Jan Czochralski

Jan Czochralski

Jest geniuszem formatu Kopernika i Skłodowskiej-Curie oraz najczęściej cytowanym polskim naukowcem. Jego życie to z pewnością materiał na scenariusz filmu sensacyjnego.

Kto jest najbardziej znanym polskim uczonym na świecie? Odpowiedź wydaje się prosta. Z pewnością wielu z nas wymieniłoby osoby wśród których z pewnością powtarzałyby się dwa; Maria Skłodowska – Curie oraz Mikołaj Kopernik. Czy padłoby nazwisko Jan Czochralski? Najprawdopodobniej nie, a jednak to jego osoba, jego prace i doświadczenia są najczęściej cytowane w światowej literaturze naukowej. Podobnie wyglądałaby sprawa gdyby zadano pytanie o światowych wynalazców. Czy na tej liście poza Edisonem, Noblem, Bellem, Teslą padłoby Czochralskiego? A był to naukowiec, któremu śmiało można powiedzieć, że zawdzięczamy niemal całą elektronikę. Bez niego nie byłoby wszystkich urządzeń które nas otaczają: – telewizorów, komputerów, telefonów, robotów, kuchenek mikrofalowych, zegarków kwarcowych.

Jeden z wynalazków Czochralskiego, zaprzęgnięty do produkcji półprzewodników, stosowany jest dziś w fabrykach największych koncernów elektronicznych – amerykańskiego Intela i Motoroli, koreańskiego Samsunga czy japońskiego NEC-a. Metodą Czochralskiego wytwarza się dziś prawie cały światowy krzem, z którego robione są diody, tranzystory i układy scalone. A jego życie jest tak samo pasjonujące jak jego wynalazki. Oto jego opowieść.

Jan Czochralski urodził się 23 października 1885 r. w Kcynii na Pałukach, będących wówczas pod zaborem pruskim. Był dzieckiem rzemieślników wielkopolskich Franciszka Czochralskiego i Marty z Suchomskich – ósmym z dziesięciorga. Nie dziwi, zatem, zamiłowanie zarówno do solidnej pracy, jak i do ziemi rodzinnej. Zgodnie z wolą ojca ukończył Seminarium Nauczycielskie w Kcynii, ale, nie mogąc pogodzić się z ocenami, nie odebrał świadectwa maturalnego. Według przekazu rodzinnego Jan Czochralski zdał maturę, ale świadectwo dojrzałości podarł na oczach swojego profesora ze słowami: "Proszę przyjąć do wiadomości, że nigdy nie wydano bardziej krzywdzących ocen!"

Franciszek Czochralski – ojciec Jana – po kolejnym z eksperymentów syna, który zakończył się wybuchem postawił warunek: "chemia albo dom". Jan wybrał to pierwsze i wyjechał, by dalej samemu uczyć się tego co go fascynowało. Rodzicom obiecał, że powróci do Kcynii dopiero, gdy będzie sławny.

