Der Blinde Uhrmacher - Ein neues Plädoyer für den Darwinismus

bekannteste Manifestation ist der plötzliche Abfall der Tonhöhe einer Ambulanzsirene, sobald sie an dem, der sie hört, vorbeigerast ist. Der Dopplereffekt tritt immer dann ein, wenn eine Schallquelle (oder Lichtquelle oder Quelle jeder anderen Wellenart) und ein Empfänger jenes Schalls sich gegeneinander bewegen. Es ist am leichtesten, sich die Schallquelle als unbeweglich und den Hörer als beweglich vorzustellen. Nehmen wir an, die Sirene auf einem Fabrikdach heule kontinuierlich, immer auf demselben Ton. Der Schall wird in einer Abfolge von Wellen ausgestrahlt. Die Wellen sind unsichtbar, denn es sind Luftdruckwellen. Wären sie sichtbar, so wären sie den konzentrischen Kreisen ähnlich, die sich nach außen ausbreiten, wenn wir Kieselsteine in die Mitte eines stillen Teiches werfen. Stellen wir uns vor, wir werfen eine Reihe von Kieselsteinchen in rascher Folge in die Mitte eines Teiches, so daß kontinuierlich Wellen von der Mitte nach außen laufen. Wenn wir ein winziges Spielzeugboot an einem festen Punkt im Teich vertäuen, so wird das Boot rhythmisch auf und nieder schaukeln, so, wie sich die Wellen unter ihm hindurch bewegen. Die Frequenz, mit der das Boot schaukelt, entspricht der Tonhöhe eines Lauts. Nehmen wir nun an, daß das Boot, statt fest vertäut zu sein, in Richtung ungefähr zur Mitte hin, von wo die Wellenkreise ausgehen, quer durch den Teich stampft. Es wird immer noch auf und ab schaukeln, wenn es auf die einander folgenden Wellenfronten stößt. Aber nun wird die Frequenz, mit der es auf die Wellen trifft, höher sein, denn es fährt auf die Quelle der Wellen zu. Es wird schneller auf und nieder schaukeln. Wenn es jedoch an der Quelle der Wellen vorbeigefahren ist und sich auf der anderen Seite entfernt, so nimmt die Frequenz, mit der es auf und nieder schaukelt, offensichtlich ab.
    Aus demselben Grund wird, wenn wir mit hoher Geschwindigkeit auf einem (leisen) Motorrad an einer heulenden Fabriksirene vorbeifahren, die Tonhöhe ansteigen, solange wir uns der Fabrik nähern: Unsere Ohren verschlingen in der Tat die Wellen mit größerer Geschwindigkeit, als wenn wir einfach still dasäßen. Aus demselben Grund wird die Tonhöhe absinken, sobald unser Motorrad an der Fabrik vorbeigefahren ist und sich von ihr entfernt. Wenn wir stehenbleiben, hören wir die Tonhöhe der Sirene, wie sie tatsächlich ist. Sie liegt in der Mitte zwischen den beiden Dopplereffekt-Tonhöhen. Daraus folgt: Wenn wir die exakte Tonhöhe der Sirene kennen, ist es theoretisch möglich, herauszufinden, wie schnell wir uns auf sie hin- oder von ihr fortbewegen, indem wir uns die scheinbare Tonhöhe anhören und sie mit der bekannten »wirklichen« Tonhöhe vergleichen.
    Dasselbe Prinzip gilt auch, wenn sich die Schallquelle bewegt und der Zuhörer stillsteht. Das ist der Grund, warum es bei den Ambulanzen funktioniert. Es wird, nicht gerade glaubwürdig, erzählt, daß Christian Doppler selbst seinen Effekt demonstrierte, indem er eine Blaskapelle engagierte und auf einem offenen Eisenbahnwagen, der an einem erstaunten Publikum vorbeisauste, spielen ließ. Worauf es ankommt, ist die relative Bewegung, und soweit es um den Dopplereffekt geht, macht es keinen Unterschied, ob wir uns vorstellen, die Schallquelle bewege sich am Ohr vorbei, oder das Ohr an der Schallquelle. Wenn zwei Züge in entgegengesetzter Richtung aneinander vorbeifahren, jeder mit 200 Stundenkilometern, so wird ein Passagier in einem der beiden Züge den Pfiff des anderen Zuges mit einem besonders dramatischen Dopplereffekt absinken hören, da die relative Geschwindigkeit 400 km/Stunde beträgt.
    Der Dopplereffekt wird von der Polizei bei Radarfallen zur Geschwindigkeitsmessung von Fahrzeugen verwendet. Ein ortsfestes Gerät sendet Radarsignale über die Straße. Die Radarwellen werden von den näher kommenden Fahrzeugen zurückgeworfen und von dem Empfangsgerät registriert. Je schneller ein Wagen fährt, um so höher ist die Dopplerverschiebung in der Frequenz. Durch Vergleich der Sendefrequenz mit der Frequenz des zurückkommenden Echos kann die Polizei, oder vielmehr ihr automatisches Gerät, die Geschwindigkeit jedes Wagens ausrechnen. Wenn die Polizei diese Technik dazu benutzen kann, die Geschwindigkeit von undisziplinierten Verkehrsteilnehmern zu messen, können wir dann hoffen, zu entdecken, daß Fledermäuse sie zur Geschwindkeitsmessung ihrer Beuteinsekten verwenden?
    Die Antwort ist: ja. Von den kleinen, als Hufeisennasen bekannten