5-6 Uhr verschied er. Ruhe seiner Asche. Am 20. Abends 9 Uhr reiste ich von Venedig ab und kam am 23. März abends 6 Uhr in Wien an.” [S. 31.]
Christian Doppler hat mit seinem Leben beinahe die erste Hälfte des 19. Jahr-hunderts ausgefüllt. Was hat sich im politischen, gesellschaftlichen, wirtschaftli-chen Bereich, in Kunst, Kultur und Religion, in den Wissenschaften in diesen 50 Jahren nicht alles ereignet? Das Leben eines Menschen hat ja stets nur einen sehr eingeschränkten, begrenzten Anteil am öffentlichen Geschehen, an den allgemei-nen Ereignissen seiner Lebenszeit. Daran ändert im Grunde auch nichts, wenn uns heute die Massenmedien und alle Formen der Telekommunikation das Welt-geschehen frei Haus liefern und über Bildschirm alltäglich Anteil daran nehmen lassen. Christian Doppler hatte, entsprechend seinen Interessen, seinem Beruf, seinen persönlichen zwischenmenschlichen Beziehungen Anteil an jener Epoche, die man in der österreichischen Geschichte Vormärz nennt; Anteil, soweit es vor allem Wissenschaft, wissenschaftlichen Fortschritt und Einfluss auf das Leben und Wesen der Hohen Schulen sowie des Unterrichts betraf.
Die Revolution im Kaisertum Österreich in den Jahren 1848/1849, die man später das „Sturmjahr” nennen wird, ging an Doppler wohl spur- und wirkungs-los vorüber. Er war ein mehr oder minder unpolitischer Mensch, der mit dem Ancien Régime, das heißt, der Restauration nach den napoleonischen Kriegen, keine Schwierigkeiten hatte und sich zur Monarchie bekannte. Er war eben ein Mann der Wissenschaft und Lehre, ein Mensch, an dem kriegerische Ereignisse offenbar ohne besonderen Eindruck vorübergingen, und der kein Bedürfnis hat-te, politisch zu agieren, wie viele seiner Standesgenossen im Revolutionsjahr.
Es wird die Geschichte kolportiert, dass der ungarische Revolutionsgeneral Ar-tur Görgey, ein ebenso tüchtiger Offizier wie fähiger Wissenschaftler, der Schem-nitz und die kaiserlichen Truppen belagert hielt, Doppler in der eingeschlossenen Stadt einen nächtlichen Besuch abgestattet habe. Es war für Görgey selbst ein Husarenritt durch die feindlichen Linien – und er hatte diesen gewagt, weil er mit Doppler in einem der aufgelassenen Schächte von Schemnitz ein Experiment ausführen wollte, das die Erdrotation beweisen sollte. Wenn sich diese Geschichte bestätigen sollte, so wäre dieses Experiment die Ausführung des Foucaultschen Pendelversuches zwei Jahre bevor dieser selbst diesen Versuch ausführte (1851).
Sein vorsichtiger Charakter bewog Doppler, dieses nächtliche Zusammentreffen mit dem Rebellen Görgey, den er als Chemiker von Prag her kannte, vor einem Zeugen stattfinden zu lassen. Er wollte nämlich möglichen politischen Komplika-tionen und obrigkeitlichen Maßregelungen auf alle Fälle vorbeugen.
Der Grund, dass Doppler Schemnitz und dessen Bergakademie, wohin er 1847 berufen worden war, noch während der Revolution verließ, liegt nicht darin, dass ihm wegen des ungarischen Aufstandes der Boden zu unsicher geworden wäre, als vielmehr in seiner steten Sehnsucht nach Wien, wohin es ihn auch von Prag immer wieder zog. In Prag selbst, der „Goldenen Stadt”, hatte sich Doppler nie wirklich heimisch gefühlt, und er klagte im Jahre 1847, kurz vor seiner Beru-fung nach Schemnitz, einmal über die schwierigen Lebensverhältnisse und über die explosive soziale Lage in der Stadt. 1844 hatte es in Böhmen schwere Unruhen der Baumwolldrucker gegeben, die Doppler in Prag unmittelbar zu spüren bekam.
So schrieb er in dieser Zeit an seinen Freund Franz Exner, den Philosophen und Pädagogen und späteren Mitwirkenden an der Thunschen Studienreform: „Ich sehne mich unaussprechlich nach Ruhe und hoffe sie in Schemnitz zu finden. Ich denke, es kann nun doch unmöglich mehr lange währen! Die Teuerung nimmt hier ungeachtet des Ausfuhrverbotes immer mehr zu, das Brot wird immer kleiner und schlechter, das Fleisch hat nun gleichfalls wieder aufgeschlagen. Gestern und heute waren hier nicht ganz unbedeutende Arbeiterkrawalle gegen die Bäcker. Ein Haus in der Liliengasse wurde schlimm hergenommen, so dass auch nicht eine einzige ganze Fensterscheibe zu sehen war. Ebenso auf dem Bethlehemplatz und wie ich höre, heute auf der Kleinseite.” [S. 32.]
Die hohen Lebensmittelpreise müssen vor allem die Armen – wie Doppler schreibt – besonders bedrückend empfunden haben, selbst für Beamte wie ihn mit einem Professorengehalt waren sie kaum zu bestreiten. Doppler war ein sehr sozial denkender Mensch, wir wissen etwa, dass er in seiner Prager Zeit einem Verein angehörte, der sich die Resozialisierung von Sträflingen zur Aufgabe gemacht hatte – eine für damalige Zeit zweifellos außergewöhnliche soziale Initiative.
