zygmunt florenty wróblewski, pionier kriofizykith- · fizyka skroplenia gazów zycie rozwija sie˛...

29
Zygmunt Florenty Wróblewski, pionier kriofizyki P. F. Góra Wydzial Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UJ 12 kwietnia 2013 P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 1 / 29

Upload: lamdien

Post on 28-Feb-2019

213 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Zygmunt Florenty Wróblewski, pionier kriofizyki

P. F. Góra

Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UJ

12 kwietnia 2013

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 1 / 29

Młodosc

Zygmunt Florenty Wróblewski urodził sie 28 pazdziernika 1845w Grodnie na “ziemiach zabranych”, w zubozałej rodzinie szlacheckiej

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 2 / 29

Młodosc Rodzina

Ojciec Antoni, prawnikMatka Karolina z Mankowskich, urodziła 11 dzieci (troje zmarłow niemowlectwie)Starszy brat Witold (1838-1927) studiował w Kijowie, byłnauczycielem geografii handlowej w Szkole HandlowejKronenberga w Warszawie. Popularyzator nauki, pisywał do“Wszechswiata”, pózniej został jego wydawca.Młodszy brat Edward (1848-1892) studiował w Petersburgu,profesor chemii na Uniwersytecie Technologicznymw Petersburgu. W 1881 stracił wzrok.Cichy i spokojny, przygnebiony cierpieniem, poza ukochana swojanauka nie odzywał sie nigdy i w niczem (z nekrologu).Dwu innych braci i trzy siostry.

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 3 / 29

Młodosc Poczatki edukacji

1862 — Zygmunt Wróblewski konczy gimnazjum w Grodnie, uzyskujacsrebrny medal (wyróznienie uprawniajace do ubiegania sie o posadew administracji panstwowej).

W tym samym roku zapisuje sie na studium fizyczne WydziałuFizyczno-Matematycznego Uniwersytetu w Kijowie.

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 4 / 29

Powstanie i zesłanie Powstanie Styczniowe

Zygmunt Wróblewski uczestniczył w polskiej konspiracji powstanczej.Nie jest jasne, czy brał udział w walkach. Na Ukrainie walki zresztatrwały tylko przez około trzy tygodnie, w maju 1863.

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 5 / 29

Powstanie i zesłanie Zesłanie

1863 — aresztowany — nie groziła mu kara smierci, gdyz byłniepełnoletni — spedził półtora roku w wiezieniach w Grodniei w Wilnie.Zesłany do Tomska, utrzymywał sie z korepetycji.1867 — staraniami rodziny przeniesiony na europejska stroneUralu1869 — amnestia, wyjezdza do Warszawy

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 6 / 29

Pobyt w Niemczech Berlin

1869 — Zygmunt Wróblewski przybywa do Berlina, zeby sie poddacoperacji oczu.Utrzymuje sie dzieki skromnemu wsparciu rodziców, a takze z honora-riów za artykuły popularnonaukowe publikowane w Petersburgu.1870-72 — próbuje przedstawic swoja “teorie kosmiczna” Kirchhof-fowi, Clausiusowi, Helmholtzowi. Ten ostatni radzi Wróblewskiemuprzeprowadzenie doswiadczen, które pozwola zrozumiec mu bład.Wstep do laboratorium kosztuje 160 marek; Wróblewskiego na to niestac.

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 7 / 29

Pobyt w Niemczech Monachium

W 1872 Wróblewski zostaje asystentem profesora Johanna PhilippaGustava von Jolly’ego i uzyskuje dostep do laboratorium. Prowadzieksperymenty z zakresu elektrycznosci, za które 28 lutego 1874uzyskuje doktorat. W ten sposób Zygmunt Wróblewski formalniekonczy edukacje.

Von Jolly najbardziej znany jest z tego, ze w 1878 odradzał MaxowiPlanckowi studiowanie fizyki, gdyz “w tej dziedzinie wszystko juzzostało odkryte i pozostaje tylko wypełnienie kilku nieistotnych luk”.

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 8 / 29

Pobyt w Niemczech Strasburg

W 1874 Zygmunt Wróblewski zostaje asysten-tem profesora Augusta Kundta na Uniwersyte-cie w Strasburgu.Uniwersytet jest bogato wyposazony przezwładze, chcace podkreslic niemieckosc miasta.

7 marca 1876 Wróblewski habilituje sie w Stras-burgu, uzyskujac tytuł Privatdozenta. Prowadziwykłady, ale wciaz jest zatrudniony jako asys-tent.

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 9 / 29

Pobyt w Niemczech Strasburg

W Strasburgu Wróblewski zajmuje sie dyfuzjagazów przez ciała stałe. Projektuje własnaaparature.1877: Gazy, bedac pochłanianemi, rozchodzasie w ciele pochłaniajacym według tych samychpraw, podług których rozchodzi sie ciepłow ciałach stałych.Interesuje sie współczesnymi osiagnieciaminaukowymi: telefonem, mikrofonia, fotometria(zwłaszcza w zastosowaniu do badania dy-fuzji).Publikuje liczne prace dotyczace dyfuzji, w tymzaproszony artykuł w “Nature”.Pisuje artykuły do polskich czasopism popu-larnonaukowych (lwowski “Kosmos”).31 marca 1880 uzyskuje naturalizacje w Niem-czech.

