Polski ojciec światowej elektroniki

Tomasz Turejko | 25-10-2016 15:18:21 | zajmie Ci przeczytanie tego artykułu
Polski ojciec światowej elektroniki
www.flickr.com/photos/schill/

Intel, Samsung, Toshiba i wiele innych największych fabryk układów scalonych na świecie do dzisiaj stosują „technikę CZ” w celu otrzymywania monokryształów krzemu. Stanowią one niezbędny element konstrukcji telewizorów, telefonów, kuchenek mikrofalowych, komputerów, laptopów, tabletów i wielu innych urządzeń elektronicznych. Jako pierwszy tę znaną na całym świecie metodę „hodowli” kryształów i półprzewodników opracował Jan Czochralski – najczęściej wymieniany polski uczony w światowej literaturze naukowej; człowiek, który na oczach swojego nauczyciela potargał dyplom maturalny, by kilka lat później zostać jednym z najbardziej cenionych chemików na świecie. Do dziś jest uznawany za ojca światowej elektroniki, znany i ceniony praktycznie we wszystkich ośrodkach naukowych w Europie i w Stanach Zjednoczonych. Paradoksalnie – najbardziej zapomniany w swojej ojczyźnie, dla której był w stanie poświęcić swoją wielką karierę naukową. 

Jan Czochralski urodził się w 1885 roku w wielodzietnej rodzinie wielkopolskich rzemieślników. Jego ojciec trudnił się stolarstwem, on sam kształcił się w seminarium nauczycielskim. Według rodzinnych opowieści młody Czochralski miał podrzeć na oczach swojego profesora świadectwo dojrzałości, mówiąc: „Proszę przyjąć do wiadomości, że nigdy nie wydano bardziej krzywdzących ocen!”. Z innych przekazów dowiadujemy się, że został wyrzucony z domu przez ojca kiedy na strychu  wyleciały szyby z okien. Miał to być efekt jednego z eksperymentów chemicznych, które Czochralski przeprowadzał w warunkach domowych.

Ostatecznie w 1904 roku młody Czochralski wyjechał do Berlina, bez świadectwa ukończenia szkoły, bez pieniędzy i znajomości, za to z wielką pasją do nauki. Na miejscu rozpoczął pracę w aptece doktora Hebranda, gdzie kontynuował swoje doświadczenia i eksperymenty. Dwa lata później rozpoczął swoją pierwszą naukową pracę w laboratorium firmy Kunheim & Co. W 1907 r. objął stanowisko kierownika i inspektora produkcji w rafinerii miedzi dużego berlińskiego koncernu Allgemeine Elektrizitats Gesellschaft (AEG). Niedługo potem ożenił się z Margueritą Haase – holenderską pianistką z bardzo zamożnej rodziny, z którą miał trójkę dzieci.

Do największych odkryć dochodzi się przypadkiem

W 1916 roku Czochralski dokonał odkrycia, które przyniosło mu ogromny rozgłos w świecie nauki. Wedle popularnej anegdotki stało się to zupełnie przypadkiem. Pewnego wieczoru zmęczony Czochralski sporządzał notatki z poczynionych wcześniej obserwacji. Przez roztargnienie i nieuwagę końcówkę swojego pióra zamiast do atramentu, włożył do tygla z cyną. Gdy ją wyjął, ze stalówki ciągnął się cienki jak włos drucik z cyny. Czochralski, zaintrygowany zaobserwowanym zjawiskiem, przeprowadził dalsze badania. Okazało się, że ów „drucik” jest długim i idealnym kryształem. Opracowana przez chemika metoda polegała na stopniowym wyciąganiu z roztopionego materiału zarodka krystalicznego w sposób zapewniający kontrolowaną i stabilną krystalizację na powierzchni tegoż materiału. Powstały w ten sposób kryształ posiadał idealną strukturę, dzięki czemu dysponował on takimi samymi właściwościami fizycznymi na całej swojej długości. Ten proces otrzymywania monokryształów początkowo wzbudził zainteresowanie jedynie wśród wąskiej grupy metaloznawców.

