Zygmunt Wróblewski – wybitny polski fizyk XIX wieku rodem z Grodna

16 kwietnia 1888 roku w Krakowie zmarł profesor Uniwersytetu Jagiellońskiego Zygmunt Wróblewski. Był polskim fizykiem, który jako pierwszy na świecie skroplił tlen, azot i tlenek węgla, a także wyznaczenia wartości krytycznych tych gazów oraz wielu innych. Wynalazca kaskadowej metody skraplania gazów.

Nasz bohater urodził się w Grodnie 28 października 1845 roku. Pochodził z licznej rodziny o skromnym statusie materialnym. Jego ojciec – Antoni Wróblewski – był radcą prawnym, matka – Karolina z domu Mańkowska – urodziła jedenaścioro dzieci, z których ośmioro wychowała i wyprowadziła w dorosłe życie. Była ich nauczycielem, przygotowującym do nauki w gimnazjum, a także wychowawcą wpajającym dzieciom miłość do Ojczyzny, zainteresowanie sztuką i historią Polski.

Edukację na poziomie gimnazjalnym Zygmunt Wróblewski odbył w rodzinnym mieście – Grodnie i zwieńczył ten etap swojego życia srebrnym medalem oraz uzyskaniem prawa pierwszeństwa przy ubieganiu się o stanowisko w służbie państwowej. Z przywileju jednak nie skorzystał, gdyż postanowił kontynuować naukę na Wydziale Fizyczno-Matematycznym Uniwersytetu św. Włodzimierza w Kijowie.

Kilka miesięcy po rozpoczęciu przez Zygmunta studiów wybuchło powstanie styczniowe, które w Kijowie upadło w ciągu tygodnia, ale nasz bohater zdążył przyłączyć się do powstańców. Patriotyczny zryw rodaków zakończyły represje i zesłania, które nie ominęły niespełna osiemnastoletniego Wróblewskiego.

Zesłanie na Syberię

Zygmunt Wróblewski został aresztowany 23 lipca 1863 roku po czym osadzono go w więzieniu śledczym w Wilnie, skąd przeniesiono do więzienia w rodzinnym Grodnie. Młody wiek uchronił  powstańca od kary śmierci, ale sam on został zesłany na Syberię. Niewiele wiadomo o jego życiu w tym okresie. Źródła wskazują, że powrócił z zesłania w 1869 roku na mocy amnestii, ogłoszonej przez cara Aleksandra II. Siłę do przetrwania katorgi dały Zygmuntowi marzenia o pracy naukowej. Po powrocie z zsyłki, nie mógł jednak kontynuować nauki na terenie Imperium Rosyjskiego. Pozostawały mu zatem tylko uczelnie zagraniczne.

Studia w Berlinie

Zdecydował się na studia w Berlinie. Napotkał jednak na niespodziewaną przeszkodę -zdiagnozowano u niego postępująca krótkowzroczność, grożąca całkowitą utratą wzroku. Mężczyzna poddał się kilku operacjom oczu. W okresie rekonwalescencji nie chciał dłużej odkładać studiów, dlatego w charakterze wolnego słuchacza uczestniczył wykładach na Uniwersytecie Berlińskim. W tym okresie poznał takie sławy niemieckiej fizyki, jak: Heinrich Magnus (1802–1870), Heinrich Dove (1803–1879) czy Johann Poggendorf (1796–1877). Z kolei podczas pobytu zdrowotnego w Szwajcarii w 1870 roku – osobiście zetknął się z Rudolfem Clausiusem (1822–1888), profesorem uniwersytetów w Zurychu i Bonn, jednym z twórców zasad termodynamiki.

Z Rudolfem Clausuisem, a także Gustavem Kirchhoffem (1824–1887) oraz Friedrichem Humboldtem (1769–1859) młody uczony rozmawiał na temat swojej teorii wzbudzenia elektryczności. Nie spotkała się ona jednak z uznaniem doświadczonych naukowców. Zachęcony  został wszakże do jej sprawdzenia na drodze doświadczeń. Tu przeszkodę dla badacza stanowiły ograniczenia finansowe. Nie stać go było na zorganizowanie pożądanego laboratorium do prac eksperymentalnych. W związku z tym, Zygmunt zdecydował się na oryginalne rozwiązanie. Postanowił napisać listy do kierowników katedr fizyki w Niemczech, z prośbą o przyjęcie go do pracy w charakterze asystenta. Zamiast wynagrodzenia oczekiwał jedynie możliwości prowadzenia własnych prac w laboratorium. Na jego liczne zapytania odpowiedział tylko Philip von Jolly (1809–1884), następca Georga Ohma (1789–1854) na katedrze fizyki Uniwersytetu w Monachium.