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 10 / 29

Patriota i naukowiec

Zawsze byłem tego zdania, ze nam Polakom,pracujacym nad nauka, wypadałoby podac sobie recei pomagac sobie wzajemnie, o ile to mozna. Wszaknas tak niewielu. Dlatego tez powinnismy miec jedenwspólny cel i do urzeczywistnienia go dazycwspólnymi siłami, a tym celem powinno by było byc— obudzenie naszego narodu z letargii umysłowej.Kazdy z nas w trojaki sposób moze przyczynic sie dotego 1) kształcac siebie, 2) pracujac nad naukai 3) kształcac drugich badz to piórem, badz tosłowem.

z listu do Ludwika Birkenmajera, 16 pazdziernika 1876

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 11 / 29

Patriota i naukowiec

Dotad moje usiłowania były skierowane na to, abyw razie potrzeby byc pozytecznym dla kraju. [. . . ] Niepozostanie mi wiec nic innego, jak przyszedłszy doprzekonania, ze usługi moje dla kraju sa rzeczazbyteczna i nie potrzebna, pomyslec ostatecznieo zuzytkowaniu swych sił na obczyznie.

z listu do dr. Józefa Majera, prezesa Akademii Umiejetnosci

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 12 / 29

Stypendium Gałezowskiego

dr Józef Majer, prezes AU

Zygmunt Wróblewski uzyskuje na okres 1 kwiet-nia 1880 — 31 marca 1882 stypendium Gałe-zowskiego, administrowane przez AkademieUmiejetnosci w Krakowie, w kwocie 5000franków rocznie.Odbywa liczne podróze naukowe do Francjii Wielkiej Brytanii.Nisko ocenia stan nauki francuskiej. W Paryzuspotyka Louisa Paula Cailleteta, pomysłodawcemetody kaskadowej.W Paryzu projektuje i kaze (za własnepieniadze) zbudowac aparature, w której mozeprzeprowadzac doswiadczenia pod cisnieniem70 atmosfer.1882: Odkrywa klatrat dwutlenku wegla, wynikipublikuje w biuletynie Akademii Francuskiej.

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 13 / 29

Profesor Uniwersytetu Jagiellonskiego

1 pazdziernika 1882 Zygmunt Wróblewskizostaje profesorem fizyki na UniwersytecieJagiellonskim. Ma 37 lat.Otrzymuje 1800 zł pensji rocznej plus 480 złrocznego dodatku za aktywna prace naukowa.To jest dobra pensja.Sprowadza aparature, kupiona badz wykonanaza własne pieniadze. Zostaje cenionym i szano-wanym wykładowca.Uniwersytet Jagiellonski jest wówczas małauczelnia, ma 770 studentów. Uniwersytet JanaKazimierza 1100, Uniwersytet Karola 1700, Uni-wersytet Wiedenski 4400.

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 14 / 29

Profesor Uniwersytetu Jagiellonskiego Współpraca z Karolem Olszewskim

Karol Olszewski (1846-1915) w 1882 był profesorem nadzwyczajnymchemii, ale podówczas nie miał znaczacego dorobku naukowego.

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 15 / 29

Fizyka skroplenia gazów

Zycie rozwija sie w okolicach przejsc fazowych wody — zmiany stanówskupienia nie sa niczym dziwnym.Antoine Laurent de Lavoisier, 1789: kazdy gaz mozna przeprowadzicw stan ciekły.Pierwsza połowa XIX wieku — skroplenie licznych gazów (MichaelFaraday i inni), próby skroplenia “gazów trwałych” pod wielkimicisnieniami.1869 — stwierdzono istnienie temperatury krytycznej, ponizej którejdanego gazu skroplic sie nie da, niezaleznie od cisnienia.1877 — Szwajcar Raoul Picket oraz Francuz Louis Paul Cailletetniezaleznie dokonuja “dynamicznego” skroplenia tlenu: tlen w postaciniestabilnej mgły.

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 16 / 29

Fizyka skroplenia gazów

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 17 / 29

Skroplenie tlenu i azotu Kluczowa modyfikacja

Cailletet stosował wrzacy etylen w swojej metodzie kaskadowej. Nieobnizał on jednak temperatury ponizej temperatury krytycznej tlenu

i dlatego Cailletet uznał etylen za bezuzyteczny.

Kluczowym pomysłem Wróblewskiego i Olszewskiegobyło zastosowanie wrzacego etylenu

pod obnizonym cisnieniem.

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 18 / 29

Skroplenie tlenu i azotu Schemat aparatury

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 19 / 29

Skroplenie tlenu i azotu Skroplenie gazów trwałych

5 kwietnia 1883 — skroplenie tlenu; Wróblewski i Olszewskiobserwuja menisk ciekłego tlenu zgromadzonegow rurce.

