Doppler

Sabemos que la luz blanca se difracta mediante un prisma o una pequeñísima gota de agua, así se obtienen los colores del arco iris que son parte del espectro. La cantidad de altos o de bajos que se cuentan por segundo en un espectroscopio se denomina frecuencia, rojo menor y violeta mayor. El rojo al violeta no son todos, con menores frecuencias que el rojo están los infrarrojos y con mayores que el violeta corresponden los ultravioleta, simplemente solo vemos una pequeña parte del espectro electromagnético.
Christian Andreas Doppler nació en Salzburgo, Austria, en 1803, de familia burguesa. Estudió filosofía y luego matemáticas y física en el Imperial-Real Instituto Politécnico de Viena, hoy Universidad Tecnológica de Viena donde comenzó a trabajar como asistente en 1829 y luego en 1835 trabajó en el Politécnico de Praga, Universidad Técnica Checa.
Estudiaba las estrellas binarias, son dos estrellas que giran alrededor de su centro de masas; la luz que emiten llega a la Tierra pero la distancia desde donde nos llega es diferente según giran, más cercana o lejana. Doppler notó que el color variaba con la distancia relativa a la Tierra y en 1842 presentó, en la Real Academia de Ciencias de Bohemia, un trabajo titulado: Über das farbige Licht der Doppelsterne und einiger anderer Gestirne des Himmels (Sobre el color de la luz de las estrellas binarias y algunas otras estrellas del cielo) ahí quedó enunciado el efecto Doppler.
El efecto Doppler ocurre no solo para la luz sino para dos cuerpos cualesquiera uno que emite ondas eléctricas o magnéticas (sonido, por ejemplo) y se mueve, el otro fijo. El caso más citado es el de un ferrocarril que pasa por una estación y sigue de largo, mientras su bocina suena desde antes de pasar y después que pasa. En este caso, la persona que está en la estación oye variar el sonido de grave a más agudo a grave o de menos intenso a más intenso a menos intenso, el pico corresponde al paso por la estación, debido que a medida que el cuerpo que emite las ondas se acerca al otro, el espacio entre ondas, para el que está en la estación, disminuye aumentando la frecuencia y cuando el cuerpo emisor se va o aleja, se separan; este es el fundamento del efecto Doppler.
Pasaron muchos años hasta 1900, cuando Henriette Leavit trabajando de voluntaria en el observatorio de Harvard estudió las “estrellas variables Cefeidas” cuya luminosidad varía en ciclos predecibles. Posteriormente Harlow Shapley, 1910, usando las luminosidades máximas y aparentes de Leavit desarrolló un patrón para medir las distancias espaciales. Vesto Slipher en los 1910 usando un telescopio equipado con un espectroscopio, en el observatorio Lowell en Arizona, 1910, notó que en las placas fotográficas, las frecuencias de algunos astros o galaxias se desplazaban hacia el rojo o el violeta. En 1923, Hubbel el astrónomo más preeminente de su tiempo y quizá del siglo XX, usando el efecto Doppler y los datos de esos tres científicos pudo desarrollar una sencilla ecuación que medía la distancia y la velocidad a que se desplazaban esos astros. De esta manera comprobó que algunos de ellos estaban fuera de nuestra Galaxia, si el desplazamiento en el espectro era hacia el rojo, se alejaba de la Tierra; hacia el violeta, se acercaba. También quedó comprobado que el universo se expande en vez de contraerse. Primera vez que se comprueba que el universo no es solo nuestra Galaxia, sino que hay muchas otras afuera.
Al cabo de muchos años, en 1965, el efecto Doppler comenzó a aplicarse en la medicina con un aparato para auscultación del latido fetal, luego en 1970, pudo rastrearse el flujo vascular y luego en 1976, se usó en las arterias renales. En 1980, Hatle estudió la velocidad sanguínea mediante el Doppler, también la disfunción de las válvulas cardíacas, las presiones intracavitarias. Hoy también se usa para estudiar las arterias cerebrales y las carótidas.
La Medicina moderna no se concibe sin el efecto Doppler en alguna de sus versiones: las ecografías o sonografías Doppler, modernamente son pulsátiles en vez de continuas. Estos sonógrafos emiten ondas de ultrasonido, con frecuencias mayores de 20,000 Herz que el oído humano no capta, y reciben la onda reflejada por la columna de sangre en una arteria o bebé, miden la diferencia de frecuencia y producen un punto más o menos luminoso, millones de estos muestran la imagen que vemos en la pantalla.