Paweł E. Tomaszewski

POLSKIE OSIĄGNIĘCIA NAUKOWO-TECHNICZNE

Jan Czochralski, ojciec cywilizacji elektronicznej –czyli jak „twórczy błąd” zmienił losy świataSejm Rzeczypospolitej ustanowił rok 2013 Rokiem Jana Czochralskiego. W ten sposób po razpierwszy od ponad 60 lat oficjalnie uhonorowano tego wybitnego uczonego, przedwojennegoprofesora Politechniki Warszawskiej. Jego nazwisko jest najczęściej wymienianymw publikacjach naukowych nazwiskiem polskiego uczonego, tymczasem w kraju pozostajeosobą nieznaną.

Jan Czochralski, polski chemiki metaloznawca, opracował m.in. metodę pozyskiwaniamonokryształówwykorzystywaną do dziś

Fot.

Naro

dowe

Arc

hiwum

Cyfr

owe

POLSKIE OSIĄGNIĘCIA NAUKOWO-TECHNICZNE74

Dziś nie ma już wątpliwości, że prof. Jan Czo-chralski należy, obok Mikołaja Kopernika

i  Marii Skłodowskiej-Curie, do trójki najsłyn-niejszych i największych polskich uczonych. Nie-stety, splot okoliczności i  zwykła ludzka zawiśćsprawiły, że przez ponad pół wieku prawie nico  nim nie wiedzieliśmy. Dopiero w  2011 rokuPolitechnika Warszawska, jego macierzysta uczelnia,zdobyła się na długo oczekiwany gest rehabilitacjiswego przedwojennego profesora.

Czochralski urodził się 23 października 1885roku w rodzinie rzemieślniczej w wielkopolskiejKcyni, wówczas w zaborze pruskim. Z rodzinnegodomu wyniósł etos pracy, wzmocniony późniejsząpraktyką w aptekach – ówczesnych małych fab-rykach farmaceutycznych. Był dzieckiem sprag-nionym wiedzy, bystrym obserwatorem przyrody– nie dziwi więc, że po zakończeniu nauki w miejs-cowym seminarium nauczycielskim wyjechał donajbliższgo miasta uniwersyteckiego – Berlina.Obiecał rodzicom, że wróci, jak będzie sławny.Dotrzymał tej obietnicy.

W Berlinie Czochralski pracował w laborato-riach metaloznawczych koncernu AEG, a  od1917 roku kierował największym w Niemczechlaboratorium przemysłowym w firmie Metallbankund Metallurgische Gesellschaft we Frankfurcienad Menem. Był uznanym specjalistą. PrzełomXIX i XX wieku to czas wielkiego rozwoju naukii techniki, a młody Czochralski aktywnie włączyłsię w tę rewolucję przemysłową i naukową. Wy-magało to nie tylko dokonywania odkryć nauko-wych, ale przede wszystkim opracowania odpo-wiednich metod badawczych, przyrządów i teoriiwyjaśniających zaobserwowane zjawiska. Ówcześninaukowcy byli więc wszechstronnymi badaczami.Trudno wymienić wszystkie prace Czochralskiego,który np. jako pierwszy polski uczony wykorzy-stywał w  badaniach dyfrakcję promieniowaniarentgenowskiego –  i to zaledwie kilka lat po jejodkryciu. Nie bez znaczenia są także jego zain-teresowania pozanaukowe: sporządził np. płyndo trwałej ondulacji (stosowany jeszcze w pierw-szych latach XXI wieku), Proszek od kataru z Go-łąbkiem, namiastkę herbaty w płynie Optimum,środek przeciw odmrożeniom Antymrozyna czylampę acetylenową.

RADIOMIKROSKOP, METAL BI MONOKRYSZTAŁY

Dziś należy pamiętać o trzech najciekawszychi  najważniejszych odkryciach Czochralskiego.Pierwsze to tzw. radiomikroskop – urządzenie dobadania składu próbek metali i stopów, a dokładniejrodzaju i rozmieszczenia wtrąceń niemetalicznych.Przyrząd, będący połączeniem mikroskopu me-talograficznego i układu odbiorczego radia krysz-

tałkowego, opracowany w 1925 roku, można uwa-żać za pierwowzór współczesnych skaningowychmikroskopów analizujących (SPM). W 1986 rokuGerd Binnig i Heinrich Rohrer otrzymali za nieNagrodę Nobla z fizyki.