13 kwietnia 1883 — skroplenie azotu.pózniej w 1883 — zestalenie dwutlenku wegla i metanolu.

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 20 / 29

Skroplenie tlenu i azotu Znaczenie skroplenia tlenu i azotu

Skroplenie “gazów trwałych” miało przede wszystkimkolosalne znaczenie dla potwierdzenia teorii

kinetycznej gazów.Działo sie to przed powstaniem nowoczesnej

termodynamiki; nawet sam fakt budowyatomowo-molekularnej materii nie był wówczas na

ogół akceptowany.

Inne zastosowania naukowe i przemysłowe przyszłypózniej.

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 21 / 29

Kontrowersje

Sukces Wróblewskiego i Olszewskiego był wysoko ocenionyw Niemczech, Wielkiej Brytanii i Holandii. Obaj otrzymali członkostwow licznych stowarzyszeniach naukowych (Wróblewski 4 maja 1883został członkiem korespondentem Akademii Nauk).Wróblewski (choc nie Olszewski!) był bardzo mocno krtykowany weFrancji, nieledwie oskarzany o kradziez odkrycia Cailletetowi.Wróblewski prowadził długotrwała polemike z sekretarzem AkademiiFrancuskiej Julesem Jamin, ze zmiennym skutkiem. Kontekstpolityczny?

Jules Celestin Jamin Louis Paul Cailletet

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 22 / 29

Kontrowersje Spór z Karolem Olszewskim

Niedługo po dokonaniu przełomowych odkryc, Zygmunt Wróblewskiporóznił sie z Karolem Olszewskim. Zapewne poszło o ustalenie, ktomiał jaki wkład do eksperymentu. Odtad obaj pracowali niezaleznie.

Przez cały 1884 i pózniej Wróblewski, na forum AkademiiUmiejetnosci, spierał sie z Olszewskim o to, który z nich, i czy w ogóle,skroplił wodór (dynamicznie).

Prasa krakowska nieustannie czyniła Wróblewskiemu drobnezłosliwosci.

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 23 / 29

Dalsza działalnosc

Wróblewski pracował nadal nad fizyka niskich temperatur, w tym nadtermoelektrycznoscia. W 1885 zauwazył, ze w temperaturze około−200◦C miedz “zaczyna wykazywac nadzwyczaj ciekawe własnosci”,mianowicie drastycznie wzrastało jej przewodnictwo elektryczne.Niestety, Wróblewski nie kontynuował tych badan.

Takze w 1885 Wróblewski obliczył i opublikował parametry krytycznewodoru. W roku 1911 Karol Olszewski (niechetnie) przyznał, ze wynikiobliczen Wróblewskiego zgadzały sie z tym, co Olszewski samzmierzył w 1906.

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 24 / 29

Dalsza działalnosc Dziekan

Zygmunt Wróblewski został wybrany dziekanem WydziałuFilozoficznego na rok akademicki 1886/87. W tym charakterze

uczestniczył w otwarciu Collegium Novum oraz w wizycie arcyksieciaRudolfa w Krakowie.

W kolejnym roku akademickim Wróblewski pełnił funkcje prodziekanaWydziału.

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 25 / 29

Zycie osobiste

Nie wiadomo, czy Zygmunt Wróblewski miał jakiekolwiek zycieosobiste. Nigdy nie załozył rodziny, podobnie jak jego bracia Witoldi Edward. Uchodził za człowieka małomównego, interesował siegłównie nauka i swoja sława naukowca. Szczególnie niechetnieopowiadał o swoim zesłaniu. Współczesni nastrój i charakterWróblewskiego przypisywali własnie cierpieniom — psychicznymi fizycznym — z czasów zesłania.

W Strasburgu mieszkał na terenie instytutu, gdzie przysługiwało mumieszkanie jako asystentowi. W Krakowie posiadał mieszkanie, aleprawie cały czas, w tym niedziele, spedzał w swojej pracowni.

Pod koniec zesłania i po powrocie dokuczała mu choroba oczu, naskutek której przez całe miesiace nie mógł czytac ani pisac.

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 26 / 29

Smierc Wypadek

25 marca 1888 poparzenie nafta z przewróconej lampy16 kwietnia 1888 Zygmunt Wróblewski umiera na skutek poparzen,

w wieku niespełna 43 lat19 kwietnia 1888 pogrzeb na Cmentarzu Rakowickim w Krakowie

Imie Twoje nie zginie wraz z toba, bo je zapisałes w naszych sercachi w dziejach nauki.

dr Józef Majer, prezes Akademii Umiejetnosci

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 27 / 29

Smierc Pogrzeb

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 28 / 29

Smierc Epitafium

Cierpiał za Ojczyzne — zginał dla nauki

P. F. Góra (WFAIS UJ) Zygmunt Wróblewski 12 kwietnia 2013 29 / 29