Jan Czochralski. Zapomniany Polak, który stał się ojcem współczesnej elektroniki

W tym artykule:

1. Życiorys Jana Czochralskiego
2. Co wynalazł Jan Czochralski?
3. Powrót Czochralskiego do Polski

W historii zapisało się wielu wybitnych polskich naukowców. Maria Skłodowska-Curie, Kazimierz Funk, Stefan Banach, Mieczysław Bekker, Stanisław Ulman – to tylko kilka nazwisk z długiej listy przykładów. Listy, na której zazwyczaj brakuje Jana Czochralskiego. Mimo imponującego dorobku naukowego, wybitny chemik, krystalograf i metaloznawca na długie lata został zepchnięty na margines naukowego świata. Dlaczego? Zanim opowiemy na to pytanie, najpierw przyjrzyjmy się wybranym zagadnieniom z życia Jana Czochralskiego.

Życiorys Jana Czochralskiego

Jan Czochralski urodził się 23 października 1885 roku w Kcyni, która wówczas znajdowała się w zaborze pruskim. Był ósmym z dziesięciorga dzieci Franciszka Czochralskiego i Marty Suchodymskiej.

W rodzinie Czochralskich mocno zakorzenione były tradycje stolarskie, jednak Jan nie przejawiał zainteresowania rzemiosłem. Od pracy z drewnem wolał chemię.

Młodość

Wiedzę czerpał nie tylko z podręczników. Już jako młody chłopak zdawał sobie sprawę, że teoria nic nie znaczy bez praktyki. W piwnicy domu swoich rodziców przeprowadzał różne eksperymenty, które czasem kończyły się mniejszymi lub większymi wypadkami.

Ojciec Jana nie był z tego zadowolony. Kazał mu zająć się swoim hobby na poważnie albo porzucić je całkowicie. Młody Czochralski wybrał pierwszą alternatywę. Całe szczęście, bo w późniejszych latach dzięki osiągnięciom w tej dziedzinie zdobył światową sławę i niemały majątek.

Maturę zdał w Seminarium Nauczycielskim w Kcyni, jednak wyniki egzaminu dalece rozmijały się z jego oczekiwaniami. Po rozdaniu świadectw podobno podarł dokument i wygłosił przepełnioną żalem mowę, w której podkreślił, że wydane oceny są dla niego krzywdzące.

Po maturze przeprowadził się do Trzemeszna, gdzie mieszkał jego brat. Podjął pracę w aptece, w której na co dzień miał kontakt z ukochaną chemią.

Początek pracy naukowej

W 1904 roku wyjechał do Berlina. Początkowo pracował w aptece, ale szybko znalazł zatrudnienie w laboratorium metalurgicznym koncernu AEG, gdzie zajmował się określaniem czystości rud, metali, stopów ich półproduktów. W tym czasie zaczął też uczęszczać na wykłady z chemii na Politechnice w Charlottenburgu, początkowo jako wolny słuchacz.

Poważną pracą badawczą zajął się w 196 roku, gdy został zatrudniony w laboratorium Kunheim & Co. Rok później wrócił do koncernu AEG, gdzie został kierownikiem działu badań nad stalą i żelazem. W 1910 roku uzyskał dyplom inżyniera chemika.

Kariera naukowa

W 1917 roku Jan Czochralski przeprowadził się do Frankfurtu nad Menem, gdzie objął stanowisko dyrektora laboratorium metaloznawczego Metallbank und Metallurgische Gesellschaft AG. W tamtym czasie był już cenionym specjalistą w dziedzinie metalurgii. Uzyskał zgodę na stworzenie dużego laboratorium przemysłowego i wówczas zyskał warunki, w których mógł swobodnie rozwijać swój talent.

W 1924 roku został wiceprzewodniczącym, a rok później – przewodniczącym Niemieckiego Towarzystwa Metaloznawczego i honorowym członkiem Międzynarodowego Związku Badań Materiałoznawczych w Londynie. Był ceniony na całym świecie, co potwierdza fakt, że sam Henry Ford zaproponował mu stanowisko w dyrektora w nowo powstałej fabryce duraluminium.

Czochralski odrzucił tę propozycję. Zamiast wyjechać do Stanów Zjednoczonych i pomnożyć fortunę, wolał wrócić do Polski. Dlaczego? O tym za chwilę. Najpierw przyjrzyjmy się kilku przełomowym osiągnięciom polskiego naukowca.

Co wynalazł Jan Czochralski?

Naukowy dorobek Jana Czochralskiego jest tak imponujący, że nie sposób opisać go w jednym artykule. Skupmy się zatem na jego dwóch najważniejszych osiągnięciach: opracowaniu tzw. metody Czochralskiego, wynalezieniu metalu B.

Metoda Czochralskiego

Jan Czochralski zyskał wielki rozgłos, gdy w 1916 roku odkrył metodę pomiaru szybkości krystalizacji. Sam twierdził, że doszło do tego przez nieuwagę. Niektórzy naukowcy zarzucali mu, że jego odkrycie odkrycie jest przypadkowym rezultatem twórczego błędu.

