Marian Smoluchowski: Polak, który stworzył nową gałąź fizyki

- Wielka strata, że Smoluchowski zmarł tak młodo. Gdyby dożył do lat 30. XX wieku, a pewnie by dożył, bez wątpienia otrzymałby Nagrodę Nobla i trafił do najściślejszej światowej elity fizyków - komentuje w rozmowie z portalem Interia profesor Andrzej Fuliński z Uniwersytetu Jagiellońskiego, zaznaczając jednocześnie, że Smoluchowski był kimś więcej, niż zatraconym w obliczeniach i doświadczeniach naukowcem. - Z książek i wspomnień maluje się obraz niezwykłego i uroczego człowieka o szerokich zainteresowaniach - mówi Fuliński.

Rzeczywiście, fizyka była jedną z kilku pasji Smoluchowskiego. Naukowiec był muzykiem-amatorem, malarzem, bibliofilem, wreszcie wielkim miłośnikiem gór. Tak wielkim, że na początku lat 90. XIX wieku Marian Smoluchowski i jego brat Tadeusz uznawani byli za czołowych europejskich alpinistów i pionierów wspinaczki bez przewodników w czasach, gdy górskie wyprawy odbywały się wyłącznie w towarzystwie doświadczonych alpejskich górali. Tymczasem bracia na własną rękę zanotowali 16 nowych wejść na szczyty i wyznaczyli 24 nowe trasy. Jako pierwszy Polak Smoluchowski zdobył słynny czterotysięcznik Maternhorn oraz kilka innych alpejskich szczytów.

"Pociągała nas właśnie tajemniczość owych trudno dostępnych, nigdy jeszcze nie zwiedzanych stron. Cieszyliśmy się przewidywaną, jakkolwiek skromną domieszką romantycznej awanturniczości naszych ekspedycji" - pisał Smoluchowski, który po przeprowadzce do Krakowa eksplorował Tatry, a także stał się pionierem rozwijającego się dopiero na ziemiach polskich narciarstwa.

Jak zaznacza Fuliński, Smoluchowski wspinaczkę traktował podobnie jak naukowe odkrycia. "Teren, który ukazuje się przed moimi oczami, był daleko pierwotniejszy i dawał okazję do prawdziwych wypraw odkrywczych, i jeżeli próbowaliśmy nowych dróg i nowych wejść, odczuwaliśmy nie tylko obiektywną wspaniałość gór, lecz i subiektywny urok działalności odkrywczej. Z tego co dały mi góry, [te] rzeczy uważam za najcenniejsze: przyzwyczajenie do podejmowania trudnych zadań i radość z przezwyciężenia trudności" - to fragment jednego z listów Smoluchowskiego.

Bez wątpienia wyzwaniem była profesura w katedrze fizyki teoretycznej na Uniwersytecie Lwowskim. W 1900 roku Smoluchowski miał zaledwie 28 lat i stał się najmłodszym profesorem w całym rozległym Cesarstwie Austro-Węgierskim. Młody, wybitnie uzdolniony naukowiec, bez wątpienia otrzymał wówczas propozycję z innych europejskich uniwersytetów, jednak jak stwierdził w jednym z listów: "Z pewnością bardzo chętnie objąłbym katedrę fizyki matematycznej we Lwowie [. . . ], bo chociaż zakres działania nie będzie tak wielki jak na wielu innych wszechnicach, przecież wolałbym, żeby praca moja przyniosła bezpośredni pożytek dla rodaków aniżeli cudzoziemców". W 1912 roku Smoluchowski przenosi się do Krakowa na Uniwersytet Jagielloński, gdzie obejmuje katedrę fizyki doświadczalnej. Przez cały czas prowadził przełomowe dla fizyki badania, a jego prace wykorzystywane są do dziś. Jego wkład w rozwój światowej fizyki można porównać do dokonań Marii Skłodowskiej-Curie czy Karola Olszewskiego.

- Smoluchowski stworzył nową gałąź fizyki, która dziś jest jedną z wiodących - fizykę statystyczną. Na początku XX wieku Smoluchowski nie był w stanie przewidzieć, że to czemu dał zaczątek, tak bardzo się rozwinie, a jego równania będą po stu latach ciągle aktualne. Poza tym był w tej bardzo wąskiej grupie kilku osób, obok Einsteina, którzy przekonali niedowiarków do istnienia atomów. Stało się to na wiele lat zanim można było bezpośrednio obserwować atomy - tłumaczy Fuliński.

Smoluchowski równolegle z Einsteinem prowadził badania nad teorią Ruchów Browna. Jak tłumaczy Interii profesor Uniwersytetu Jagielońskiego, "o ile Einstein rozwiązał ten problem w dość standardowy sposób, to co Smoluchowski osiągnął było wówczas zupełną nowością, a przedstawiało zagadnienia w zupełnie inny sposób". Z największym z fizyków Smoluchowskiego łączyła jeszcze jedna rzecz: obaj udzielili prawidłowej odpowiedzi na pytanie dlaczego niebo ma kolor niebieski. Polak był również autorem innych fundamentalnych prac dotyczących kinetyczno-molekularnej teorii materii i fizyki statystycznej: zapoczątkował tworzenie teorii procesów stochastycznych oraz wyjaśnił zjawisko opalescencji krytycznej. Rozwijając i interpretując osiągnięcia Smoluchowskiego, w latach 20. XX wieku Nagrody Nobla otrzymali chemicy Richard Zsigmondy i Theodor Svedberg oraz fizyk Jean Perrin. Najważniejszy z naukowych laurów otrzymałby niechybnie i Polak. Niestety, zmarł przedwcześnie 5 września 1917 roku na dyzenterię. Kilka tygodni wcześniej wybrano go na rektora Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Śmierć Smoluchowskiego była wstrząsem dla europejskiej i światowej nauki. Listy kondolencyjne płynęły do Krakowa z największych uczelni. "Jego nazwisko będzie, już zawsze, kojarzone z rozkwitającą teorią atomową" - pisał wybitny niemiecki fizyk Arnold Sommerfeld.

"Wszyscy, którzy znali Smoluchowskiego osobiście, cenili go nie tylko jako pełnego zapału uczonego, lecz także dlatego, że był szlachetnym, wrażliwym i wspaniałomyślnym człowiekiem...Los przedwcześnie położył kres jego owocnej pracy badawczej i nauczycielskiej, szanujmy jednak dalej dzieło jego i pamiętać o jego życiu" - to już słowa Einsteina.

O Smoluchowskim i jego wybitnych osiągnięciach pisze i mówi się do dziś. - Jak bardzo dokonania Smoluchowskiego są znane na świecie? Bardzo. Proszę zresztą sprawdzić to w najprostszy sposób poprzez Google Scholar. Trzy najważniejsze prace Smoluchowskiego były cytowane w ponad 10 tysiącach pracach naukowych. Jak na fizykę to znaczący wynik - mówi Fuliński.

Artur Wróblewski

***

W tym roku obchodzimy Rok Mariana Smoluchowskiego. W ramach obchodów przewidziane są liczne wydarzenia, organizowane w całym kraju z inicjatywy środowiska fizyków polskich. Centralne uroczystości odbywać się będą we wrześniu w Krakowie w połączeniu z 30. Międzynarodowym Sympozjum Fizyki Statystycznej im. Mariana Smoluchowskiego.