Szesnastoletni Jan powędrował do Krotoszyna, gdzie zatrudnił się jako pomocnik aptekarza i mógł bez przeszkód oddać się swoim pasjom. Okazało się przy tym, że trafił na mądrego pryncypała, który gdy tylko zorientował się, że ma u siebie zdolnego młodzieńca, a jego głodu wiedzy nie zdoła zaspokoić, wysłał go dalej do Berlina. Tam Czochralski u kolejnego aptekarza i chemika, doktora Hebranda, poznawał tajniki analizy rud, olejów, smarów i metali. O praktyce aptekarskiej nigdy nie zapomniał – świadczy o tym to, że po powrocie do Polski zadziwiał rodzinę i znajomych przyrządzaniem znakomitych nalewek i potraw. Później dość krótko pracował w laboratorium firmy Kunheim & Co. W Niederschoenweide pod Berlinem, a następnie trafił do koncernu Allgemeine Elektrizitaets-Gesellschaft (AEG). Praca w Kabelwerk Oberspree i dwa lata spędzone w laboratoriach badawczych tego koncernu sprawiły, że objął funkcję kierownika laboratorium badania stali i żelaza. Jego zadaniem było określanie jakości i czystości metali, stopów i półproduktów, rafinowaniem miedzi. Ogromna pracowitość i upór pozwoliły mu, mimo formalnego braku uprawnień do nauki, brać udział w wykładach chemii na Politechnice w Charlottenburgu pod Berlinem. Nie stronił on także od zajęć na Wydziale Sztuki Uniwersytetu Berlińskiego, gdzie poznał swoją przyszłą żonę, Margueritę Haase, pianistkę pochodzącą z holenderskiej rodziny mieszkającej w Berlinie. Około 1910 r. otrzymał tytuł, lub co bardziej prawdopodobne, stanowisko inżyniera chemika. W latach 1911 – 1914 był asystentem W. von Moellendorffa, z którym opublikował swoją pierwszą pracę poświęconą krystalografii metali, a dokładniej – podwalinom późniejszej teorii dyslokacji. Głównym zadaniem młodego Czochralskiego było wprowadzenie aluminium do elektroniki, a więc pionierskie prace nad technologią produkcji blach, drutów i wyprasek aluminiowych, badanie stopów aluminium i standaryzacja badań metalograficznych. Metale i metalografia stały się pasją Czochralskiego. Publikował kolejne prace nie stroniąc od tematów trudnych i nowych. Jego osiągnięcia były znaczące i wyznaczały nowe drogi w nauce i technologii.

Największy rozgłos przyniosła Janowi Czochralskiemu metoda nazwana później jego imieniem, a opracowana w 1916 r. jako metoda pomiaru szybkości krystalizacji metali. Jak to często bywa duży udział w tym rewolucyjnym wynalazku miał przypadek. Czochralski starał się wymyślić w jaki sposób można zmierzyć szybkość z jaką tworzą się z rozstępu kryształy metali. Po wielu nieudanych próbach rozwiązania problemu odsunął tygle i zaczął sporządzać notatki z przeprowadzonych doświadczeń. Była już dość późna pora i zmęczony badacz niechcący zanurzył pióro w roztopionej cynie, a nie w kałamarzu. Gdy je wyciągnął i przyjrzał się stalówce zauważył, że ciągnął się za nią bardzo cienki drucik cyny. Czochralski jak przystało na człowieka nauki zamiast wyczyścić pióro sprawdził strukturę obiektu za pomocą promieni rentgena. Okazało się, że drucik jest pojedynczym kryształem cyny. Odkrycie zostało dokonane. Szczelina stalówki, w której rozpoczęła się krystalizacja, zastąpiona została kapilarą, specjalną wąską rurką, a z czasem przez zarodek-drobny kryształ otrzymywanego materiału. Zastąpienie ręki z piórem przez mechanizm napędzany silnikiem, pozwoliło na dawno poszukiwaną możliwość pomiaru szybkości krystalizacji, jako pewnej własności materiału. Mierzono maksymalną prędkość, z jaką można wyciągać ze stopu krystaliczną nić, nie doprowadzając do jej zerwania. Tak otrzymywane kryształy miały średnicę rzędu milimetra i długość do 15 centymetrów. Pierwsza publikacja dotyczyła badań szybkości krystalizacji cyny, cynku i ołowiu, a maksymalne szybkości wyciągania kryształu uznane zostały za najwłaściwszą charakterystykę materiału. Tutaj pojawia się kwestia dotycząca tego czy Jan Czochralski jest wynalazcą czy odkrywcą. Można polemizować na ten temat, lecz sposób Czochralskiego jest raczej odkryciem naukowym, a nie wynalazkiem, gdyż odkrycie jest to obserwacja nieznanego dotąd zjawiska występującego naturalnie w przyrodzie. W okresie późniejszym Czochralski pracował nad wpływem warunków eksperymentu na postać kryształów otrzymywanych jego metodą, a zastosowanie tej metody wyłącznie, jako sposobu otrzymywania monokryształów przypisuje się W. von Wartenbergowi. Metodę Czochralskiego na skalę przemysłową stosuje się do produkcji monokryształów krzemu.