Drugie odkrycie przyniosło Czochralskiemusławę i  bogactwo w  okresie międzywojennym– to stop na panewki łożysk ślizgowych dla kolej-nictwa nazwany metalem B (od niemieckiegobahnmetall; w 1924 roku Czochralski otrzymałna niego patent). Niedostępną cynę zastąpionow  nim ołowiem, udało się też pogodzić różnesprzeczne właściwości wykorzystanych materiałów.Stop miał być miękki (by dobrze smarował ośwagonu), ale jednocześnie na tyle twardy, aby niezużywał się zbyt szybko. Odkrycie Czochralskiegozrewolucjonizowało ówczesny transport kolejowynajwiększych potęg gospodarczych świata.

I  wreszcie trzecie odkrycie, które przyniosłoCzochralskiemu zasłużoną chwałę – to tzw. metodaCzochralskiego. Bez niej nie byłoby rewolucjipółprzewodnikowej oraz wszechobecnej elektro-niki, można wręcz powiedzieć –  współczesnejcywilizacji. Chodzi nie tylko o różne urządzeniazawierające procesory zbudowane na kawałkukryształu krzemu otrzymanego metodą Czochral-skiego (telefony komórkowe, karty bankomatoweczy komputery), ale całą sferę przekazywaniai gromadzenia informacji.

Metoda Czochralskiego dotyczyła otrzymywaniamonokryształów metali (dawniej mówiono o po-jedynczych kryształach). Uczony słusznie bowiemuważał, że tylko badanie monokryształów, czylimateriałów o  bardzo dobrze uporządkowanymułożeniu atomów w ich strukturze, pozwoli po-prawnie scharakteryzować materiał. Kiedy w 1948roku Amerykanie odkryli złącze półprzewodnikowerównież domyślali się, że dobra praca tranzystorawymaga wykorzystania do jego budowy mono-kryształów germanu. Poszukiwali więc możliwościich otrzymywania w sposób przemysłowy.

Tu do akcji wkroczył Gordon Teal, który znałmetodę Czochralskiego. Wyciąganie monokrysz-tałów półprzewodników wymagało jednak wy-korzystania specjalnych osłon potrzebnych dozapewnienia odpowiedniej atmosfery gazoweji bardzo wysokich temperatur. Pomysł Teala i jegowspółpracownika Johna Little’a polegał na takiejwłaśnie modyfikacji prostej metody Czochral-skiego. W ten sposób obaj zbudowali nowe urzą-dzenie do otrzymywania germanowych kryształówwysokiej jakości. To przeniesienie metody znanejz  metaloznawstwa do fizyki półprzewodnikówzapoczątkowało niebywały rozwój elektroniki,ale także samej metody pozyskiwania mono-kryształów.

Niestety, przez kilkadziesiąt lat Teal uparcietwierdził, że niczego nie podpatrzył u  sąsiadów

POLSKIE OSIĄGNIĘCIA NAUKOWO-TECHNICZNE 75

i metodę w całości wymyślił sam – choć trzebaprzyznać, że samej metody otrzymywania mono-kryształów nie opatentował.

METODA CZOCHRALSKIEGO

Kilka lat później okazało się, że dużo lepsze sątranzystory zbudowane z kryształu krzemu. Dootrzymania monokryształu tego pierwiastka takżewykorzystano metodę Czochralskiego. W ten spo-sób podbiła ona cały świat –  tak produkuje sięmonokryształy krzemu do dziś, choć w coraz do-skonalszych urządzeniach. Pierwsze pozyskiwanew ten sposób kryształy miały kilka centymetrówśrednicy, współcześnie produkuje się krzem w po-staci walca o średnicy 45 cm, długości ponad 2 mi wadze 800 kg. Warto zauważyć, że jest to ogromnewyzwanie techniczne – otrzymać tak duży kryształze stopionego krzemu, utrzymując go na drucikuo  średnicy zaledwie 3 mm. Mimo tak dużych

rozmiarów każdy fragment krzemowego walcama dokładnie taką samą strukturę i budowę krys-taliczną, czyli takie samo ułożenie atomów. Dziękitemu po wycięciu płytek z takiego walca możnana każdej z nich zbudować setki dokładnie takichsamych układów scalonych.

Ale metoda Czochralskiego jest wykorzystywananie tylko w  przemyśle elektronicznym. Dziękiniej otrzymuje się także monokryształy różnychmateriałów potrzebnych do badań laboratoryjnych,także w Polsce. Nie bez powodu Czochralski na-zywany jest Kopernikiem elektroniki, a  nawetojcem współczesnej cywilizacji elektronicznej,i porównywany z Albertem Einsteinem oraz Tho-masem Edisonem.

W jaki sposób młody Czochralski, pracującw  berlińskim AEG, wymyślił swoją metodę?W  jednej z  publikacji nazwał to zadziwiającymprzypadkiem, który pozwolił mu zaobserwowaćzjawisko niewystępujące w przyrodzie i twórczo

Przyrządy do otrzymywaniamonokryształów metodąCzochralskiego orazmonokryształy

Fot.