Podczas sporządzania notatek naukowych, Czochralski miał omyłkowo zanurzyć pióro w tyglu ze stopioną cyną, zamiast w kałamarzu z atramentem. Zamiast wyrzucić zniszczoną stalówkę, naukowiec zaczął się jej przyglądać. Doszedł wówczas do wniosku, że zwisająca z pióra zestalona nić metalu pozwoli na mierzenie szybkości krystalizacji materiału.

Dość szybko zauważono, że metoda Czoralskiego doskonale nadaje się do otrzymywania monokryształów metali. W 1948 roku zaczęto jej używać do produkcji monokryształów krzemu. Przypadkiem czy nie, dzięki swojemu odkryciu Jan Czochralski stał się ojcem współczesnej elektroniki.

Metal B

Opracowanie metody pomiaru szybkości krystalizacji przyniosło Czochralskiemu sławę, ale majątek zdobył dopiero dzięki kolejnemu wielkiemu odkryciu. W 1924 roku opatentował bezcynowy stop ołowiowy z niewielką domieszką innych metali. Polak nazwał swój wynalazek metalem B, od „bahn”, czyli „kolej”. Już sama nazwa wskazuje na zastosowanie stopu. Odkrycie Czochralskiego miało zrewolucjonizować kolejnictwo.

Celem naukowca było opracowanie stopu do produkcji panewek łożysk ślizgowych. Pracował nad nim przez kilkanaście lat. Miał być na tyle miękki, by mógł skutecznie smarować oś wagonu, a jednocześnie na tyle twardy, by nie zużywał się zbyt szybko. W końcu udało mu się pogodzić te sprzeczne właściwości.

Patent na metal B został zakupiony przez niemiecką kolej, ale nie tylko. Z odkrycia Polaka korzystano w wielu innych krajach, między innymi w USA, Francji, Anglii, Czechosłowacji i ZSRR. Nie ulega jednak wątpliwości, że metal B był najistotniejszy dla niemieckiej gospodarki. Trzeba bowiem pamiętać, że po I wojnie światowej kraj ten otrzymał zakaz sprowadzania cyny.

Metal B był wykorzystywany w kolejnictwie do lat 60. XX wieku, kiedy łożyska ślizgowe zostały zastąpione tocznymi.

Powrót Czochralskiego do Polski

W 1928 roku Jan Czochralski otrzymał propozycję objęcia katedry na Politechnice Warszawskiej. Przyjął ją po rozmowach z prezydentem Ignacym Mościckim (który także był wybitnym chemikiem). Jeszcze w tym samym roku lub rok później otrzymał doktorat honoris causa Politechniki Warszawskiej, dzięki czemu w 1930 roku otrzymał tytuł profesora, mimo braku doktoratu i habilitacji.

Utworzona specjalnie dla niego Katedra Metalurgii i Materiałoznawstwa była wyposażona w najnowocześniejszy sprzęt. Nic dziwnego, bo poza realizacją zadań oświatowych, miała współpracować z Ministerstwem Spraw Wojskowych. Czochralski otrzymał wolną rękę w kwestii zatrudniania personelu. To nie przysporzyło mu sympatii wśród profesorów, którzy i tak byli już zazdrośni o jego osiągnięcia i majątek, którego dorobił się na swoim patencie.

Agent wywiadu?

Okoliczności wyjazdu Czochralskiego z Niemiec nie są do końca jasne. Jak wynika z ustaleń Stefana Bartkowskiego, naukowiec był związany z polskim wywiadem. Przemawia za tym także fakt, że po powrocie do kraju, Czochralski cieszył się niemal pełną swobodą naukową i nieograniczonym zaufaniem władz wojskowych.

Praca na rzecz podziemia

Po wybuchu II wojny światowej naukowiec skorzystał na swojej niemieckiej przeszłości. Okupant zezwolił, by ten prowadził Zakład Badań Materiałów przy Politechnice Warszawskiej. Jest jednak prawdopodobne, że Polak działał tam na niekorzyść Wehrmachtu. Jak stwierdził Stefan Bartkowski, praca była tylko przykrywką dla współpracy z wywiadem Armii Krajowej.

Wykluczenie ze środowiska naukowego

Pod koniec wojny Jan Czochralski został aresztowany przez komunistyczną władzę pod zarzutem kolaboracji z Niemcami. Co prawda śledztwo umorzono już po kilku miesiącach, a naukowiec odzyskał wolność, jednak jego życie zmieniło się diametralnie.

W 1945 roku senat Politechniki Warszawskiej nie zezwolił mu na kontynuowanie pracy na uczelni. Wydalony ze środowiska naukowego, wrócił do Kcyni, gdzie założył firmę drogeryjną BION. Władze Politechniki Warszawskiej dopiero w 2012 roku wydały uchwałę rehabilitującą Jana Czochralskiego.

Nasz ekspert

Artur Białek

Dziennikarz i redaktor. Wcześniej związany z redakcjami regionalnymi, technologicznymi i motoryzacyjnymi. W „National Geographic” pisze przede wszystkim o historii, kosmosie i przyrodzie, ale nie boi się żadnego tematu. Uwielbia podróżować, zwłaszcza rowerem na dystansach ultra. Zamiast wygodnego łóżka w hotelu, wybiera tarp i hamak. Prywatnie miłośnik literatury.