W 1917 roku Czochralskiemu udało się przekonać kierownictwo koncernu Metallbank Und Metallurgische Gesellschaft do wybudowania wielkiego laboratorium metaloznawczego we Frankfurcie nad Menem. Czochralski przeniósł się w to miejsce i objął stanowisko szefa. Miał pod sobą 19 osób, z którymi stworzył placówkę łączącą eksperymenty naukowe z praktycznymi próbami warsztatowymi. Tym sposobem naukowiec stał się pionierem idei prowadzenia badań ukierunkowanych na potrzeby przemysłu. W 1919 roku wraz z trzema kolegami założył Niemieckie Towarzystwo Metaloznawcze. Po sześciu latach został prezesem organizacji. Czochralski mimo, że bez tytułów i dyplomów mógł się wówczas szczycić tym, że w jego laboratorium stworzono lekki i bardzo wytrzymały stop duraluminium, który jest do dziś stosowany przy budowie samolotów. A w 1924 roku Czochralski opatentował odporny na korozję stop łożyskowy nazwany metalem "B" – pochodzącym od Bahnmetal – metal kolejowy. Jego składniki zastąpiły cynę używaną wcześniej w panewkach wagonów i lokomotyw. Dla państwa niemieckiego, które musiało po przegranej wojnie spłacać reparacje i objęte było jeszcze embargiem na materiały strategiczne, wynalazek dzięki któremu nie trzeba już było importować drogiej cyny był na wagę złota. No i stało się – patent przyniósł Polakowi fortunę. Licencję na produkcję metalu "B" nabyły m.in. USA, Wielka Brytania, Francj a, Związek Radziecki, Czechosłowacja, Polska. Razem z pieniędzmi przyszła też sława w środowisku naukowym – już na skalę światową. Ugruntowała ją opublikowana w 1924 r. nowatorska książka "Teoria i praktyka nowoczesnego metaloznawstwa". Czochralskiego jako swego konsultanta zaczęły angażować największe koncerny, m. in. Skoda, Schneider-Creusot, Bofors.

Wreszcie i w Polsce zauważono genialnego metalurga. Ówczesny Prezydent Rzeczpospolitej Ignacy Mościcki, który sam był chemikiem, doceniał znaczenie nauki dla nowoczesnego państwa. W 1927 roku zaproponował Czochralskiemu powrót do ojczyzny i posadę na Politechnice Warszawskiej. Podjęcie decyzji nie było łatwe. Choć naukowiec czuł się Polakiem, to całe dorosłe życie spędził poza granicami – w Niemczech. To tam zdobył sławę i fortunę. Sytuację komplikowała propozycja zza oceanu – kusił go sam Henry Ford, objęciem kierownictwa zakładów duraluminium. 1 października 1929 r. Czochralski nieoczekiwanie zrezygnował z funkcji przewodniczącego Niemieckiego Towarzystwa Metaloznawczego i jeszcze w tym samym roku przeprowadził się wraz z rodziną do Warszawy. Objął utworzoną specjalnie dla niego Katedrę Metalurgii i Metaloznawstwa na Wydziale Chemicznym Politechniki Warszawskiej. Znów zaczynał życie od nowa, ale wracał – zgodnie z obietnicą, którą dał rodzicom – jako słynny na całym świecie i zamożny naukowiec.

Naukowiec jednak szybko się przekonał, że brak matury może być problemem. Aby móc objąć katedrę na politechnice Warszawskiej władze uczelni sprytnym sposobem nadały mu tytuł doktora honoris causa, a parę miesięcy potem tytuł profesorski. Lecz polskie środowisko naukowe zareagowało na to niezbyt przyjaźnie. Może byłoby inaczej gdyby Czochralski nie był człowiekiem, który umie zarabiać na swoim fachu duże pieniądze, choćby jako konsultant polskiego wojska, PKP czy Ursusa.

