Jan Czochralski zapomniany Tesla elektroniki z Polski

Tak jak Nikolę Teslę można uznawać za ojca elektryczności, tak Jan Czochralski z całą pewnością zasłużył na miano ojca elektroniki. Jego metoda otrzymywania monokryształów wykorzystywana jest dziś powszechnie przez przemysł elektroniczny, a sam profesor jest obok Marii Skłodowskiej-Curie i Mikołaja Kopernika najczęściej cytowanym polskim naukowcem. Dziś powoli przywracana jest pamięć wynalazcy, któremu w PRL odebrano godność posądzając o zdradę.

Jan Czochralski

Geniusz z Kcyni

Jan Czochralski urodził się 23 października 1885 r. w Kcyni (miasto w województwie kujawsko-pomorskim) w wielodzietnej rodzinie, jako ósme dziecko Franciszka i Marty. Po maturze, której to świadectwo jak głosi anegdota podarł uznając swoje oceny za zaniżone, wyjechał do Berlina. Znalazł pracę w laboratorium firmy Kunheim & Co., by następnie pełnić kierowniczą funkcję w rafinerii miedzi istniejącej do dziś niemieckiej firmy Allgemeine Elektrizitaets Gesellschaft (AEG). Na uniwersytecie w Charlottenburgu (dzielnica Berlina) był słuchaczem na wydziale chemii. W trakcie studiów poznał swoją żonę, niemiecką pianistkę z bogatego domu Margueritę Hasse. Dzięki temu nie musiał martwić się o swój finansowy byt, wykorzystując swój czas w całości na rozwój naukowy.

Metoda Czochralskiego

W 1916 r.  dokonał przełomowego odkrycia, które po latach przyniosło mu wielki rozgłos i sławę. Wynalazł technikę otrzymywania monokryształów. Historia pokazała, iż często wielkie odkrycia są dziełem przypadku, jak chociażby odkrycie penicyliny przez Alexandra Fleminga. Nie inaczej było w przypadku Czochralskiego. W trakcie prac nad sposobem pomiaru szybkości tworzenia się roztopu kryształu metali omyłkowo zanurzył stalówkę swojego pióra w roztopionej cynie. Wyciągając je zauważył, iż za stalówką ciągnie się drobniutki drucik cyny. Dalsze badania nad tym fenomenem dowiodły, iż w ten sposób uzyskał pojedynczy kryształ cyny. Wyniki prac nad tym zjawiskiem opublikowano w 1918 r. w czasopiśmie „Zeitschrift für physikalische Chemie”. Artykuł autorstwa Jana Czochralskiego i Wicharda von Moellendorffa, którego Polak był asystentem na uczelni, nosił tytuł „Nowa metoda pomiaru szybkości krystalizacji metali”.

Bell Labs dzisiaj / fot. MBisanz, CC-BY-SA 2.0

Wówczas metoda nie mogła zostać w pełni wykorzystana do produkcji elektroniki, można powiedzieć, że Czochralski wyprzedził o kilkadziesiąt lat swoją epokę. Dopiero po wojnie przemysł elektroniczny poszukiwał źródła czystych i tanich monokryształów germanu i krzemu do wytwarzania podstawowego elementu – tranzystora. W 1950 r. dla Bell Laboratories wykorzystali ją Amerykanie G.K. Teal i J.B. Little’a. Użyli jej do otrzymywania monokryształów germanu, a później i krzemu,  co umożliwiło przemysłową produkcję tranzystorów i w efekcie doprowadziło do rewolucji elektro­nicznej1.

Bez procesorów i układów scalonych, których sercem jest monokryształ krzemu trudno sobie wyobrazić funkcjonowania w dzisiejszym świecie. Zatem nie będzie przesadą stwierdzenie, iż sprzęt wykorzystujący metodę Czochralskiego obecny jest w każdym domu. Ocenia się, że aż 90% urządzeń półprzewodnikowych powstaje właśnie dzięki niej. Prof. Czochralski wciąż jest najczęściej cytowanym polskim uczonym2.

