viernes, 23 de febrero de 2018

Efecto Doppler, 1845. O la música a todo tren (1)


(Continuación) Más en concreto el 3 junio de 1845 -en unos meses harán 173 años ya, y tan solo unos 3 años después de la emisión de la hipótesis de Ch. Doppler-, tenía lugar un original experimento en la estación de ferrocarril de Utrech, inaugurada tan solo un par de años antes.
Lo llevó a cabo un discreto científico local ayudado por un grupo de músicos y amigos, duró un par de días y aunque en un principio no parecía ser nada del otro mundo, lo cierto es que terminó siendo la primera demostración cuantitativa de todas las predicciones matemáticas de la teoría de Doppler. Para algunos uno de los experimentos más elegante de todos los tiempos.
Buy Ballot y los trompetistas
El hombre que pergeñó esta curiosa comprobación científica fue el meteorólogo y almirante neerlandés Christoph H.D. Buys Ballot (1817-1890), quien montó en un vagón abierto a tres trompetistas con un encargo muy específico.

Debían tocar al unísono y lo más fuerte posible, a fin de superar el ruido de la locomotora que lo arrastraba, la nota ‘la’ de forma sostenida y hacerlo mientras el vagón entraba y salía de la estación a distintas velocidades, una y otra vez.
A fin de medir la alteración (se pensó en medios y cuartos de tono) de la nota musical con el movimiento, dispuso a catorce (14) personas repartidas en cuatro grupos: tres de ellos quietos a lo largo del andén, separados unos cuatrocientos metros (400 m), y uno acompañando a los tres músicos sobre el vagón. Su misión no era otra que la de escuchar con atención y apuntar la nota y las variaciones que percibieran.
Puede que a los ojos de la ciencia actual, con su extraordinario y sofisticado desarrollo técnico y tecnológico, no parezca un montaje muy preciso el del vagón, pero el caso es que las apariencias a veces engañan y ésta es una de esas veces, pues el experimento se mostró de lo más eficaz.

Por dar más rigor “científico” al experimento, apuntarles que al pasar por el andén el vagón se desplazaba a su máxima velocidad, en aquel entonces unos 70 km/h, y que en uno de los días del experimento las condiciones ambientales eran: una temperatura de veinte coma ocho grados Celsius (20,8 ºC) y una presión atmosférica de setecientos cincuenta coma ocho milímetros de mercurio (750, 8 mm Hg)
Concluido el experimento y tras analizar los valores de tonos percibidos por los jueces, se confirmaron los predichos por las ecuaciones de la teoría Doppler. Cuando el vagón se les acercaba la nota que percibían era más aguda, y cuando se alejaba se tornaba más grave, haciéndolo además de forma proporcional a la velocidad con la que se desplazaba el vagón.
Naturalmente, y como también predecían las ecuaciones, los que iban montados en el vagón no apreciaron ningún cambio en la frecuencia de la nota.

Es decir, que los datos experimentales de los músicos guiados por Buy Ballot, confirmaron los resultados predichos por las ecuaciones deducidas de la teoría de Doppler. Estas cosas pasan.
A título de curiosidad y con la perspectiva que da el tiempo, llama la atención que nuestro meteorólogo montara un experimento musical tan engorroso y complejo, cuando se podría haber valido del silbato de la misma locomotora, ya saben, el clásico y elemental ejemplo que ilustra el efecto Doppler del sonido. Pero estas cosas pasan también. (Continuará)
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