Viaje en tren del efecto Doppler

Todos estamos hechos de polvo de estrellas
Carl Sagan

Christophorus Henricus Didericus Buys-Ballot, meteorólogo neerlandés que vivió entre 1817 y 1890, es recordado principalmente por haber observado que el viento sopla en ángulo recto con respecto al gradiente de la presión atmosférica. Profesor de la Universidad de Utrecht y fundador del Real Instituto Meteorológico de los Países Bajos, cobró también notoriedad como autor de un experimento tan ingenioso como eficaz que vino a determinar la validez del llamado efecto Doppler.

Este efecto se enseña hoy en las aulas de enseñanza media recurriendo al ejemplo típico del cambio en el tono que se aprecia en el sonido de la sirena de una ambulancia cuando pasa a toda velocidad por delante de nosotros. Sin embargo, el fenómeno, tan corriente de advertir en el acelerado y motorizado mundo actual, no lo era tanto en los tiempos en que la tecnología de los transportes rápidos estaba aún en su fase incipiente. Aun así, el físico austriaco Christian Doppler lo describió con exactitud en su libro Über das farbige Licht der Doppelsterne (Sobre la luz coloreada de las estrellas dobles), aplicado a la luz estelar: al igual que cambia el tono del sonido cuando se percibe desde una fuente en movimiento, el brillo de las estrellas que se desplazan con respecto a la Tierra muda de color, esto es, de frecuencia.

En un tiempo en que los dispositivos electrónicos no habían sido, evidentemente, inventados, Buys-Ballot ideó para este efecto en el ámbito de las ondas sonoras una demostración harto curiosa: reclutó varias personas con la extraña cualidad conocida por oído absoluto, capaces de identificar aisladamente, sin referencia con ninguna otra, la altura exacta (y el nombre) de la nota musical que escuchan. Los dispuso en hilera a lo largo de una vía férrea, desde donde podían oír una nota aguda emitida por trompetistas montados en un carro sobre raíles que se acercaba a ellos a la asombrosa velocidad de 60 km/h. Los dotados oyentes anotaron con fidelidad los sonidos musicales que iban escuchando, y ello permitió a Buys-Ballot determinar los cambios de frecuencia percibidos con el movimiento de la fuente sonora.

Tales cambios obedecían, como esperaba el experimentador, a la ley teórica predicha por Doppler, lo que supuso una constatación de las elucubraciones del austriaco. Hoy, del aprovechamiento de este efecto se benefician áreas científicas y tecnológicas tan disímiles como la astronomía, los métodos de diagnóstico médico no invasivos (ultrasonografía Doppler) o el diseño de los radares que emplea la guardia de tráfico para cazar a los automovilistas que infringen los límites de velocidad.