O Smoluchowskim

“Jak wiadomo, Planck uważał, że drugie prawo termodynamiki to ścisłe prawo Natury, nawet w obliczu przeczących temu interpretacji. W głębi serca wierzył w termodynamikę i chociaż jego sformułowanie teorii kwantowej przyczyniło się ogromnie do rozwoju podejścia statystycznego, to nie miał do niego serca. Zaś dla Smoluchowskiego podejście statystyczne było żywiołem życia: uważał, że drugie prawo termodynamiki było przybliżeniem, które Natura wprawdzie pogwałcała na mikroskopowym poziomie, ale które zachowuje swą moc w odniesieniu do naszej (makroskopowej) skali opisu zjawisk.”
Arnold Sommerfeld, Zum Andenken an Marian von Smoluchowski,
Physikalische Zeitschrift 18 (1917) str. 533-539.

Marian Smoluchowski (1872-1917)

Marian Smoluchowski urodził się 28 maja 1872 w Vorderbrühl koło Wiednia, w rodzinie wysokiego urzędnika cesarsko-królewskiej kancelarii w Wiedniu. Ukończył słynne „Theresianum”, a następnie studiował fizykę na Uniwersytecie Wiedeńskim. Po uzyskaniu stopnia doktora w 1895 r. spędził dwa następne lata za granicą, pracując w laboratoriach znanych fizyków w Paryżu, Glasgow i Berlinie: Gabriela Lippmanna, Lorda Kelvina oraz Emila Warburga. W tym czasie wykonał pomiary skoku temperatury na granicy ściany naczynia i zawartego w nim rozrzedzonego gazu, potwierdzające przewidywania teorii kinetycznej gazów. 

Jesienią 1897 r. Smoluchowski powrócił do Wiednia, gdzie habilitował się, a następnie przeniósł się na Uniwersytet Lwowski, uzyskując w 1900 r. stanowisko profesora nadzwyczajnego w Katedrze Fizyki Teoretycznej jako najmłodszy profesor Cesarstwa Austro-Węgierskiego. 

We Lwowie, wśród innych zainteresowań, zajął się również teorią ruchów Browna. W 1904 roku, wbrew powszechnie obowiązującej opinii, przedstawił argumenty potwierdzające możliwość obserwacji fluktuacji wielkości fizycznych spowodowanych ziarnistą strukturą materii. Wykazał, inną niż Albert Einstein metodą, że charakterystyczne dla opisu ruchów średnie kwadratowe przesunięcie obserwowanej cząstki jest powiązane z liczbą Avogadra i temperaturą cieczy (równanie Einsteina-Smoluchowskiego). Wyjaśnienie to przyczyniło się walnie do ostatecznego zaakceptowania przez społeczność naukową realnego istnienie atomów. 

M. Smoluchowski był również autorem innych fundamentalnych prac dotyczących kinetyczno-molekularnej teorii materii i fizyki statystycznej: w 1906 r. zapoczątkował tworzenie teorii procesów stochastycznych, w 1908 r. wyjaśnił zjawisko opalescencji krytycznej, a także udzielił (wspólnie z A. Einsteinem) prawidłowej odpowiedzi na pytanie dlaczego niebo ma kolor niebieski. W 1913 r. opublikował ważną poznawczo i epistemologicznie inspirującą statystyczną interpretację drugiej zasady termodynamiki. 

Za badania eksperymentalne inspirowane tymi pracami i je potwierdzające otrzymał w 1925 r. Nagrodę Nobla z chemii Richard A. Zsigmondy, zaś w 1926 r. z fizyki − Jean B. Perrin oraz z chemii − Theodor H. E. Svedberg. 

M. Smoluchowski należał niewątpliwie do grona prekursorów wykorzystania teorii procesów stochastycznych jako fundamentalnego narzędzia do opisu zjawisk fizycznych, zaś większość obecnie używanych równań odnoszących się do fizyki mikro- i nanoskali powinna nosić jego nazwisko. W 1913 r. M. Smoluchowski przyjął zaproszenie Uniwersytetu Jagiellońskiego, obejmując kierownictwo Katedry Fizyki Eksperymentalnej. Wybrany również rektorem uniwersytetu na rok akademicki 1917/1918, nie podjął funkcji; umarł niespodziewanie 5 września 1917 r. na dezynterię. Wraz z bratem Tadeuszem należał do czołówki europejskich alpinistów: wyznaczyli 24 nowe drogi w Alpach Wschodnich i dokonali 16 pierwszych wejść szczytowych. W Polsce M. Smoluchowski położył duże zasługi dla rozwoju kwalifikowanego taternictwa, pełniąc m.in. funkcję prezesa Sekcji Taternickiej (1911-1912), zrzeszającej elitę polskich wspinaczy początku XX w.

Niespodziewana śmierć M. Smoluchowskiego wywołała wielkie poruszenie w międzynarodowym środowisku fizyków. Wspomnienie ogłosił A. Sommerfeld, a także A. Einstein, wzywający do zachowania w pamięci wybitnego Polaka: Wszyscy, którzy znali Smoluchowskiego osobiście, cenili go nie tylko jako pełnego zapału uczonego, lecz także dlatego, że był szlachetnym, wrażliwym i wspaniałomyślnym człowiekiem… Los przedwcześnie położył kres jego owocnej pracy badawczej i nauczycielskiej, szanujmy jednak dalej dzieło jego i pamiętać o jego życiu. [Naturwissenschaften 5 (1917) 107-108].