Wiki

med

ia Co

mm

ons

je wykorzystać. Otóż któregoś dnia miał pomylićkałamarz z atramentem ze stojącym obok tyglemze stopioną cyną, do którgo włożył pióro. Za-skoczony zauważył, że z wyciągniętej gwałtowniestalówki zwisa nić – czy raczej pręcik – zestalonejcyny. Okazało się, że jego długość zależy od tego,jak szybko wyciąga się stalówkę z  tygla –  jeślirobi się to zbyt szybko, nić odrywa się od po-wierzchni stopionego metalu. Tego poszukiwałCzochralski, który uważał, że ta największa gra-niczna szybkość krystalizacji jest ważną cech fi-zyczną metalu. Opis odkrycia opublikował w 1916roku jako metodę pomiaru szybkości krystalizacjimetali. Niezwykle ważne okazało się to, że otrzy-mywany pręcik jest monokryształem, metodęCzochralskiego można więc było wykorzystaćdo otrzymywania owego monokrystalicznegopręcika. A  im wolniej wyciągano kryształ, tymbył on grubszy.

Dlaczego tak się dzieje? Zróbmy prosty eks-peryment z wyciąganiem z pudełka metalowychspinaczy biurowych po zbliżeniu do nich magnesu.Przy odrobinie szczęścia z magnesu będzie zwisaćcoraz dłuższy łańcuszek spinaczy. Niedawnopolscy uczeni z Poznania i Warszawy zrobili cośpodobnego, wyciągając łańcuszek metalicznychnanowymiarowych kulek uczepionych na końcuelektrody. Metoda Czochralskiego polega na tymsamym. W roztopionej substancji należy zanurzyćtzw. zarodek (dawniej była to kapilara lub rozcięciew stalówce) i powoli wyciągać go, nie tracąc kon-taktu z roztopem. Na zarodku w ściśle określonysposób narastają kolejne warstwy kryształu, cozapewnia wysoką jakość otrzymanego mono-kryształu.

Tu wracamy do wspomnianej praktyki aptecznejCzochralskiego. Wydaje się, że bez niej mogłonie dojść do odkrycia opisanej metody. Otóż jed-nym z  podstawowych materiałów stosowanychw ówczesnych aptekach była wazelina – składnikróżnych maści. Po wprowadzeniu na rynek sztucz-nej wazeliny, uważanej za gorszą od naturalnej,klienci wymusili na aptekarzach, aby sprawdzali,jaką wazelinę stosują przy realizacji zamówień namaści. Był to tzw. test trychitowy, czyli wyciąganiez  wazeliny łańcuszka kryształków jednego z  jejskładników –  sztuczna nie dawała się wyciągaćw taki łańcuszek. Warto dodać, że była to znanapraktyka cukierników, którzy w ten sposób spraw-dzali, czy lukier do ciasta jest właściwej konsys-tencji.

Niestety, Czochralski nie doczekał nowego za-stosowania swojego odkrycia – produkcji krzemu.Popularność jego metody otrzymywania mono-kryształów nie oznaczała, że wiedziano coś więcejna temat jej twórcy – nazwisko Czochralski wieluosobom nic nie mówiło. Nawet Rosjanie byliprzekonani, że był on czeskim chemikiem.

UCZONY SKAZANY NA ZAPOMNIENIE

Czasy, w których przyszło żyć Czochralskiemu,nie były łatwe. Urodzony w zaborze pruskim, prawiećwierć wieku pracował w Niemczech. Po powrociedo Polski w  1928 roku był traktowany z  wielkimszacunkiem. Powierzono mu stanowisko profesorana Politechnice Warszawskiej oraz kierownictwo In-stytutu Metalurgii i Metaloznawstwa, w dużej mierzepracującego dla wojska. Jednak poparcie wojska i wy-wiadu wojskowego po latach stały się zarzewiemkonfliktu i zawiści, które trwały aż kilkadziesiąt latpo śmierci Czochralskiego. Wspólnym mianownikiemtych kłopotów było formalne niemieckie obywatelstwouczonego i  wieloletnia praca w  laboratoriach nie-mieckich koncernów zbrojeniowych. To musiałow jakiś sposób rzutować także na decyzje podejmowaneprzez Czochralskiego podczas wojny. Dlatego po1945 roku dla nowych władz w  Polsce wszystkieaspekty życia i działalności Czochralskiego były ob-ciążające. Jeśli do tego dodamy jego współpracęz polskim wywiadem wojskowym przed i podczaswojny, otrzymujemy bardzo skomplikowany obrazsytuacji, w jakiej się znajdował. Nie mógł powrócićdo pracy na Politechnice, został nawet aresztowanyza domniemaną współpracę z Niemcami. Po szczę-śliwym uwolnieniu (a groziła mu nawet kara śmierci)powrócił do rodzinnej Kcyni i założył firmę chemicznąBION produkującą m.in. płyn do ondulacji czysłynny Proszek od kataru.