Christian Doppler hatte eine große Familie, um die er in ständiger Sorge lebte. Dazu hat sicherlich auch seine seit Mitte der dreißiger Jahre fortschreiten-de Lungenkrankheit und die Perspektiven, die sich daraus für seine sechsköpfige Familie ergaben, Anlass gegeben. Seine in den Quellen unüberhörbaren, direkt und indirekt geäußerten Existenzängste waren sehr begründet. Er verfügte von Haus aus über kein Kapital, sieht man von einem kleinen, unbedeutenden Erbe nach seinem Vater ab, das unter mehreren Geschwistern geteilt werden musste.
Wir lernen Doppler als ökonomisch denkenden, sparsamen Menschen kennen, der, wohl auch, um sein Einkommen zu erhöhen, in der kaiserlichen Akademie Fleißarbeit in Form vieler bezahlter gedruckter Beiträge für die Sitzungsbe-richte verSitzungsbe-richtete. Seine auffallend häufige Präsenz bei Akademiesitzungen, für die Präsenzgeld ausbezahlt wurde, hatte neben anderen zweifellos auch ma-terielle Beweggründe. In der Familie Doppler waren die Mittel wohl immer knapp gewesen. Das Leben eines Universitätsprofessors vom Rang eines Wil-helm Haidinger, des Geologen, oder Andreas von Baumgartner, des Physikers und Fabrikdirektors, wird Christian Doppler nicht geführt haben. Aber was die Hauswirtschaft betrifft, so hatte er in Mathilde, die er 1836 ehelichte, eine vor-zügliche, in diesem Bereich ihm ebenbürtige Partnerin zur Seite.
Wir wissen, dass sie am 17. März 1853 am Sterbebett ihres Mannes weilte.
Ende Oktober 1852 war Doppler von Wien aus zu einem Genesungsurlaub nach Venedig aufgebrochen, wofür ihm vom Ministerium sechs Monate bewil-ligt worden waren. Man hatte aber in Wien die Weichen bereits neu gestellt, als man Doppler diese Reise, die Reise in den Tod, hatte antreten lassen. Schon am 30. Oktober war der Physiker Ettingshausen als Nachfolger Dopplers mit der Leitung des Physikalischen Instituts betraut worden. Man rechnete höherenorts wohl nicht mehr mit einer Rückkehr des Schwerkranken nach Wien – oder zumindest nicht mehr mit dessen Reaktivierung.
Doppler hatte seine letzten Lebensmonate in Venedig damit verbracht, noch eine wissenschaftliche Arbeit zu verfassen, die sich betitelt: „Über die Möglich-keit, die Anzahl und den absoluten Abstand der Körperatome sowie das Maß ihrer wechselseitigen Anziehungsstärke zu bestimmen”. „Anzahl der Körperato-me”? – Ob uns das nicht an die Zahl Loschmidts denken lässt? Die umfangrei-che Studie ist im Manuskript geblieben und erst 100 Jahre nach Dopplers Tod (1953) gekürzt, 1992 in vollem Wortlaut ediert worden.
Doppler starb in Venedig in den „Armen seiner Frau” – was dazumal nicht bildlich, sondern wörtlich zu verstehen ist. Mathilde Doppler trug ihren Mann am 18. März 1853 auf dem venezianischen Friedhof San Michele zu Grabe, wo die Grabplatte vom Doppler-Forscher Peter Maria Schuster aufgefunden wurde
und heute noch zu sehen ist. Auch Dopplers Sterben war ein „Tod in Venedig” – wie ungefähr 30 Jahre später jener Richard Wagners. Freilich war Dopplers Tod, im Gegensatz zu jenem Wagners, in der Öffentlichkeit unbeachtet geblieben. Er erregte kein Aufsehen und wurde nur mit einer einfachen, fünfzeiligen Notiz im Lokalblatt der Wiener Zeitung zur Kenntnis genommen.
Und heute? Der Name Dopplers ist etwa in Medizin, Geodäsie, Nautik, Flugmechanik allgemein präsent. Viele Fachausdrücke legen dafür Zeugnis ab: „Transkranielle Doppler-Sonographie”, Ultraschall”, „Doppler-Radar”, „Doppler-Anemometrie”, „Doppler-Verschiebung”, „Doppler-Ortung”.
Doppler ist also zu einem Begriff geworden, der für sich spricht – dies so sehr, dass man ihn oftmals nicht mehr mit Christian Doppler zu verbinden weiß.
Nachbemerkung
Dieser Aufsatz beruht zum Teil auf der Arbeit Helmuth GRÖSSING: Der Mann hinter dem „Doppler Effekt”: Christian Doppler (1803–1853). In: Hei-mat großer Söhne. Exemplarische Leistungen österreichischer Naturforscher, Techni-ker und Mediziner. Hgg. Helmuth GRÖSSING, Gerhard HEINDL, Frankfurt am Main 1997 [Die Seitenzahlen in eckiger Klammer beziehen sich auf diesen Beitrag]. Siehe außerdem: Helmuth GRÖSSING – Karl KADLETZ: Chri-stian Doppler (1803–1853). Wien/Köln/Weimar, 1992 [Perspektiven der Wis-senschaftsgeschichte. Hg. Helmuth Grössing. Bd. 9/1]; Peter SCHUSTER:
Christian Doppler (1803–1853). Wien/Köln/Weimar, 1992 [Perspektiven der Wissenschaftsgeschichte. Hg. Helmuth Grössing. Bd. 9/2, 3.Teil: Das Werk].