Zdobyty za granicą majątek Czochralski zainwestował w polski przemysł, poszukiwania złóż ropy oraz badania archeologiczne m. in. w Biskupienie. Współtworzy Muzeum Techniki w Warszawie. Dzięki niemu odrestaurowano dworek Chopina w Żelazowej Woli. Ceni wartość kultury i nauki dla odradzającego się państwa. Wspiera młodych artystów i naukowców. Funduje stypendia w Polsce i za granicą. W jego rezydencji odbywały się spotkania świata artystycznego Warszawy. Zresztą także podczas wojny spotkania te w dalszym ciągu miały miejsce, nabierając nowego znaczenia – dawały pomoc i oparcie artystom, którzy znaleźli się w szczególnie trudnej sytuacji. To tam też m. in. powstała zamówiona przez Czochralskiego seria rzeźb A. Karnego, w tym portrety gospodarza salonu. Aktywnie uczestniczył w działalności Polskiego Towarzystwa Chemicznego, Stowarzyszenia Mechaników Polskich, Stowarzyszenia Hutników Polskich.

Jeszcze przed wojną usiłowano ukazać Jana Czochralskiego, jako wroga Państwa Polskiego. Relacje prasowe z procesów wygranych przez niego pokazują jednak głębokie poczucie więzi z narodem i służebną wobec niego postawę wykazaną w wielu podjętych działaniach. Jan Czochralski powrócił także do swojego miasta rodzinnego – Kcynii, gdzie żyła jeszcze jego matka. Wypełnił więc dawno temu złożoną obietnicę – był sławny i bogaty, ale nie zapomniał, skąd wywodzi się jego rodzina. W Kcynii miał swój drugi dom. Interesował się także tym, co dotyczyło okolic rodzinnych – wspomagał miejscowe badania archeologiczne.

Jednak jak już wspomniano wcześniej, osiągnięcia i sława uczonego sprawiły, że koledzy po fachu nie patrzyli na niego przychylnym okiem. Zazdrościli mu dużo większych możliwości, choć nie zauważali , że Czochralski zapracował sobie na to wszystko ciężką pracą. Dorobek naukowy nie zawsze przekładał się na praktyczne, a nawet rewolucjonizujące odkrycia, które mogły zmieniać przemysł. Profesorowie akademiccy egzystowali jako samodzielne byty, często oderwane od spraw praktycznych. Bardzo rzadko potrafili przekształcić swoją wiedzę w finansowy sukces. Czochralski optrafił. W efekcie popadał w częste konflikty ze swoimi kolegami. Jednym ze słynniejszych jego sporów był spór z prof. Witoldem Broniewskim. Ów profesor zarzucił Czochralskiemu interesowność i wyciąganie korzyści materialnych z pełnionych funkcji. Przypomniał on też, że naukowiec ma ciągle podwójne obywatelstwo. Dopiero w 1938 roku Czochralski przestał być obywatelem niemieckim. Konflikt trafił do sądu, a rozprawy toczone aż w trzech instancjach za każdym razem wygrywał Czochralski. Spory naukowca z zawistnym środowiskiem przerwała dopiero II wojna światowa.

