Marian Smoluchowski (1872-1917) studiował w Austrii, doktoryzował się w Wiedniu, pracował w laboratoriach Paryża, Glasgow, Berlina. Zależało mu jednak na tym, żeby jego praca naukowa przyniosła większy pożytek rodakom, nie cudzoziemcom. Chciał wykładać po polsku i wybrał Uniwersytet Jana Kazimierza we Lwowie, tu spędził najaktywniejszy badawczo okres życia (1899-1912). Na początku XX w. prowadził badania nad teorią kinetyczną gazów i ruchami Browna (chaotycznymi ruchami cząstek w płynie). We Lwowie nikt się tym nie zajmował, uczony prowadził więc ożywioną korespondencję z badaczami europejskimi, wyjeżdżał do innych ośrodków. Był autorem prac z dziedziny geofizyki, geologii oraz chemii fizycznej. Jedno z równań teorii dyfuzji nazwano równaniem Smoluchowskiego.

Wyjaśnił, dlaczego niebo jest błękitne. Otóż, najbardziej rozpraszają się fale najkrótsze, czyli światło niebieskie. Smoluchowski zwrócił uwagę na fluktuacje gęstości atmosfery ziemskiej, światło załamujące się na fluktuacjach gęstości powietrza daje błękit nieba.

Podejście stochastyczne

Pierwszym ważnym osiągnięciem była praca o elektroforezie, zjawisku wykorzystywanym obecnie w medycynie, biologii, biofizyce, biochemii. Tę pracę do dziś najczęściej się cytuje. Smoluchowski szukał zjawisk, których nie da się wyjaśnić bez użycia teorii o atomowej budowie materii, i zajął się odkrytymi w pierwszej połowie XIX w. ruchami Browna, których istoty długo nie potrafiono wyjaśnić. Fizyk zaczął od podejścia mechanistycznego, lecz zrozumiał, że w ten sposób nie opisze ruchów Browna, bo występuje tam ogromna częstość zderzeń cząsteczek, 1020 razy w ciągu sekundy. Nie zmierzy się ich prędkości czy drogi, potrzeba tu więc opisu uśrednionego, czyli podejścia stochastycznego (fluktuacji prawdopodobieństwa w czasie). Stwierdził, że za przesunięcia cząsteczek w ruchach Browna odpowiedzialne są fluktuacje ich gęstości w bezpośrednim sąsiedztwie zawiesiny.

Smoluchowski opracował teorię roztworów koloidalnych, stosowaną praktycznie w technice (smary) czy farmacji, wprowadził nową wielkość fizyczną – potencjał elektrokinetyczny, występujący np. wtedy, gdy ciecz przepływa przez kapilarę lub gdy cząstki stałe opadają w cieczy.

30 czerwca br. w Senacie RP przypomniano postać Mariana Smoluchowskiego. Senacka Komisja Nauki, Edukacji i Sportu wspólnie z Polskim Towarzystwem Fizycznym zorganizowały konferencję W 100. rocznicę śmierci Mariana Smoluchowskiego – genialnego polskiego fizyka . Spotkaniu towarzyszyła wystawa prezentująca jego życie, pracę naukową i działalność społeczną.

Podczas konferencji prof. Bogdan Cichocki z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego opowiadał z pasją o środowisku, z którego wywodził się uczony, o jego rodzinie, błyskotliwej karierze naukowej, spotkaniach z najwybitniejszymi fizykami tego czasu: Ludwigiem Boltzmanem, Lordem Kelvinem, Albertem Einsteinem.

Niesłychana jest spuścizna badań Smoluchowskiego, mówiła podczas konferencji prof. Ewa Gudowska-Nowak. Jego odkrycia wykorzystywane są w kinetyce reakcji chemicznych, sieciach optycznych, dynamice polimerów, badaniu rozkładu masy we Wszechświecie, ruchu na pofałdowanych powierzchniach czy transmisji światła w szkle. Fluktuacje mogą mieć wpływ na funkcjonowanie motorów molekularnych, czyli małych urządzeń w naszych komórkach, mają wpływ na poprawę jakości sygnałów elektronicznych. Nie zawsze o tym wiedząc, badacze używają osiągnięć Smoluchowskiego, opublikowanych w pracy o błądzeniu losowym, do badania ruchu pieniądza, dyfuzji w układach koloidalnych czy rozprzestrzeniania się infekcji, a więc zachowań niegaussowskich, które są powszechne w układach fizycznych i społecznych.