Metal B

Monokryształ krzemu wytworzony metodą Czochralskiego / fot. Stahlkocher, CC-BY-SA 3.0

Jeszcze przed publikacją artykułu Czochralski zostawił Berlin dla Frankfurtu nad Menem, gdzie został szefem labolatorium metaloznawczego Mettalbanku. Kierował tam z powodzeniem pracami nad otrzymaniem nowego bezcynowego stopu dla łożysk. Odkrycie było zbawienne dla gospodarki niemieckiej, która cierpiała na brak tego pierwiastka. Metal B (Bahnmetal) spowodował rozwój w kolejnictwie obniżając jego koszty i umożliwił osiąganie większych prędkości. Dopiero w latach 60-tych został wyparty z produkcji i zastąpiony innym typem łożysk. Ten opatentowany w 1924 r. wynalazek dał profesorowi dużą fortunę i intratną propozycję pracy dla Forda. Rok później został przewodniczącym Niemieckiego Towarzystwa Metaloznawczego i członkiem honorowym Międzynarodowego Związku Badań Materiałoznawczych w Londynie.

Powrót do kraju

Jednak w 1928 r. na prośbę prezydenta Ignacego Mościckiego powraca do kraju i obejmuje specjalnie dla nie utworzoną Katedrę Metalurgii i Metaloznawstwa na Politechnice Warszawskiej. By naukowiec mógł stać się pełnoprawnym wykładowcą nadano mu w 1929 r. honorowy doktorat. We współpracy z Chemicznym Instytutem Badawczym w Warszawie utworzył Dział Metalurgiczny, który wykonywał badania na cele wojskowe. W 1930 r. prezydent wręczył Czochralskiemu nominację profesorską.

Niestety sukces i bogactwo profesora nie wszystkim się podobały. Zarzucano mu m.in. niską jakość jego Bahnmetalu, co nie znajdowało odzwierciedlenia w faktach. Jednak najmocniejszy atak na naukowca przypuścił prof. Witold Broniewski zarzucając Czochralskiemu brak polskości i działalność na szkodę Polski. Spór trafił nawet na wokandę, ale został przerwany przez wybuch wojny.

Czas okupacji

W okresie wojny przekształca swój Instytut w Zakład Badań Materiałów, który co prawda oficjalnie współpracuje z Wehrmachtem, ale wykonuje także w tajemnicy broń dla Armii Krajowej. Dla AK odlewano granaty i pistolety. Czochralski starał się sabotować zadania dla Niemców, a AK składał meldunki. Wykorzystywał swoje niemieckie koneksje i małżeństwo z Niemką m.in. do wstawiennictwa za więzionymi przez Gestapo Polakami. Warto wspomnieć, iż w ZBM pracę znalazło wielu naukowców, co uratowało ich przed wywiezieniem do Niemiec.

W powojennej Polsce zniszczony

Tablica ku czci profesora w Kcyni / fot. kcynia.pl

Po wojnie został oskarżony o współpracę z okupantem. W dniu 19 kwietnia 1945 r. został tymczasowo aresztowany.  Zarzucano mu, „że w okresie okupacji niemieckiej na terenach polskich w okresie obecnej wojny idzie na rękę okupacyjnym władzom niemieckim, działał na szkodę Państwa Polskiego i obywateli polskich”. W wyniku tego oskarżenia spędził cztery miesiące w więzieniu w Piotrkowie Trybunalskim. W tym czasie zbierano na niego dowody oraz przesłuchiwano jego rodzinę i znajomych. Mimo poważnych zarzutów Sąd Karny w Łodzi uniewinnił profesora. Nie przełożyło się to na postawę Senatu Politechniki Warszawskiej, który wykluczył Czochralskiego z grona wykładowców. Nie wiadomo skąd taka postawa środowiska akademickiego, najłatwiej byłoby ją wytłumaczyć albo ludzką zawiścią albo lękiem, iż jednak Urząd Bezpieczeństwa nie zostawi profesora w spokoju przez, co kontakty z nim będą ryzykowne.

