Kryształowy człowiek

Tomasz Rożek

GN 1/2017 |

publikacja 05.01.2017 00:00

Jacy są najbardziej znani polscy naukowcy? No wiadomo! Skłodowska, Kopernik… Eee, no i to w zasadzie tyle. Mieliśmy jeszcze jakichś? Tak, i to takich, którzy powinni być znani na całym świecie, a tymczasem nie znamy ich nawet my, Polacy. Nie mam wątpliwości, że kimś takim jest Jan Czochralski. Bez niego nie byłoby dzisiaj elektroniki.

Kryształowy człowiek nac

Nie byłoby komputerów i internetu. Nie byłoby Facebooka i tego wszystkiego, z czego korzystamy pełnymi garściami. Nie sposób wyobrazić sobie świata bez elektroniki i jej wytworów. Dzisiaj bez urządzeń, których sercem jest procesor, nie byłoby żadnych mediów. Nie byłoby samochodów ani samolotów. Nie mogłoby funkcjonować nowoczesne miasto, bo przecież mikroprocesory kierują zmianą świateł czy dostarczaniem energii elektrycznej i wody. Nie byłoby szpitali ani banków. No dobrze, to wszystko działałoby, ale tak jak w czasach przed erą komputerów. Czy potrafilibyśmy funkcjonować w takim świecie?

Aptekarz w Berlinie

Jan Czochralski w każdym mieście powinien mieć reprezentacyjną ulicę i skwer. Jego imieniem powinny być nazywane sondy kosmiczne. Tymczasem jest on zupełnie anonimowym człowiekiem, mimo tego, że jest najczęściej cytowanym polskim naukowcem na świecie. Gdyby Jan Czochralski żył w dzisiejszych czasach i miał sprawnego managera, wybudowałby potęgę, przy której Google, Facebook czy Apple byłyby niczym.

Urodził się 23 października 1885 roku niedaleko Bydgoszczy, która wtedy leżała na terenie zaboru pruskiego. Był jednym z ośmiorga dzieci dobrze funkcjonującej w lokalnym środowisku rodziny stolarzy. Od dziecka Janek interesował się chemią. Ale – delikatnie mówiąc – jego rodzicom nie do końca bezpieczne eksperymenty syna nie odpowiadały. Stąd, gdy tylko skończył 16 lat, „przekonali go” do przeprowadzki do Krotoszyna. Tam Jan rozpoczął pracę w aptece. Gdy miał 19 lat, wyjechał do Berlina i rozpoczął pracę w centrum badawczym (jak byśmy dzisiaj powiedzieli) niemieckiego koncernu AEG. Koncern na przełomie wieków XIX i XX zajmował się produkcją urządzeń elektrycznych, w tym m.in. żarówek. Czochralski nie miał w pracy wysokiej pozycji, bo nie posiadał kierunkowego wykształcenia. To jednak konsekwentnie zdobywał. Zaledwie 6 lat po przybyciu do Berlina obronił pracę inżynierską (na kierunku chemicznym) na Politechnice Berlińskiej. W 1916 r., mając 31 lat, dokonał życiowego odkrycia. A właściwie odkrycia stulecia. Anegdota mówi, że z powodu roztargnienia, robiąc notatki, zamiast zamoczyć pióro w kałamarzu, zanurzył je w tygielku z roztopioną cyną. Gdy tylko się zorientował i wyjął stalówkę, wyciągnął za nią cieniutki pręcik metalu. To było to!

Triumf wielkiego człowieka

Pewnie wielu po takiej pomyłce cicho zaklęłoby pod nosem. Może inni by się zaśmiali, a jeszcze inni opowiadaliby znajomym o efekcie swojej pomyłki. Ale Czochralski zachwycił się tym, co uzyskał. Geniusz niektórych odkrywców nie polega na tym, że im świat podkłada wynalazki pod nos. Polega na tym, że mają oni naturalną zdolność zachwycania się. Potrafią w lot pojąć konsekwencje tego, co – czasami przypadkowo – zrobili. Czochralski opracował i opisał metodę pomiaru szybkości krystalizacji metali. Metoda polegająca na tworzeniu kryształów metali przez wyciąganie (czyli dokładnie tak, jak to zrobił przez roztargnienie Czochralski) okazała się niezwykle ciekawa. Tak tworzący się kryształ miał niezwykle uporządkowaną strukturę. Tworzące go atomy układały się w ściśle określony, regularny sposób. To, co na początku było tylko ciekawostką, którą interesowali się metalurdzy, po latach okazało się fundamentem zupełnie nowej dziedziny, jaką stała się elektronika. W niej niezbędne są cieniutkie warstwy krystalicznego krzemu. Atomy w tym materiale muszą być jednak bardzo uporządkowane. Nie ma lepszej metody na tworzenie idealnych monokryształów niż ta, którą opracował Czochralski. No ale o tym sam Czochralski nie mógł wiedzieć, gdy – zamiast w kałamarzu – zanurzał pióro w roztopionej cynie. Prawdę mówiąc, swoje prace związane z krystalizacją metali uważał za rzecz ciekawą, ale niezbyt praktyczną. Prawdziwe pieniądze zrobił na czym innym. Mając niespełna 40 lat, opracował stop, który idealnie nadawał się do budowy ślizgowych łożysk kolejowych. Wcześniej używano stopu, który szybko się zużywał, a na dodatek zawierał cynę. Ten metal był jednak bardzo drogi. Stop Czochralskiego był bardziej wytrzymały i tańszy. Patent od razu kupiły niemieckie koleje, bo dzięki niemu mogły zwiększyć prędkość, z jaką poruszają się pociągi.