Praktyczne zastosowanie tej metody miało miejsce dopiero 40 lat później. To właśnie tę technologię (odpowiednio ulepszoną) wykorzystują do dziś wielkie koncerny zajmujące się produkcją sprzętu elektronicznego.

Bez względu na to, drogi Czytelniku, czy tekst ten otworzyłeś na ekranie swojego komputera, laptopa, tabletu czy smartfona, korzystasz ze sprzętu, który powstał dzięki odkryciu Jana Czochralskiego.

To jednak nie ono przyniosło polskiemu chemikowi początkową sławę i bogactwo.

Polska > USA

W 1917 roku Czochralski został kierownikiem laboratorium metaloznawczego we Frankfurcie nad Menem, gdzie wraz ze swoim zespołem szukał nowych stopów do produkcji łożysk. Dodatkowym problem był fakt, że po I wojnie światowej na Niemcy nałożono embargo na strategiczne materiały, w tym także na cynę.

W 1924 roku Czochralski opatentował skład stopu, który nie zawierał cyny i świetnie nadawał się do produkcji ślizgowych łożysk kolejowych. Swój nowy wynalazek polski chemik nazwał „metalem B”. Stał się on wprost bezcenny dla obwarowanej sankcjami gospodarki niemieckiej. Szybko okazało się, że prokurowane w ten sposób łożyska są tańsze i wydajniejsze od wcześniejszych technologii. Patenty Czochralskiego zakupiły m.in. Stany Zjednoczone, ZSRS, Czechosłowacja, Francja, Wielka Brytania i Polska.

Niemal cały świat stosował stopy Czochralskiego aż do lat 60. XX wieku, kiedy to łożyska ślizgowe zostały zastąpione przez toczone. Na metalu B i sprzedaży patentów Czochralski zbił wielką fortunę. W 1926 roku został wybrany na szefa Niemieckiego Towarzystwa Metaloznawczego. Był konsultantem największych światowych koncernów, m.in. francuskiej Schneider-Creusot, czeskiej Škody, szwedzkiego Boforsa, czy angielskiego Instytutu Metali. W tym czasie dostał bardzo intratną propozycję od koncernu samochodowego Forda. Przeprowadzka do Stanów Zjednoczonych i praca dla wielkich amerykańskich koncernów otworzyłaby Czochralskiemu drogę do wspaniałej kariery naukowej i prawdopodobnie niejednej Nagrody Nobla. Polski chemik postanowił jednak odrzucić tę propozycję.

W 1928 roku na osobiste zaproszenie prezydenta Mościckiego (również chemika) Czochralski przeprowadził się do Polski.

Do dziś pozostaje nierozstrzygnięte, jakie były motywy działania polskiego uczonego. Jedni uważają, że była to „ewakuacja” powiązanego z polskim wywiadem chemika, któremu groziła dekonspiracja. Inna teoria mówi, że dostał bardzo lukratywną ofertę pracy na uczelni wyższej, czego nie mógł wykonywać w Niemczech czy w USA, ponieważ nie miał świadectwa maturalnego. W 1928 roku Czochralski posiadał jedynie dyplom inżyniera technika, który uzyskał ze względu na piastowane przez niego stanowisko. Nie był to jednak dyplom uniwersytecki. Polacy bardzo szybko obeszli ten problem. W 1929 roku Czochralski otrzymał doktorat honoris causa Politechniki Warszawskiej, a niedługo potem prezydent Mościcki nadał mu tytuł profesora.

Jan Czochralski objął stanowisko kierownika specjalnie utworzonej dla niego Katedry Metalurgii i Metaloznawstwa na Politechnice Warszawskiej. Jego pracownia była (jak na polskie warunki) bardzo nowoczesna, dobrze wyposażona i otrzymywała duże dotacje finansowe. Problemem pozostawała kwestia jego obywatelstwa. Polski uczony prawdopodobnie zrzekł się niemieckiego paszportu po powrocie do Polski, jednak władze niemieckie tego wniosku nie uznały. Wobec tego, do zakończenia II wojny światowej posiadał obywatelstwo podwójne, co miało zostać w przyszłości wykorzystane przeciwko niemu. Jego pracownia na Politechnice otrzymywała duże zamówienia z wojska, sam Czochralski współpracował wówczas z polskim wywiadem. Duże pieniądze i uprzywilejowana pozycja na uczelni budziła zazdrość wśród wielu dyplomowanych uczonych Politechniki Warszawskiej. Prym wiódł prof. Witold Broniewski, który publicznie zarzucał Czochralskiemu nieuczciwość, kwestionował jego osiągnięcia naukowe, a nawet zarzucał szkodliwą działalność na rzecz państwa polskiego. Sprawa zakończyła się procesem sądowym, który Broniewski przegrał.