Mimo tak wielu znaczących osiągnięć w Polsceo nazwisko Czochralskiego było objęte urzędowymmilczeniem. Dopiero kiedy wiosną 2011 rokuudowodniono, że współpracował z Armią Krajową,przywrócono mu dobre imię na Politechnice War-szawskiej.

Jan Czochralski to człowiek niezwykły. Byłnie tylko naukowcem, prowadził także ożywionądziałalność jako mecenas kultury, wspierał pisarzyi artystów, ratował zbiory muzealne. Swój majątekprzeznaczał m.in. na zbiory dzieł sztuki, które,niestety, zaginęły po powstaniu warszawskim.Pisał wiersze i powieści autobiograficzne. Zmarłw  poznańskim szpitalu 22 kwietnia 1953 rokui został pochowany w Kcyni. Przez dziesięcioleciajego grób był bezimienny. Niestety, do dziś nieudało się wyjaśnić wielu zagadek z  życiorysuCzochralskiego. Co prawda w  niemieckich ar-chiwach jest sporo dotyczących go dokumentów,jednak na razie nie ma funduszy na przeprowa-dzenie solidnej kwerendy. Szkoda, bo po tylulatach milczenia o nim jesteśmy mu to winni. !

POLSKIE OSIĄGNIĘCIA NAUKOWO-TECHNICZNE76

PAWEŁ E. TOMASZEWSKI, fizyk i krystalograf, doktor w InstytucieNiskich Temperatur i Badań Strukturalnych Polskiej AkademiiNauk we Wrocławiu, autor biografii Jana Czochralskiefgo (Jan Czochralski i jego metoda, Wrocław 2003)

U progu Wielkiej Wojny metaloznawcyrozpoczęli poszukiwania materiałów,które mogłyby zastąpić metale. Te bowiem, jako produkt o znaczeniustrategicznym, zamierzano oszczędzać.Jednym z najistotniejszych zagadnieństała się kwestia zastosowaniazamienników strategicznych metalikolorowych i stopów, które posiadałyduże znaczenie przy produkcjiuzbrojenia.

Panewki ślizgowe łożysk osi parowozów i wa-gonów od początku kolejnictwa wykonywano

z brązu. Ponieważ po zużyciu ich wymiana byłakosztowna, z  czasem w  brązowych panewkachzaczęto wylewać cienką warstwę stopu cynowego.W 1912 roku prof. Jan Czochralski wspólnie zeswym mentorem prof. Wichardem von Moellen-dorffem opracował pierwszy stop zastępczy nabazie ołowiu z dodatkiem metali ziem alkalicznych.Od tego czasu rozpoczął się intensywny wyścignajwiększych niemieckich ośrodków naukowychi  przemysłowych w  zakresie rozwoju nowychstopów zastępczych.

Po wybuchu wojny w 1914 roku zapasy mate-riałów strategicznych wyczerpywały się bardzoszybko. Groziło to paraliżem transportu kolejo-wego, co uniemożliwiałoby przewozy wojskowe

i mogło doprowadzić do klęski Niemiec. Meta-loznawcy podjęli wówczas intensywne badaniaw celu opracowania odpowiedniego zamiennikawykorzystywanej w  kolejnictwie cyny. W  1917roku William Kroll wynalazł stop Lurgi-Kroll– dzięki niemu możliwe było utrzymanie spraw-ności transportu kolejowego. Problem w tym, żenie był dostatecznie trwały – dlatego niemieccymetaloznawcy do końca wojny próbowali go ulep-szyć. Po zakończeniu wojny prace nad stopamizastępczymi kontynuowano ze względu na embargona dostawy cyny do Niemiec oraz remilitaryzację,prowadzoną w tajemnicy już od lat dwudziestychXX wieku.

WYNALAZEK PROFESORACZOCHRALSKIEGO

Jeszcze w 1916 roku Metallbank AG we Frank -furcie nad Menem, konsorcjum dziesięciu wiel-kich firm metalurgicznych, ufundowało Czo-chralskiemu doskonale wyposażony instytut me-talurgiczny (Metall-Laboratorium der Metallge-sellschaft). Jednym z głównych zadań uczonegobyły badania nad militarnym zastosowaniem ma-teriałów zastępczych. W 1924 roku Czochralski,najprawdopodobniej we współpracy z dr. Geor-giem Welterem, opracował stop, który otrzymałnazwę bahnmetall (metal B). Okazał się onznacznie lepszy od wszystkich dotychczasowych– w 1926 roku otrzymał niemiecki patent, a póź-niej został wprowadzony do powszechnegoużytku na kolejach niemieckich, stopniowo za-stępując inne stopy łożyskowe. Ze względu namniejszą odporność na obciążenia dynamiczne

POLSKIE OSIĄGNIĘCIA NAUKOWO-TECHNICZNE 77

Zbigniew Tucholski

Bahnmetall – wynalazek Czochralskiego

POLSKIE OSIĄGNIĘCIA NAUKOWO-TECHNICZNE78

stosowano go do wylewania panewek wagono-wych.