Pierwszego września 1939 roku Czochralski był w Warszawie. Gdy władze w kilka dni po tej dacie ogłosiły ewakuację stolicy wyjechał na wschód, ale po zaatakowaniu września Polski przez ZSRR profesor wrócił do Warszawy. Niemcy zaś zlikwidowali wszystkie wyższe uczelnie w okupowanym mieście. Powodowało to, że z dnia na dzień naukowcy tracili środki do życia. Wówczas na prośbę współpracowników Czochralski zaczął się starać by na terenie swojego instytutu stworzyć prywatną firmę. Chciano w ten sposób m. in. się przekonać czy Niemcy zaakceptują jakąkolwiek formę działalności środowisk naukowych. Dzięki temu, że żona Czochralskiego była Niemką i sam Czochralski zasłużył się dla narodu niemieckiego pozwolono mu uruchomić Zakład Badań Materiałów. W niedługim czasie po tym powstało na terenie Politechniki Warszawskiej i na Uniwersytecie kilkanaście firm wykonujących usługi dla przedsiębiorstw polskich i niemieckich. Ich istnienie w znacznym stopniu uchroniło kadrę naukową przed represjami i nędzą. Przedsiębiorstwo wykonywało zlecenia lokalnych firm, produkowało części do samochodów i motocykli, prowadziło prace dla gazowni, parowozowni a także realizowało zlecenia Wermachtu. Zamówienia dla niemieckiej armii sprawiły, że zaczęto na Czochralskiego donosić. Donosy adresowane były do władz podziemnego państwa, informując, że Jan Czochralski potajemnie kolaboruje z okupantem. Tymczasem Armia Krajowa nigdy nie podjęła żadnych działań przeciwko niemu. Było tak dlatego, że Zakłady Badań Materiałów zatrudniały wielu członków Związku Walki Zbrojnej (później AK). Mieli oni tam fikcyjne etaty, zapewniające im bezpieczeństwo. Nie tylko oni znaleźli ochronę dzięki naukowcowi. Około 150 osób zostało uchronionych przed aresztowaniem i wywiezieniem do obozów. Oprócz tego zakład przy okazji oficjalnej produkcji wykonywał dla Armii Krajowej korpusy granatów i elementy broni palnej. W tym czasie uczony wspomagał także Żydów z getta, wyciągał więźniów z obozów koncentracyjnych. Dzięki znajomości wśród Niemców stał się pośrednikiem i pomocnikiem dla rodzin próbujących ocalić swoich bliskich. M. in. z obozu w Buchenwaldzie wydostał późniejszego profesora Politechniki Warszawskiej Mariana Świderka, a z Gusen innego naukowca – Stanisława Porejko. Przy okazji wspomagał także finansowo znanych artystów m.in. Leopolda Staffa, Juliusza Kaden – Bandrowskiego czy Kornela Makuszyńskiego.

Spokojną działalność naukowca przerwało powstanie warszawskie. Przeżył je, a po zakończeniu walk trafił do Milanówka. Tam znowu skorzystał ze swojej "uprzywilejowanej" pozycji wśród Niemców i dostał od nich przepustkę, dzięki której mógł wyjeżdżać do bezustannie niszczonej Warszawy. Dzięki temu mógł wywieźć z miasta dużą część wyposażenia swojego Instytutu Metalurgii i Metaloznawstwa. Koniec wojny przyniósł naukowcowi przeżycia, których nie zaznał nawet podczas okupacji. W kwietniu 1945 r. profesor został aresztowany pod poważnym zarzutem współpracy z niemieckimi władzami okupacyjnymi na szkodę osób spośród ludności cywilnej, względnie Państwa Polskiego. Sąd jednak stwierdził, że brak jest podstaw do ścigania Czochralskiego i członków jego rodziny. Śledczy prokurator stwierdził: "Działalność Czochralskiego w czasie okupacji nie miała w żadnym przypadku charakteru kolaboracji z okupantem i nie mogła być podciągnięta pod pojęcie zdrady narodu polskiego." W 1945 r. Senat Politechniki Warszawskiej nie zgodził się mimo to przyjąć Czochralskiego z powrotem do pracy i wykluczył ze swojego grona – bez postawienia oficjalnych zarzutów. Uchwała Senatu głosiła: "Jan Czochralski od końca 1939 r. przestał być uważany przez grono profesorów za profesora Politechniki Warszawskiej. […] Sprawa objęcia przez J. Czochralskiego pracy w Politechnice jest nieaktualna". Mimo że sąd umorzył śledztwo przeciw Czochralskiemu, jego oponenci nadal twierdzili, że naruszył on zasady obowiązujące powszechnie Polaków w czasie okupacji, które zakazują wszelkich kontaktów z okupantem. Wtedy to światowej sławy naukowiec postanowił wrócić do rodzinnej Kcyni, gdzie założył Zakłady Chemiczne "Bion", które produkowały m. in. proszki, pasty, lak do stempli i butelek, płyn do trwałej ondulacji. Po latach przerwy wrócił w praktyce do uprawianego w młodości zawodu aptekarza. Znowu z pasją oddawał się eksperymentom chemicznym. Prowadzeniem interesów firmy zajmował się jego bratanek.

