Z Syberii na naukowy Olimp. Zygmunt Wróblewski dokonał przełomu w światowej fizyce

Spis treści:

1. Zygmunt Wróblewski w powstaniu styczniowym
2. Praca na Uniwersytecie Jagiellońskim
3. Pierwsze skroplenie tlenu i azotu
4. Dziedzictwo Wróblewskiego

Zygmunt Florenty Wróblewski urodził się 28 października 1845 roku w Grodnie (obecnie Białoruś). Pochodził z rodziny szlacheckiej herbu Ślepowron. Ojciec, Aleksander Wróblewski był urzędnikiem państwowym. Matka, Felicja z domu Pietraszkiewicz, pochodziła z rodziny o korzeniach ziemiańskich.

Zygmunt miał kilkoro rodzeństwa:

• geografa Witolda (1839–1927),
• chemika i wykładowcę Instytutu Technologicznego w Petersburgu Edwarda Wincentego (1848-1892),
• inżyniera technologa Stanisława (1854–1928).

Jak widać, wszyscy mieli dryg do nauk ścisłych. Życie rodziny Wróblewskich było osadzone w trudnej rzeczywistości XIX-wiecznej Polski, podzielonej między zaborców.

Zygmunt Wróblewski w powstaniu styczniowym

Zygmunt Wróblewski w młodości zaangażował się w działalność patriotyczną. Wziął udział w powstaniu styczniowym (1863–1864).

W trakcie powstania pełnił funkcję kuriera i zaopatrzeniowca. Jego zadania polegały na przekazywaniu ważnych informacji oraz organizowaniu dostaw broni i zaopatrzenia dla oddziałów powstańczych. Była to niezwykle ryzykowna działalność. Kurierzy schwytanie przez władze rosyjskie często byli karani zesłaniem, więzieniem a nawet śmiercią.

W 1864 roku, po upadku powstania, Wróblewski został aresztowany przez władze carskie. Oskarżono go o udział w spisku antyrosyjskim i skazano na zesłanie na Syberię. Spędził tam kilka lat w trudnych warunkach, co znacząco wpłynęło na jego zdrowie i psychikę. Pobyt na zesłaniu stał się też okresem refleksji oraz momentem, kiedy zaczął intensywnie myśleć o dalszej edukacji i rozwoju naukowym.

Po odbyciu kary Wróblewski odzyskał wolność i wyemigrował. Wyjazd z Rosji umożliwił mu kontynuowanie edukacji w Europie Zachodniej, gdzie jego talenty naukowe mogły się w pełni rozwinąć. Doświadczenie syberyjskie oraz patriotyczne zaangażowanie na zawsze pozostały jednak ważną częścią jego tożsamości i wpłynęły na jego późniejsze podejście do życia oraz pracy.

Praca na Uniwersytecie Jagiellońskim

Wróblewski był jednym z najwybitniejszych polskich fizyków XIX wieku, choć działał głównie za granicą. Od 1880 roku pracował na Uniwersytecie Jagiellońskim w Krakowie, gdzie prowadził swoje przełomowe badania.

Te najważniejsze dotyczyły skraplania gazów. Po objęciu stanowiska profesora na Uniwersytecie Jagiellońskim w Krakowie w 1880 roku, Wróblewski nawiązał współpracę z chemikiem Karolem Olszewskim, specjalistą od badań gazów. Ich wspólne badania dotyczyły metod skraplania gazów, co w tamtym czasie było jednym z najbardziej ekscytujących wyzwań w nauce. Celem było uzyskanie gazów w stanie ciekłym, co wymagało niezwykle niskich temperatur i wysokiego ciśnienia.

Pod koniec XIX wieku naukowcy intensywnie badali zjawiska związane z gazami, ich właściwościami i przemianami fazowymi. Rozwój termodynamiki, prace nad skraplaniem gazów oraz odkrycia w dziedzinie elektryczności i magnetyzmu należały do najważniejszych zagadnień naukowych epoki.

Wróblewski i Olszewski udoskonalili techniki obniżania temperatury gazów poprzez ich rozprężanie i kompresję. Wykorzystywali zjawisko Joule’a-Thomsona, polegające na ochładzaniu gazu podczas jego rozprężania przy stałej entalpii. Opracowali aparaturę, która umożliwiała osiąganie wystarczająco niskich temperatur do skroplenia najbardziej odpornych gazów.

Pierwsze skroplenie tlenu i azotu

W 1883 roku dokonali przełomowego odkrycia – jako pierwsi na świecie skroplili tlen i azot w stanie czystym:

• azot skroplili w temperaturze około minus 195,8 st. C,
• tlen skroplili w temperaturze około minus 183 st. C.

Były to pierwsze przypadki skraplania gazów trwałych (czyli takich, które w temperaturze pokojowej nie występują w stanie ciekłym). Wcześniej udało się to jedynie w przypadku gazów łatwiej skraplających się, takich jak amoniak czy dwutlenek węgla.

Prace Wróblewskiego i Olszewskiego stanowiły milowy krok w zrozumieniu przejść fazowych gazów i możliwości osiągania ekstremalnie niskich temperatur. Wyniki były szeroko komentowane w międzynarodowej literaturze naukowej i przyciągnęły uwagę czołowych naukowców, takich jak James Dewar i Heike Kamerlingh Onnes, którzy kontynuowali badania w tej dziedzinie.

Wyniki eksperymentów zostały opublikowane w prestiżowych czasopismach naukowych, takich jak „Comptes Rendus” oraz „Pamiętnik Towarzystwa Naukowego Krakowskiego”. Wróblewski przywiązywał dużą wagę do rzetelnej dokumentacji swoich prac, co przyczyniło się do ich międzynarodowego uznania. Prace Wróblewskiego i Olszewskiego były częścią szerszego ruchu badawczego, ale jednocześnie były pionierskie na skalę światową. Ich odkrycia przyczyniły się do zrozumienia zjawiska nadprzewodnictwa oraz zastosowań gazów skroplonych w przemyśle.

Dziedzictwo Wróblewskiego

Zygmunt Wróblewski zmarł tragicznie 16 kwietnia 1888 roku w Krakowie w wyniku obrażeń po pożarze w swoim laboratorium. Uważa się, że przewrócona lampa naftowa spowodowała pożar, który doprowadził do śmiertelnych poparzeń. Miał zaledwie 42 lata. Jego przedwczesna śmierć była wielką stratą dla świata nauki.

Ale dzięki pracom Wróblewskiego i Olszewskiego Polska zapisała się w historii nauki jako miejsce kluczowych odkryć w dziedzinie fizyki niskich temperatur. Ich badania stanowiły fundament dla późniejszych osiągnięć w kriogenice, takich jak skraplanie helu i odkrycie nadprzewodnictwa.

W 1976 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna nadała imię Zygmunta Wróblewskiego jednemu z kraterów na Księżycu, znanemu obecnie jako krater Wróblewski. Jego nazwisko upamiętnia także kilka ulic w Polsce, m.in. w Krakowie, Wrocławiu, Gdańsku (w dzielnicy Wrzeszcz) oraz w Radzyminie. Jego odkrycia są do dziś cytowane w podręcznikach fizyki.

Nasza autorka

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.