BAHNMETALL W POLSCE

Po powrocie do Polski w 1928 roku Czochralskistarał się wprowadzić swój stop w polskim ko-lejnictwie. Z  jego inicjatywy w  odlewni Pań-stwowych Zakładów Inżynieryjnych w Ursusieuruchomiono produkcję stopu bezcynowego.Jednak specjalna komisja badająca własności me-talu B doszła do wniosku, że nie nadaje się ondo powszechnego stosowania w PKP ze względuna wysoką cenę, nieproporcjonalną do stopówcynowych, oraz konieczność wprowadzenia zmiankonstrukcyjnych w panewkach i w technologiiich zalewania. Mimo to Czochralski wykorzy-stywał wszelkie możliwości, aby promować swójstop, nie zwracając uwagi na odmienne od nie-mieckich uwarunkowania techniczne, gospodarczei  polityczne w  Polsce. Niewątpliwie polemikana temat bahnmetallu, prowadzona m.in. na ła-mach prasy technicznej, prowadziła do całkowitejdyskredytacji tego stopu.

Trzeba jednak stwierdzić, że PKP nie byłyprzygotowane do wprowadzenia procesów tech-

nologicznych związanych z wylewaniem paneweknowym stopem. Ponadto bahnmetall posiadałgorsze własności mechaniczne od stopów wyso-kocynowych. Dlatego nie stosowano go w  pa-newkach parowozowych –  w  których działałybardzo duże siły. Po uporządkowaniu i normalizacjigospodarki stopami w 1934 roku PKP nie szukałyjuż bezwzględnych oszczędności i mogły stosowaćmateriały najlepszych gatunków. Sytuacja zmieniłasię dopiero u progu wojny pod koniec lat trzy-dziestych XX wieku.

SOWIECKA KOPIABAHNMETALLU

4 kwietnia 1925 roku bliski współpracowniki przyjaciel Czochralskiego Georg Welter złożyłw ZSRR wniosek patentowy na stop bahnmetall.Wydano go dopiero po pięciu latach, był topierwszy tamtejszy patent zagraniczny na stopłożyskowy. Działalność sowieckiej służby paten-towej miała przyciągnąć zagraniczny kapitał w celukontrolowanego rozwoju gospodarczego realizo-wanego w  ramach NEP (Nowej EkonomicznejPolityki). Ochrona patentowa w ZSRR była jednakcałkowicie iluzoryczna.

Jan Czochralski z żoną w Mariańskich Łaźniach,1937 rok

Fot.

arch

iwum

Paw

ła E.

Tom

asze

wskie

go

POLSKIE OSIĄGNIĘCIA NAUKOWO-TECHNICZNE 79

W 1928 roku w ZSRR zatwierdzono „Pierwszypięcioletni plan rozwoju gospodarki narodowej”zwany stalinowską pięciolatką. Jego wprowadzeniebyło związane z intensywną industrializacją i mi-litaryzacją, a jednym z głównych założeń przesta-wienia gospodarki na tory wojenne były oszczęd-ności materiałów oraz wprowadzenie stalinow-skiego współzawodnictwa pracy. Stosowanie stopówbezcynowych w kolejnictwie wpisywało się w pro-wadzoną wówczas politykę rozbudowy przemysłuzbrojeniowego.

W 1930 roku, najprawdopodobniej wzorującsię na stopie bahnmetall, na sowieckich kolejachwprowadzono bezcynowy stop wapniowy na osno-wie ołowiu, opracowany przez prof. W. H. Wazingerai A. N. Celikowa. Różnił się od stopu Czochralskiegojedynie brakiem domieszki litu. Produkcję nowegostopu uruchomiono w odlewni zakładów budowytaboru kolejowego „Krasnoje Sormowo” w NiżnymNowogrodzie, a u progu wojny sowieckie kolej-nictwo prawie całkowicie przeszło na panewki wy-lewane stopem bezcynowym.