Kariera w Monachium

Wróblewski skorzystał z zaproszenia prof. Jolly’ego i rozpoczął  w Monachium błyskawiczną karierę uczonego-fizyka. Przyjechał na uczelnię w 1872 roku, a już rok później przygotował w języku niemieckim dysertację doktorską pt. „Poszukiwania nad wzbudzaniem elektryczności przez środki mechaniczne”. Choć z jego pracy faktycznie nie wynikały żadne nowe prawa o charakterze ogólnym, przyniosła mu ona najwyższą pochwałę summa cum laude oraz stopień doktora Uniwersytetu Monachijskiego, który otrzymał w1874 roku. Dzięki wynikom, osiągniętym podczas studiów doktoranckich, grodnianin mógł otrzymać na monachijskiej uczelni habilitację bez kolokwium, zdecydował się jednak na opuszczenie Monachium i kontynuowanie swojego rozwoju naukowego na innych uczelniach. W ten sposób były zesłaniec i ubogi asystent naukowy zakończył najtrudniejszy okres swojego życia, podczas którego zarabiał na kawałek chleba „pisywaniem bezimiennych artykułów do gazet”.

Instytut fizyki w Strasburgu

Profesor Jolly, z uwagi na wybitne uzdolnienia, a także ambicje swojego ucznia, pragnął zapewnić mu jak najlepsze warunki do prowadzenia badań naukowych. Rekomendował go więc Augustowi Kundtowi (1839–1894), ówczesnemu kierownikowi katedry fizyki na Uniwersytecie w Strasburgu, przejętemu procesem rozbudowy Instytutu Fizyki. Wróblewski przeniósł się do Strasburga w 1784 roku. Tutaj mógł korzystać z bardzo dobrej infrastruktury laboratoryjnej, pełniąc jednocześnie zadania asystenta kierownika instytutu. Warto dodać, że wychowankiem doskonałego pedagoga Kundta i jego szkoły fizyki doświadczalnej był rówieśnik Wróblewskiego, odkrywca promieni X – Wilhelm Röntgen (1845–1923).

W okresie strasburskim umysłem polskiego naukowca zawładnął problem dyfuzji gazów przez ciała pochłaniające. Skonstruował zatem przyrząd do pomiaru dyfuzji gazów (dyfuzjometr) z wykorzystaniem membrany kauczukowej. Za pomocą tego urządzenia badał zależność pomiędzy prędkością dyfuzji oraz ciśnieniem dyfundującego dwutlenku węgla i wodoru. W toku badań stwierdził, że prędkość dyfuzji dwutlenku węgla przez błonę kauczukową jest proporcjonalna do ciśnienia gazu oraz wykazał, że prędkość dyfuzji wodoru była 3,6 razy większa niż prędkość dyfuzji dwutlenku węgla. Wyniki badań Zygmunta Wróblewskiego zostały wysoko ocenione przez niemieckie środowisko naukowe i umożliwiły uczonemu habilitację, którą uzyskał w 1876 roku  na podstawie pracy „O dyfuzji gazów przez ciała pochłaniające”.

O wartości dokonań naukowych Zygmunta Wróblewskiego świadczyła ponadto bardzo dobra recenzja autorstwa Jamesa Maxwella (1831–1879), największego fizyka teoretycznego XIX wieku, która ukazała się na łamach prestiżowego pisma naukowego „Nature”. Jako ciekawostkę warto nadmienić, że w polskim świecie naukowym pojawiły się wówczas nieprzychylne i bardzo krytyczne recenzje prac Wróblewskiego. Jedną z nich napisał Ludwik Birkenmajer (1855–1929), późniejszy wybitny historyk nauk ścisłych. Mimo surowych ocen, uznał on ostatecznie, że wyniki badań Wróblewskiego posiadają „niezaprzeczenie wysoką wartość naukową”. Między uczonymi zawiązała się nić przyjaźni, a sama polemika przyczyniła się do większej rozpoznawalności Wróblewskiego, jako fizyka na rodzimym gruncie.

Dwuletnia podróż naukowa

Po zwolnieniu przez Röntgena katedry fizyki i matematyki Akademii Rolniczej w Hohenheim pod Stuttgartem, prof. Jolly zaproponował na to miejsce kandydaturę Zygmunta Wróblewskiego. Przeszkodą okazało się jednak polskie pochodzenie naukowca. Wróblewski pragnął jednak rozwijać się w zagranicznych ośrodkach naukowych. Napisał więc podanie do Komitetu Stypendialnego Akademii Umiejętności o przyznanie mu stypendium im. Śniadeckich z funduszu Seweryna Gałęzowskiego. Stypendium otrzymał za drugim podejściem – w 1880 roku. Uzyskane środki pozwoliły uczonemu na odbycie dwuletniej podróży naukowej do cenionych centrów ówczesnego świata fizyki, z których najważniejsze znajdowały się w Paryżu i Londynie. Podczas krótkiego pobytu w Niemczech nasz krajan studiował zatem  metody fotometryczne, w paryskich laboratoriach fizycznych poznawał nowoczesne przyrządy naukowe do badań ścisłych, a w Wielkiej Brytanii zwiedził laboratoria Fredericka Guthriego (1833–1886) w Royal School of Mines w Londynie, Williama Adamsa (1836–1915) w King’s College czy Roberta Cliftona (1836–1921) w Claredon Laboratory w Oxfordzie.