Po takim odrzuceniu profesor powrócił do rodzinnej Kcyni, gdzie założył Zakłady Chemiczne „Bion”, które produkowały artykuły drogeryjne. W 1953 r. za dewizy sprzedał szwajcarskiej ambasadzie swoją warszawską willę. Łamiąc tym samym zakaz posiadania waluty obcego państwa, co nie spodobało się UB. W kcyńskim mieszkaniu uczonego dokonali brutalnej rewizji zabierając lub niszcząc jego majątek. Taka sytuacja doprowadziło do tego, że Czochralski 22 kwietnia 1953 r. z zawałem serca trafia do szpitala w Poznaniu, gdzie zakończył życie. Spoczywa na starym cmentarzu w Kcyni.

Rehabilitacja profesora

Dopiero po 1989 r. stała się możliwa rehabilitacja profesora. Powstałe w 1991 r. Polskie Towarzystwo Wzrostu Kryształów, które dla uczczenia profesora każdy wstępny wykład kolejnych zjazdów nazywało jego imieniem, by w 1998 r. stać się towarzystwem imienia Jana Czochralskiego.

W 2005 r. w Instytucie Pamięci Narodowej i Archiwum Akt Nowych dokonano kwerendy. W zebranych dokumentach nie znaleziono dowodów na współpracę profesora z niemieckim okupantem, przeciwnie znaleziono akta dotyczącego jego kontaktów z Armią Krajową. Wskutek takich wyników badań w dniu 29 czerwca 2011 r. Senat Politechniki Warszawskiej podjął uchwałę o przywróceniu dobrego imienia Czochralskiemu:

Doceniając wybitne w skali światowej osiągnięcia naukowe prof. Jana Czochralskiego, będące podstawą nadania Mu w 1929 roku tytułu doktora honoris causa Politechniki Warszawskiej, w związku z ujawnionymi dokumentami potwierdzającymi Jego patriotyczną postawę w okresie II wojny światowej, uważa za konieczne przywrócenie Jego dobrego imienia, podważonego w Politechnice Warszawskiej w 1945 roku3.

Jednocześnie władze uczelni w uchwale wezwały społeczność akademicką do podjęcia działań mających przypomnieć działalność i dokonania profesora. O Czochralskim pamiętał rektor prof. dr hab. inż. Włodzimierz Kurnik podczas inauguracji roku akademickiego 2011/2012:

Po II wojnie światowej prawo do pracy na Politechnice zostało mu odebrane. Mimo braku dowodów został oskarżony o współpracę z okupantem i wydalony z Uczelni. Uznawany i podziwiany w świecie, w Polsce został zniszczony -4.

Senat uczelni rzeczywiście nie zapomniał o swoim profesorze i 21 listopada 2012 r. podjął uchwałę ogłoszenia roku 2013 rokiem prof. Jana Czochralskiego w Politechnice Warszawskiej5. Do fali rehabilitacji naukowca dołączyli posłowie, którzy 7 grudnia 2012 r. podjęli uchwałę, w której ustanawiał rok 2013 Rokiem Jana Czochralskiego:

W sześćdziesiątą rocznicę śmierci Jana Czochralskiego Sejm Rzeczypospolitej Polskiej postanawia oddać hołd jednemu z najwybitniejszych naukowców współczesnej techniki, którego przełomowe odkrycia przyczyniły się do światowego rozwoju nauki. (...) Sejm Rzeczypospolitej Polskiej ogłasza rok 2013 Rokiem Jana Czochralskiego.6

W dniu 15 listopada w Senacie RP odbyła się sesja naukowa poświęcona Czochralskiemu7. Z kolei 20 listopada 2013 r. w budynku Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych Uniwersytetu Warszawskiego odbyła się uroczystość nadania imienia Jana Czochralskiego nowopowstałemu Laboratorium Zaawansowanej Inżynierii Kryształów Wydziału Chemii UW8.