Po powrocie do Polski w  1928roku Jan Czochralski otrzymał dok-torat honoris causa Politechniki War-szawskiej i  objął posadę profesorana tej uczelni. Specjalnie dla niegona Wydziale Chemicznym PW utwo-rzono Katedrę Metalurgii i  Metalo-znawstwa. Uczony otrzymał wolnąrękę w sprawie zatrudniania w kate-drze nowych pracowników, dziękitemu sprowadził z  Niemiec swegobliskiego współpracownika dr. GeorgaWeltera. Czochralski reprezentowałzupełnie inne podejście do nauki niżreszta uczonych w tamtych czasach,dziś powiedzielibyśmy –  marketin-gowe. Reklamował własne projekty,zabiegał o zlecenia z przemysłu dlakatedry. Starał się też o  poparcieówczesnej elity polityczno-wojskowej,zabiegał również o względy literatówi  artystów. Część profesorów Poli-techniki Warszawskiej odnosiła siędo takiej aktywności z dużą rezerwą.Na Czochralskiego krzywo patrzonotakże z  powodu jego formalnychbraków w wykształceniu (wprawdzieuczęszczał na wykłady na Politechnicew Charlottenburgu, ale niegdy nie-uzyskał dyplomu). Do tego dochodziłaróżnica środowiska, z  którego sięwywodziła większość uczonych z po-litechniki: pochodzili oni z kręgu pe-tersburskiego, przeważnie ze zubo-żałych rodzin szlacheckich. Ich for-macja była całkowicie odmienna odwielkopolskiego pragmatyzmu Czo-chralskiego.

Profesor Witold Broniewski, wy-bitny metaloznawca i metalurg, wy-chowanek, a później współpracownikświatowej sławy chemika i  metalo-znawcy francuskiego Henry’ego Le

Chateliera oraz uczeń Marii Skło-dowskiej-Curie, początkowo był muprzychylny. W  1935 roku sytuacjasię zmieniła: doszło do poważnegokonfliktu pomiędzy uczonymi. Pod-czas realizacji zamówień przemysło-wych Czochralski stosował wynale-ziony przez siebie bahnmetall, nato-miast Broniewski był zwolennikiemstosowania w kolejnictwie i przemyślestopów cyny z  antymonem, a  za-stępczy bezcynowy metal B uważałza bezwartościowy. Inną przyczynąsporu było także merkantylne po-dejście Czochralskiego do pracynaukowej (chciał po prostu czerpaćz  niej zyski). Najprawdopodobniejjednak chodziło o sprawy ambicjo-nalne. Wreszcie – Broniewski zarzucałCzochralskimu interesowność, osią-ganie osobistych korzyści z zajmo-wanych funkcji oraz posiadanegopodwójnego obywatelstwa polskiegoi  niemieckiego. Z  czasem zarzutypod adresem Czochralskiego byłycięższe, posądzano go o szpiegostwooraz oskarżano, że jest on z duchaNiemcem. W latach trzydziestych XXwieku przeciwnicy Czochralskiegozarzucali mu także korupcję – chodziłoo sprzedaż bahnmetallu PKP. Wedługniepotwierdzonych przekazów po-rywczy Czochralski wyzwał Broniew-skiego na pojedynek na szable, alejego wynik nie jest znany. Inna, mniejromantyczna wersja, mówi o  poje-dynku na... laski.

Pewne jest jedno: urażony Bro-niewski wraz z  redaktorem Bole-sławem Zawadzkim opublikował nałamach „Gońca Warszawskiego”cykl artykułów, w których atakowałCzochralskiego jako doradcę Mi-

nisterstwa Spraw Wojskowych i po-siadacza patentu na stop metalu Bdo panewek wagonowych (zaku-pionego od Czochralskiego przezMinisterstwo Komunikacji). Broniew-ski uważał, że skoro metal B maznacznie gorsze właściwości odstopów wysokocynowych, może tozagrozić paraliżem transportu ko-lejowego w wypadku wojny. W od-powiedzi Czochralski wytoczył muproces o zniesławienie. Wśród wieluprzesłuchiwanych świadków był dy-rektor departamentu MinisterstwaKomunikacji inż. Suchodolski, któryprzedstawił następującą charakte-rystykę bahnmetallu: Świadek [Su-chodolski – red.] stosował wynale-ziony przez prof. Czochralskiegostop bezcynowy i  stwierdza, żemoże on służyć jako namiastka sto-pu normalnego. Podczas wojny Nie-mcy stosowały go z powodzeniem.Stop cynowy świadek uważa zalepszy, jednakże stop B może goz powodzeniem zastępować. Wez-wani przez sąd przedstawiciele krę-gów wojskowych deklarowali cał-kowite zaufanie Ministerstwa SprawWojskowych do Czochralskiego.