Jan Czochralski stał się dzięki tzw. bahnmetalowi, czyli metalowi kolejowemu, jak powszechnie nazywano jego stop, człowiekiem majętnym i szanowanym. I to nie tylko w Niemczech, ale nawet za oceanem. Na osobiste zaproszenie Henry’ego Forda popłynął do USA. Tam zaproponowano mu stanowisko dyrektora zakładów metalurgicznych, które należały do magnata i producenta samochodów. Czochralski jednak odmówił. Przyjął za to inną propozycję. Pod koniec lat 20. XX w., dzięki inicjatywie i autorytetowi prezydenta Ignacego Mościckiego, do Polski zaczęli wracać naukowcy i inżynierowie rozrzuceni przez losy historii po całym świecie. Do Warszawy, a konkretnie na Politechnikę Warszawską, wrócił też Jan Czochralski. Został najpierw profesorem kontraktowym, a potem zwyczajnym. Zrzekł się również niemieckiego obywatelstwa. Naukowiec dobrze odnalazł się w stolicy nowego państwa. Pałacyk, który kupił (przy warszawskiej ulicy Nabielaka), był ważnym punktem na kulturalnej i towarzyskiej mapie stolicy. Czochralski zapraszał do siebie zarówno uznane autorytety, jak i dobrze zapowiadających się naukowców. Finansował stypendia zdolnej młodzieży, łożył pieniądze na odrestaurowanie dworku Chopina w Żelazowej Woli. Finansował nawet prace archeologiczne w Biskupinie. Niestety, w 1939 r. wybuchła wojna.

Tragiczny koniec

Dzięki berlińskim koneksjom Czochralski uratował życie wielu naukowcom. Mimo działań wojennych mogli oni pracować naukowo na Politechnice Warszawskiej. Siłą rzeczy wykonywali jednak prace dla Wehrmachtu. Tym bardziej że akurat metalurgia ma strategiczne znaczenie dla wojska. Te prace odbywały się za zgodą władz konspiracyjnych i władz polskich na uchodźstwie. Dzięki nim życie ocaliło wielu ludzi. Pieniądze i kontakty Czochralskich ratowały także artystów i ludzi niezwiązanych ze śmietanką towarzyską kraju. W pomoc represjonowanym angażowała się cała rodzina naukowca. To jednak nie miało znaczenia dla powojennych władz komunistycznych. W pierwszych latach Polski Ludowej oskarżyły zasłużonego profesora o kolaborację z okupantem. Czochralski wylądował w więzieniu. Pogrążał go fakt, że z powodu niedopełnienia jakiejś formalności procedura zrzeczenia się niemieckiego obywatelstwa nie została zakończona. Dla komunistów Czochralski był niemieckim agentem. Mógł się bronić, podając nazwiska osób z podziemia, z którymi współpracował, ale nie zrobił tego. Bronił ludzi najpierw przed niemieckim okupantem, a potem przed komunistami. W efekcie władze Politechniki Warszawskiej wyrzuciły Czochralskiego z pracy i odebrały mu tytuły naukowe.

Choć zwolniony z więzienia, Czochralski nie miał w Warszawie czego szukać. Wrócił w swoje rodzinne strony, w okolice Bydgoszczy (konkretnie do miejscowości Kcynia), i tam założył niewielką rodzinną firmę Bion. Produkował pastę do butów, kosmetyki fryzjerskie czy sól wykorzystywaną do peklowania mięsa. Władze komunistyczne wykreśliły Czochralskiego ze wszystkich encyklopedii, a Politechnika Warszawska nie przyznawała się do swojego profesora. Tymczasem ten wykazał się talentem nie tylko naukowym, ale także biznesowym. Jego firma rosła w siłę i bardzo dobrze zarabiała. To było solą w oku komunistów. W 1953 r. podczas brutalnej rewizji w domu i w pomieszczeniach firmy Jan Czochralski dostał zawału serca. Wkrótce zmarł. Był 22 kwietnia 1953 roku.

Gdy Czochralski umierał, świat zaczynał doceniać jego metodę hodowli monokryształów. Jest niemal pewne, że kilka lat później, gdy zdano sobie sprawę z potencjału elektroniki półprzewodnikowej, Czochralski zostałby laureatem Nagrody Nobla. Zostawił po sobie ponad 120 publikacji naukowych, tymczasem w Polsce Ludowej pierwsza wzmianka encyklopedyczna o Czochralskim ukazała się dopiero w leksykonie wydanym w 1970 roku. Senat Politechniki Warszawskiej zrehabilitował profesora dopiero w 2011 roku! 66 lat po odebraniu mu tytułów i haniebnym wyrzuceniu z pracy. •

Dostępne jest 12% treści. Chcesz więcej? Zaloguj się i rozpocznij subskrypcję.
Kup wydanie papierowe lub najnowsze e-wydanie.