Powrót do Polski

Po 13 latach emigracji Wróblewski powrócił do kraju z nominacją na profesora fizyki doświadczalnej i kierownika katedry na Wydziale Filozoficznym Uniwersytetu Jagiellońskiego. Był doskonale przygotowany do objęcia tego stanowiska. Właśnie poznał aktualne kierunki rozwoju fizyki w Europie. Sprecyzował więc sobie własny temat do badań, do których posiadał potrzebną aparaturę, przywiezioną ze sobą do Krakowa.

W Krakowie Wróblewski zamieszkał w skromnym mieszkaniu przy ulicy Brackiej. Z energią zabrał się do urządzania swojego laboratorium. Już w styczniu 1883 roku gościł pracowników wydziału na posiedzeniu w swojej pracowni fizycznej, na której demonstrował sprowadzoną aparaturę i mówił o swoich zamierzeniach naukowych. Wtedy właśnie zetknął się z chemikiem Karolem Olszewskim, profesorem nadzwyczajnym w zakładzie chemii.

Sukces duetu naukowego

W lutym 1883 roku Wróblewski i Olszewski rozpoczęli wspólną pracę nad skropleniem powietrza.

Sukces przyszedł natychmiast. 29 marca 1883 roku, jako pierwszym na świecie udało im się skroplić tlen. Dwa tygodnie później panowie skroplili azot, a wkrótce potem również tlenek węgla. Sukces sprawił paradoksalnie, że najsłynniejszy polski duet naukowy rozpadł się już po dwóch miesiącach współpracy, odkąd panowie woleli pracować oddzielnie od siebie. Niezależnie od siebie próbowali skroplić wodór, kolejny gaz którego nikomu nie udało się wcześniej skroplić, ale tym razem bez powodzenia. Konflikt między uczonymi przeniósł się, niestety, w przestrzeń publiczną. Wróblewski, jako przybysz, poczuł się  w Krakowie nieco wyobcowany, gdyż nie miał tutaj zbyt wielu przyjaciół.

Nie przeszkodziło to jednak Wróblewskiemu w umacnianiu pozycji w krakowskim środowisku naukowym. Jeszcze w 1883 roku został członkiem Akademii Umiejętności, a w 1886 roku – dziekanem Wydziału Filozoficznego. Pełniąc funkcję dziekana miał zaszczyt osobiście wręczyć dyplom doktora honoris causa arcyksięciu Rudolfowi, podczas wizyty następcy cesarskiego tronu na Uniwersytecie w kwietniu 1887 roku. Zdobywał też uznanie za granicą. Akademia Wiedeńska przyznała mu nagrodę A. Baumgartnera – jak napisano w uzasadnieniu – „za prace, które w ostatnim trzechleciu najbardziej posunęły fizykę do przodu”. Uczonego powołano także do Komitetu Naukowego wielkiej Międzynarodowej Wystawy Elektryczności w Wiedniu. Ponadto został członkiem honorowym szwajcarskiego Towarzystwa Fizyczno-Przyrodniczego w Genewie.

Zginął dla nauki

Intensywną działalność naukową naszego krajana przerwało dramatyczne wydarzenie. Wróblewski miał zwyczaj długo pozostawać w swoim laboratorium. Zdarzyło się to również, późnym wieczorem, w niedzielę 25 marca 1888 roku. Prawdopodobnie, bo nie udało się ustalić szczegółów, Wróblewski zasnął, pracując przy lampie naftowej. Być może  we śnie potrącił lampę, rozlała się płonąca nafta i zapaliło się ubranie uczonego. W płonącym ubraniu zdążył jeszcze wybiec na podwórze Collegium Physicum, gdzie ugasili go dwaj przypadkowi studenci. Poparzenia okazały się jednak bardzo rozległe. Mimo leczenia i wyjątkowej opieki, Zygmunt Wróblewski, wybitny uczony-fizyk rodem z Grodna, zmarł 16 kwietnia 1888 roku, w wieku 43 lat.

Na granitowej płycie jego grobu na cmentarzu Rakowickim w Krakowie wyryto napis: „Cierpiał za Ojczyznę – Zginął dla nauki”. Nazwiskiem naszego krajana nazwany został jeden z kraterów na Księżycu.

W listopadzie 2021 roku doczesne szczątki Zygmunta Wróblewskiego, uroczyście przeniesiono do krypty Panteonu Narodowego w kościele św. Piotra i Pawła w Krakowie.

Znadniemna.pl/Instytut Historii Nauki PAN/panteonnarodowy.org