W 1932 roku Czochralski zakupił pałacyk przy ul. Nabielaka w Warszawie. Odbywały się w nim spotkania dyskusyjne z udziałem artystów, literatów i uczonych. Polski chemik finansował stypendia dla najzdolniejszych studentów Politechniki, hojnie wspierał różne przedsięwzięcia kulturalne i naukowe, m.in. rekonstrukcje dworku Chopina w Żelazowej Woli czy wykopaliska w Biskupinie. Polski chemik nie stronił od luksusów – w rodzinnej Kcyni wybudował wspaniałą willę, nazwaną na cześć swojej żony – Margowem. Zawsze elegancki, ubierał się w drogie garnitury, jeździł nowoczesnym samochodem, prywatnie przyjaźnił się z prezydentem Mościckim i jego rodziną.

Bohater wojenny bez karabinu

Po wybuchu II wojny światowej Czochralski, jako obywatel niemiecki, uzyskał zgodę na zorganizowanie w bazie Politechniki Zakładu Badań Materiałów, a później kilku innych placówek naukowo-badawczych. Profesor zatrudniał tam polskich naukowców, chroniąc tym samym dużą część uniwersyteckiej elity przed wywózką do obozów. Czochralski dysponował też swoim przedwojennym laboratorium, którego Niemcy nie zrabowali po wkroczeniu do Warszawy we wrześniu 1939 roku. Formalnie zakład ten produkował materiały dla Wehrmachtu. W praktyce, działalność ta była na polecenie Czochralskiego sabotowana i opóźniana, a pracownicy przekazywali część produkowanego sprzętu polskiemu podziemiu niepodległościowemu. Pomagała w tym działająca na terenie zakładu komórka Armii Krajowej.

Dzięki swoim wpływom Czochralski wyciągnął z więzień niemieckich i obozów koncentracyjnych dziesiątki Polaków, w tym m.in. późniejszego profesora Politechniki Warszawskiej – Mariana Świderka i prof. Stanisława Porejko.

Podczas okupacji Czochralski nadal organizował „czwartki literackie”, w których uczestniczyli m.in. Leopold Staff, Ludwik Solski czy Kornel Makuszyński. Po upadku Powstania Warszawskiego, Czochralski, korzystając z otrzymanej od Niemców specjalnej przepustki, wywiózł znaczną część sprzętu zakładowego z burzonego miasta.

W 1945 roku polski profesor został oskarżony o współpracę z Niemcami i aresztowany. Osadzony w więzieniu, został po kilku miesiącach oczyszczony z zarzutów. Pomimo uniewinnienia nie miał łatwego życia. Senat Politechniki Warszawskiej, zdominowany przez jego wrogów, w grudniu 1945 roku podjął uchwałę wykluczającą go z grona profesorów. Później nowe władze Politechniki zadbały, aby osoba i dokonania wielkiego polskiego uczonego zniknęły ze świadomości Polaków i historii nauki. Upokorzony, wyjechał do rodzinnej Kcyni, gdzie otworzył małą fabrykę produkującą kosmetyki pod nazwą „Biom”. Pomimo propozycji pracy w Wiedniu nie zdecydował się wyjechać z Polski, w której pozostał do końca życia. Tak oto genialny samouk i twórca podstaw światowej elektroniki, u schyłku swego życia trudnił się wyrobem pasty do butów i proszku na katar.