Ostatecznie Czochralski wygrałproces we wszystkich trzech in-stancjach, a Broniewski i Zawadzkizostali skazani na symboliczną karęwięzienia w  zawieszeniu. Uczonymusiał również opłacić koszta są-dowe w  wysokości 500 zł (kwotata odpowiadała przedwojennej pensjiprofesora PW). Skutki procesu miałyjednak daleko idące konsekwencjei w dłuższej perspektywie miały ne-gatywny wpływ na dalsze losy i opi-nię o Czochralskim.

WĘŻOWISKO PROFESORÓW

POLSKIE OSIĄGNIĘCIA NAUKOWO-TECHNICZNE80

AMERYKAŃSKA KARIERABAHNMETALLU

W 1932 roku inż. Robert Jay Shoemaker,pracownik koncernu ołowiowego National LeadCompany w  Nowym Jorku, opracował nowyłożyskowy stop ołowiowy. Otrzymał on handlowąnazwę Satco-metal. Shoemaker wzorował sięzapewne na bahnmetallu Czochralskiego. W sto-sunku do pierwowzoru w Satco-metalu obniżonozawartość ołowiu i wapnia, zrezygnowano z soduoraz dodano niewielkie ilości magnezu, potasu,manganu, cyny i  glinu. Dzięki tym zmianomstop miał znacznie lepsze własności i  wytrzy-małość od bahnmetallu. Mógł być przetapia- ny bez wypalania składników i  nie podlegał korozji.

Satco-metal był stosowany do zalewania łożyskosiowych lokomotyw i wagonów oraz panewekkolejowych i okrętowych silników spalinowych.Wprowadzenie go do użycia pozwoliło na zaosz-czędzenie podczas drugiej wojny światowej dużychilości strategicznych materiałów.

ZDOBYCZ PRZODUJĄCEJ TECHNIKI SOWIECKIEJ

W okresie powojennym do wylewania panewektaboru kolejowego początkowo stosowano stopyo osnowie cynowej. Na początku lat pięćdzie-siątych XX wieku, w okresie nasilającej się roz-budowy i militaryzacji przemysłu zbrojeniowegooraz komunikacji, w ZSRR zaczęto poszukiwaćoszczędności we wszystkich dziedzinach gos-podarki. W tym czasie także na polskich kolejachwprowadzono stopy na osnowie ołowiowej, bez-cynowe i niskocynowe. Pod koniec 1952 rokuw  Polsce zatwierdzono normę na łożyskowystop ołowiowo-wapniowo-sodowy, który byłpolskim odpowiednikiem sowieckiego stopubezcynowego o  prawie identycznym składziechemicznym. W ten paradoksalny sposób historiazatoczyła koło – stop opracowany w 1930 rokuw  ZSRR na podstawie niemieckiej recepturyCzochralskiego po 20 latach powrócił do Pol-ski jako wynalazek „przodującej techniki so-wieckiej”.

W okresie stalinowskiej industrializacji częstebyło zjawisko, które można określić jako wtórnytransfer technologii – wiele amerykańskich prze-starzałych technologii, które w latach trzydzie-stych XX wieku zakupił ZSRR, trafiło do Polskiw latach pięćdziesiątych. Była to dość powszechnapraktyka. Po 1956 roku ze względu na złe włas-ności chemiczne i wytrzymałościowe oraz trud-ności technologiczne związane z  zalewaniempanwi z PKP wycofywano dotychczas używanystop łożyskowy, który ponownie zastępowanostopami cynowymi. W ten sposób zakończył sięeksperyment z wprowadzeniem w PKP sowiec-kiego stopu bezcynowego.

ZAKOŃCZENIE

W wielu publikacjach zapomina się o tym, iżbahnmetall był jedynie zamiennikiem stopów cy-nowych, opracowanym w  celu funkcjonowaniazmilitaryzowanego transportu kolejowego. Jegostosowanie pozwalało na znaczną oszczędnośćcyny przy zapewnieniu bezawaryjnej pracy trans-portu kolejowego w warunkach wojny. Metal Bbył jednak jednym z tych wynalazków, które wy-korzystywano stosunkowo krótko –  w  latachsześćdziesiątych i  siedemdziesiątych XX wiekuw kolejnictwie zaczęto bowiem zastępować łożyskaślizgowe tocznymi.

Niewątpliwie stop Czochralskiego miał wielkieznaczenie dla oszczędności materiału strategicz-nego, jakim była cyna. W okresie międzywojennejmilitaryzacji stosowanie materiałów zastępczychbyło powszechne. Dzięki temu niemiecka gos-podarka zachowała sprawność i  żywotność dokońca wojny.