10 eurokcyń z podobizną prof. Czochralskiego

O profesorze nie zapomnieli także mieszkańcy jego rodzinnej Kcyni. W 1990 r. zorganizowano tam konferencję poświęconą uczonemu. Na domu, w którym się urodził lokalni rzemieślnicy ufundowali pamiątkową tablicę. W Kcyni znajduje się także ulica i szkoła podstawowa imienia Czochralskiego. W dniu 1 maja 2009 r. miasto wyemitowała pierwszy kolekcjonerki bon miejski w Polsce - „10 eurokcyń”, który miał podobiznę profesora9. Z kolei 31 grudnia 2012 r. został pośmiertnie honorowym obywatelem Kcyni.

Bibliografia:

1. Cieśliński Piotr, Uczony, którego nie ma, „Gazeta Wyborcza”, 19-20 czerwca 1998.
2. Krajewski Andrzej W., Wyklęty odkrywca, „Focus Poznać i zrozumieć świat”, 10/2005.
3. Laskus Maciej, Praojciec elektroniki, „Chip”, lipiec 2002.
4. Pajączkowska Anna, W 115 rocznicę urodzin Jana Czochralskiego, „Postępy Fizyki” vol. 51 (3), 2001.
5. Tomaszewski Paweł E., Prosta i tania, „Forum Akademickie”, kwiecień 2013.

Zobacz także:

1. 2013 rokiem Jana Czochralskiego genialnego polskiego wynalazcy, „ET” 01/2013 (8). [↩]
2. Cywilizacja monokryształów, „teberia”, października 2013. [↩]
3. Uchwała nr 338/XLVII/2011 Senatu Politechniki Warszawskiej z dnia 29 czerwca 2011 r. w sprawie przywrócenia dobrego imienia prof. Jana Czochralskiego, http://www.pw.edu.pl/content/download/11880/69544/file/Uchwa%C5%82a_338_XLVII_2011.pdf. (dostęp: 25 marca 2015 r.) [↩]
4. Wystąpienie Rektora Politechniki Warszawskiej prof. dr hab. inż. Włodzimierza Kurnika podczas inauguracji roku akademickiego 2011/2012 w dniu 30 września 2011 roku w Dużej Auli PW), http://www.pw.edu.pl/content/download/177/691/file/wystapienie.pdf (dostęp: 25 marca 2015 r.) [↩]
5. Uchwała Senatu Politechniki Warszawskiej z dnia 21 listopada 2012 w sprawie ogłoszenia roku 2013 rokiem prof. Jana Czochralskiego w Politechnice Warszawskiej, http://www.pw.edu.pl/content/download/11878/69536/file/Uchwa%C5%82a_21_XLVIII_2012.pdf (dostęp 25 marca 2015 r.) [↩]
6. Uchwała Sejmu Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 7 grudnia 2012 r. w sprawie ustanowienia roku 2013 Rokiem Jana Czochralskiego, http://isap.sejm.gov.pl/Download?id=WMP20120000990&type=2 (dostęp: 25 marca 2015 r.)  [↩]
7. http://www.senat.gov.pl/aktualnosci/art,5926,sesja-naukowa-poswiecona-janowi-czochralskiemu.html (dostęp: 25 marca 2015 r.) [↩]
8. Nadanie imienia prof. Jana Czochralskiego Wydziałowemu Laboratorium Zaawansowanej Inżynierii Kryształów, http://www.pw.edu.pl/Uczelnia/Aktualnosci/Nadanie-imienia-prof.-Jana-Czochralskiego-Wydzialowemu-Laboratorium-Zaawansowanej-Inzynierii-Krysztalow (dostęp: 25 marca 2015 r.) [↩]
9. http://kcynia.trol.pl/content.php?cms_id=3419&lang=pl&p=p7 (dostęp: 25 marca 2015 r.) [↩]