Polski ojciec światowej elektroniki

W tym samym mniej więcej czasie w Stanach Zjednoczonych uczeni z Bell Laboratories odkryli jego pracę na temat sposobu hodowli kryształów z 1916 r. i nazwali ją „metodą Czochralskiego”. Rozpoczynała się epoka półprzewodników, elektroniki i informatyki. W kwietniu 1954 roku zespół Gordona Teala z Texas Instruments skonstruował pierwszy tranzystor z kryształu krzemu wyhodowanego metodą Czochralskiego. Tej chwili polski chemik niestety nie dożył. 22 kwietnia 1953 roku do jego willi w Kcyni przybyli funkcjonariusze Urzędu Bezpieczeństwa, dokonując brutalnej rewizji w jego domu. Zrywanie parkietu, niszczenie mienia i bezpardonowe potraktowanie profesora wywołało u niego zawał serca. Przewieziony do szpitala w Poznaniu zmarł tego samego dnia. Polski chemik pochowany został na cmentarzu w swoim miasteczku, ale władze nie pozwoliły umieścić nazwiska na grobie. Spoczywał więc w anonimowej mogile aż do roku 1998, kiedy położono tam tablicę z napisem „Jan Czochralski (1885-1953) światowej sławy chemik i materiałoznawca, Profesor i doktor honoris causa Politechniki w Warszawie”.

W 1993 roku senat Politechniki Warszawskiej odmówił anulowania haniebnej uchwały z roku 1945. Nawet po zmianach ustrojowych nie udało się przywrócić profesorowi dobrego imienia. Wszystko zmieniło się w 2011 roku, kiedy w Archiwum Akt Nowych odnaleziono dokument potwierdzający współpracę Czochralskiego z… wywiadem Armii Krajowej. Dla wielu wątpiących w niewinność uczonego, stał się on ostateczną podstawą jego pełnej rehabilitacji. Nastąpiła ona 29 czerwca 2011 roku, kiedy senat Politechniki Warszawskiej podjął uchwałę przywracającą dobre imię profesora.

7 grudnia 2012 roku Sejm Rzeczypospolitej Polskiej przyjął uchwałę w sprawie ustanowienia roku 2013 Rokiem Jana Czochralskiego.

Uczynił to w sześćdziesiątą rocznicę śmierci chemika. Tyle lat potrzebowała Rzeczpospolita, by oczyścić z zarzutów wielkiego Polaka, patriotę i jednego z największych uczonych naszych czasów. Człowieka, bez którego nie byłoby współczesnej elektroniki.

Przy przygotowaniu artykułu autor korzystał z książki „Wielcy zapomniani. Polacy, którzy zmienili świat”.

Tekst powstał ze środków Ministerstwa Spraw Zagranicznych w ramach priorytetu „Wsparcie wymiaru samorządowego i obywatelskiego polskiej polityki zagranicznej 2016”. Jest częścią projektu Polacy Inspirują.

Podziel się artykułem:

Tomasz Turejko
Student prawa Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach. Współtworzy Poradnię Obywatelską Klubu Jagiellońskiego w Gliwicach. Z zamiłowania historyk, w szczególności zainteresowany tematyką losów Polaków na Wschodzie.

Napisaliśmy już 1871 tekstów

Robimy to dla Ciebie, zupełnie za darmo. Nie blokujemy treści, nie zakrywamy portalu banerami. Sami tego nie lubimy. Zamiast sprzedawać Twoje kliknięcia, stawiamy sprawę jasno: Potrzebujemy Twojego wsparcia, by utrzymać portal. Liczymy na Ciebie.

INNA KWOTA

Nagłe odejście głowy państwa pociąga za sobą zmiany dla całego narodu, a czasem wywraca nawet ład międzynarodowy.

Gdy państwo traci głowę

Gdy państwo traci głowę

Agnieszka Szolc

Badania przeprowadzone przez Microsoft wykazały, że regularnie korzystający z Internetu potrafią utrzymać koncentracje o sekundę krócej niż złota rybka.

Pokolenie tl;dr

Pokolenie tl;dr

Igor Wesołowski

Nawet jeśli wpiszemy sobie chrześcijaństwo jako religię państwową do konstytucji, to nic to nie zmieni w naszym życiu.

Grabowski OP: Tylko prawda wyswobadza z lęku

Grabowski OP: Tylko prawda wyswobadza z lęku

Krzysztof Mazur
Następny artykuł:

Żeromski. Trzy ścieżki polskiego losu

Żeromski. Trzy ścieżki polskiego losu