Prof. Zenon Roskal z Wydziału Filozofii KUL próbował umieścić poglądy filozoficzne i metodologię Smoluchowskiego na tle współczesnych mu nurtów: instrumentalizmu, fenomenalizmu i pragmatyzmu. Poglądy badacza były sprzeczne, stwierdził. Smoluchowski sympatyzował z fenomenalizmem, utrzymującym, że nie ma przyczyn, tylko następstwo zjawisk, a przecież podał przyczynowe wyjaśnienie ruchów Browna. Potem zresztą krytykował fenomenalizm. Był sympatykiem pragmatyzmu. Uważał, że nie ma teorii prawdziwych i nieprawdziwych, tylko bardziej i mniej użyteczne – to z kolei teza instrumentalistyczna. Znał historię nauki. Pośrednio wpłynął na umocnienie się naturalistycznego nurtu w filozofii.

Od ruchów Browna do internetu rzeczy

Od stu lat trwa inspiracja pracami Mariana Smoluchowskiego. Teoria procesów stochastycznych rozwinęła się niezwykle w ciągu tego czasu, rozwijali ją fizycy, biolodzy, ekonomiści, socjolodzy. Na początku XX w. genialny polski fizyk badał procesy stochastyczne, fluktuacje gęstości w cieczy, dziś jego osiągnięcia prowadzą nas do modnych tematów: inteligentnych narzędzi i internetu rzeczy.

Wicemarszałek Senatu Adam Bielan przypomniał także pozanaukowe zainteresowania Smoluchowskiego, który „należał do czołowych alpinistów europejskich swojej epoki, wytyczał nowe drogi w Alpach i Tatrach, był uznanym narciarzem i popularyzatorem tej dyscypliny sportu. Ujmującą cechą osobowości Mariana Smoluchowskiego był jego ogromny patriotyzm, przywiązanie do języka ojczystego, kultury polskiej i przyrody naszej ziemi”.

Taternik i narciarz, autor publikowanych w czasopismach opisów wypraw górskich, przedstawiających pejzaże akwarel i szkiców ołówkowych, miłośnik teatru i sztuki, koneser muzyki, pianista amator. Piękna, prawdziwa postać. „Stawiamy ją jako wzór, zachętę i powód do dumy” – powiedział senator Kazimierz Wiatr, przewodniczący senackiej Komisji Nauki, Edukacji i Sportu.

Zmarł młodo, zaraziwszy się czerwonką. Gdyby przeżył, dostałby Nagrodę Nobla. Nie ma w Polsce szkoły jego imienia, co świadczy o tym, że nadal nie umiemy rozpoznać prawdziwej wielkości. Imię to nosi natomiast Instytut Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego. ?

Wydarzenia Roku Mariana Smoluchowskiego

Minisympozjum Komitetu Historii Nauki i Techniki PAN Smoluchowskiana’2017

Pałac Staszica, Warszawa, 3 kwietnia 2017 r.

Wystawa Pod przewodnią gwiazdą nauki. W stulecie śmierci Mariana Smoluchowskiego

Siedziba Senatu RP, Warszawa, 26 czerwca-13 lipca 2017 r.

Konferencja okolicznościowa Marian Smoluchowski w 100-lecie śmieci

Siedziba Senatu RP, Warszawa, 30 czerwca 2017 r.

Konferencja historyczno-naukowa Nauka i Sztuka w hołdzie Marianowi Smoluchowskiemu

Teatr im. Juliusza Słowackiego, Kraków, 3 września 2017 r.

Wspólne posiedzenie Komitetu Fizyki Polskiej Akademii Nauk, Zarządu Głównego Polskiego Towarzystwa Fizycznego oraz Forum Dziekanów Wydziałów Fizyki i Dyrektorów Instytutów

Aula AGH, Kraków, 4 września 2017 r.

XXX Sympozjum Fizyki Statystycznej imienia Mariana Smoluchowskiego – 1st EPS Conference on Statistical and Nonlinear Physics

Aula Collegium Novum UJ, Kraków, 4-8 września 2017 r.

Dzień Otwarty poświęcony Marianowi Smoluchowskiemu

Audytorium Maximum UJ, Kraków, 7 września 2017 r.

Ogólnopolski Konkurs na dzieło plastyczne Ziarnista struktura materii. Od Demokryta do Smoluchowskiego

27 grudnia 2016 r. - 31 sierpnia 2017 r.

Wystawa dokumentująca życie i działalność naukową Mariana Smoluchowskiego Pod przewodnią gwiazdą nauki. W stulecie śmierci Mariana Smoluchowskiego

Collegium Maius UJ, Kraków, 3 września - 15 października 2017 r.