Niewątpliwie wprowadzenie do przemysłubahnmetallu było wielkim sukcesem jego wynalazcyi stało się źródłem dużych dochodów z opłat zapatenty. Był to jedyny polski wynalazek związanyz kolejnictwem, który był powszechnie stosowanyw  niemieckim kolejnictwie i  stał się punktemwyjścia dla badań stopów bezcynowych w wieluinnych państwach. !

NAGRODY!Wejdź na stronę www.mowiawieki.pl i weź udział w konkursie związanym

z cyklem „Polskie osiągnięcia naukowo-techniczne”

ZBIGNIEW TUCHOLSKI, historyk techniki, pracuje w Instytucie Historii Nauki Polskiej Akademii Nauk w Warszawie

62 (październik 2017) Protestantyzm 61 (wrzesień 2017) Materializacje podczas egzorcyzmów 60 (sierpień 2017) Reiki. Terapia i samoleczenie 59 (lipiec 2017) Komu służą masoni? 58 (czerwiec 2017) Czy tarot mówi prawdę? 57 (maj 2017) Fatima zmienia bieg historii 56 (kwiecień 2017) Ciemne strony psychoterapii 55 (marzec 2017) Potęga przebaczenia 54 (luty 2017) Dlaczego demon się ujawnia 53 (styczeń 2017) W szponach hazardu 52 (grudzień 2016) Czy medytacja jest bezpieczna? 51 (listopad 2016) Oblicza islamu 50 (październik 2016) Halloween czy nauka Jezusa? 49 (wrzesień 2016) Nieczystość 48 (sierpień 2016) Czego boi się diabeł 47 (lipiec 2016) Hipnoza 46 (czerwiec 2016) Niezniszczalne ciała 45 (maj 2016) Wiedźmy 44 (kwiecień 2016) Chciwość 43 (marzec 2016) Tatuaże 42 (luty 2016) Nawiedzone miejsca 41 (styczeń 2016) UFO 40 ( grudzień 2015) Horoskopy 39 (listopad 2015) Homeopatia 38 (październik 2015) Samobójstwo 37 (wrzesień 2015) Magia 36 (sierpień 2015) Sny 35 (lipiec 2015) Uzdrowieni mocą Ducha 34 (czerwiec 2015) Bóg kary czy miłości 33 (maj 2015) Fałszywi aniołowie 32 ( kwiecień 2015) Gry komputerowe 31 (marzec 2015) Post 30 (luty 2015) Wywoływanie duchów 29 (styczeń 2015) Pycha 28 (grudzień 2014) Koniec świata 27 (listopad 2014) Depresja 26 (październik 2014) Pracoholizm 25 (wrzesień 2014) Klątwy, uroki, przekleństwa 24 (sierpień 2014) Alkoholizm 23 (lipiec 2014) Edukacja seksualna 22 (czerwiec 2014) Sekty 21 (maj 2014) Czy dziedziczymy zło 20 (kwiecień 2014) Jan Paweł II 19 (marzec 2014) Gender 18 (luty 2014) Muzyka ciemności 17 (styczeń 2014) Słabość złego 16 (grudzień 2013) Obrona życia poczętego 15 (listopad 2013) Ustawienia rodzinne Hellingera 14 (październik 2013) Moc Różańca 13 (wrzesień 2013) Cyrografy 12 (sierpień 2013) Sztuki walki 11 (lipiec 2013) Światowy Dzień Młodzieży 10 (czerwiec 2013) Opętania niezawinione 9 (maj 2013) Bioenergoterapia 8 (kwiecień 2013) Czy piekło istnieje? 7 (marzec 2013) Joga 6 (luty 2013) Talizmany i amulety 5 (styczeń 2013) Wampiryzm 4 (grudzień 2012) Magia i dzieci 3 (listopad 2012) Czyściec 2 (październik 2012) Wróżby 1 (wrzesień 2012) Istnienie szatana

Dostępny w salonach prasowych w całej Polsce, prenumeracieoraz w Księgarni Ludzi Wolnych

e - m a i l : k o n t a k t @ m o n u m e n . p l

w w w . m i e s i e c z n i k e g z o r c y s t a . p l

tel. 48 22 266 80 20

i n f o r m a c j e i z a m ó w i e n i a :

tem

aty n

umer

ów:

monumen.pl

D o s tęp n y r ó w n i e ż n a u r ząd z e n i a m o b i l n e

T y l k o p o w a ż n a , g ł ę b o k a , r z e t e l n a i z a j m u j ą c a t r e ś ć

ZAMEK KRÓLEWSKI W WARSZAWIE – MUZEUM23 WRZEŚNIA 2017 – 7 STYCZNIA 2018

MODERNIZMNA WĘGRZECH

1900–1930

ORGANIZATORZY SPONSORPATRONI MEDIALNIPARTNERZY

Ministry of Foreign Affairs and Trade

of Hungary