Firma zmieniła nazwę i przeniosła się do Poznania, ale istnieje do dziś. Sam Czochralski niemal nie wychodził z urządzonego przez siebie laboratorium naukowego, przychodził zawsze koło ósmej rano i siedział do wieczora, gotując i mieszając różne substancje. Dzięki temu odizolowaniu się od świata przez kilka lat unikał represji ze strony komunistycznego reżimu. Wreszcie w 1953 roku sprzedał ambasadzie Szwajcarii za dewizy swoją willę w Warszawie, łamiąc tym zakaz posiadania waluty obcego państwa. Wtedy to w Kcyni zjawili się funkcjonariusze UB, którzy wszystko profesorowi zabrali. Czochralski mocno przeżył ich wizytę co sprawiło, że z zawałem serca został przewieziony do szpitala w Poznaniu. Tam też 22 kwietnia 1953 roku odszedł z tego świata.

W tym samym mniej więcej czasie w Ameryce 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 której niestety Jan Czochralski nie brał już udziału. Wydaje mi się, że profesor Jan Czochralski był niewątpliwie postacią barwną, a zarazem tragiczną. Wybitny uczony, obserwator, ale i praktyk z zakresu nauk ścisłych i technicznych, a przy tym humanista o szerokich zainteresowaniach. Pisał prace naukowe i wiersze. Pomagał fabrykom i młodym artystom. Fundował stypendia studentom w Niemczech i w Polsce. Zdawał sobie sprawę z ogromnej roli kultury w życiu narodu i jednostki – dlatego zajmował się także sztuką. Jedni go nienawidzili, natomiast inni podziwiali. Znał swoją wartość, do której doszedł ciężką pracą i nie pozwalał, by go ośmieszano i lekceważono. Smutne jest to, że władze komunistyczne po wojnie skutecznie zatarły wszelką pamięć o uczonym. Dopiero w latach osiemdziesiątych ubiegłego wieku zauważono, że technologia hodowli wielkich monokryształów w świecie nadal jest nazywana metodą Czochralskiego, a on sam jest jednym z najczęściej cytowanych polskich uczonych.

Cieszę się, że kilka dni temu natrafiłem w telewizji na program, który zwrócił moją uwagę na Jana Czochralskiego. Przez wiele lat powojennych mało kto w Polsce wiedział kim jest Czochralski. Od końca II wojny światowej do roku 1990 były podejmowane nieliczne próby upowszechnienia osoby i dzieł naukowca. Sytuacja zmienia się. Informacji o naukowcu jest coraz więcej. Przykładem jest rodzinne miasto naukowca – Kcynia, która wyemitowała kolekcjonerski bon miejski z postacią profesora Jana Czochralskiego. Także Poczta Polska przyczyniła się do rozpowszechnienia wizerunku Czochralskiego na znaczku pocztowym z 2009r.

Jedna z jego córek podsumowała następującymi słowami życie Jana Czochralskiego: "Ojczyzna ponad wszystko – to była myśl przewodnia ojca, o niej myślał, dla niej pracował, dla niej zdobył sławę i dla niej cierpiał".

Możliwe, że gdy za kilka lat padnie pytanie o wymienienie najsłynniejszych Polskich uczonych to Jan Czochralski znajdzie się w czołówce tych rankingów. Sejm Rzeczypospolitej Polskiej ustanowił rok 2013 rokiem Jana Czochralskiego.

Strona korzysta z plików cookie w celu realizacji usług zgodnie z Polityką dotyczącą cookies. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do cookie w Twojej przeglądarce.
Zamknij
pixel