Arkadiusz Piekara
Urodzony 12 I 1904 w Warszawie. Studia na UW (1922–1927), doktorat tamże (1930). Habilitacja na UJ (1937). Nauczyciel w gimnazjum im. Sułkowskich w Rydzynie (1928–1959). W czasie wojny uczestniczył w tajnym nauczaniu. Profesor Politechniki Gdańskiej (1946–1952), UAM (1952–1965), UW (od 1965). Od 1969 kierownik Zakładu Optyki Nieliniowej i Fizyki Chemicznej w Instytucie Podstawowych Problemów Chemii UW.
Fizyk; prowadził badania w zakresie fizyki dielektryków, ferroelektryczności, dielektryki i optyki zjawisk nieliniowych; znalazł anomalie dielektryczne i magnetooptyczne w pobliżu krytycznego punktu rozpuszczania, odkrył odwrotne zjawisko dielektryczne w polu elektrycznym i w polu magnetycznym, podał teorię samoogniskowania światła wielkiej mocy.
Członek PAN (1962).
Zmarł 28 IV 1989 w Warszawie.
Mechanika ogólna, Gdańsk 1947; Fizyka stwarza nową epokę, Kraków 1947; Elektryczność i budowa materii, Warszawa 1955; Wzmacniacze i generatory kwantowe, „Problemy” 1963, nr 19, s. 407; Nowe oblicze optyki, Warszawa 1968; Elektryczność i magnetyzm, Warszawa 1970; Nayiaśniejszemu y naypotężnieyszemu Panu czyli O nauki horyzontach dalekich, Warszawa 1976.
Gimnazjum i Liceum im. Sułkowskich w Rydzynie 1928–1939 – Wychowawcy i Wychowankowie, red. J. B. Gliński, Warszawa 2005, s. 172–173.
Arkadiusz Henryk Piekara urodził się 12 stycznia 1904 roku w Warszawie jako syn kupca Wincentego Jakuba i Marii Białej. Uczęszczał do warszawskiego gimnazjum państwowego im. Tadeusza Rejtana. Tutaj – według słów Piekary – „przyniesioną ze sobą na świat ogromną miłość do fizyki” rozwijał pod kierunkiem prof. Bolesława Gałeckiego, fizyka i filozofa. Po skończeniu w 1922 roku szkoły średniej studiował fizykę na Uniwersytecie Warszawskim pod kierunkiem prof. Stefana Pieńkowskiego1, który w 1927 roku zaangażował go jako asystenta. W 1930 roku Piekara uzyskał doktorat filozofii w zakresie fizyki za badania doświadczalne stałej dielektrycznej emulsji i zawiesin (o stałej dielektrycznej będzie mowa dalej). W czasie studiów na Uniwersytecie Warszawskim uczestniczył również w seminarium prof. Czesława Białobrzeskiego, którego, jak napisze kilkadziesiąt lat później, wykłady i prace były dla niego wzorem i podnietą. Badania dielektryków (izolatorów, czyli ciał nieprzewodzących prądu elektrycznego), prowadzone przez Białobrzeskiego, nie były prawdopodobnie bez wpływu na zainteresowanie się Piekary tą dziedziną. W latach 1933–1934 uzupełniał on swe studia na paryskiej Sorbonie i podparyskim Bellevue pod kierunkiem Aimé Cottona2, który wraz ze swym współpracownikiem Henri Moutonem odkrył podwójne załamanie światła w cieczach umieszczonych w polu magnetycznym.
W 1936 roku Piekara osiedlił się w Krakowie. W tymże roku złożył na Wydziale Filozoficznym Uniwersytetu Jagiellońskiego podanie o otwarcie przewodu habilitacyjnego, przedstawiając pracę o dielektrycznych właściwościach układów dyspersyjnych. Wkrótce odbyło się kolokwium habilitacyjne, na którym Piekara wygłosił wykład Wpływ pola elektrycznego i magnetycznego na zjawisko cząsteczkowe. W marcu 1937 roku habilitacja została zatwierdzona. Do wybuchu wojny Piekara jako docent prowadził na Uniwersytecie Jagiellońskim wykłady z fizyki dielektryków i fizyki jądra atomowego.
W 1928 roku przyjął posadę nauczyciela fizyki w świeżo powstałym gimnazjum im. Sułkowskich w Rydzynie, małym miasteczku wielkopolskim. Raz do roku jeździł do Krakowa na swoje wykłady monograficzne.
Siedzibą gimnazjum rydzyńskiego i związanego z nim internatu był odnowiony i przystosowany do celów szkolnych piękny osiemnastowieczny zamek książąt Sułkowskich. Dyrektorem szkoły został jej inicjator i założyciel, Tadeusz Łopuszański3, znakomity pedagog, organizator szkolnictwa w Polsce, były minister wyznań religijnych i oświecenia publicznego. Była to utrzymywana przez Fundację im. Sułkowskich szkoła doświadczalna, która nie musiała się trzymać urzędowych szablonów, lecz miała swobodę w opracowywaniu programów nauczania i stosowaniu własnych metod dydaktycznych. Nauczyciele mieli poza pracowniami uczniowskimi własne pracownie naukowe, niektóre na poziomie uniwersyteckim, w których mogli uprawiać pracę badawczą, co wpływało korzystnie również na zajęcia pedagogiczne. W tej to szkole średniej przeżył Piekara swą największą przygodę naukową: tutaj w 1936 roku we współpracy z kilkonastoletnimi uczniami (jednym z nich był jego brat Bruno) odkrył dodatni efekt nasycenia dielektrycznego.
Każda cząsteczka chemiczna (drobina, molekuła) stanowi zespół dodatnio naładowanych elektrycznie jąder atomowych i elektronów o ładunku ujemnym. Jako całość jest elektrycznie obojętna. Jeżeli ma ona budowę symetryczną, „środek ciężkości” wszystkich ładunków dodatnich pokrywa się ze środkiem ciężkości ładunków ujemnych. Taka cząsteczka nie ujawnia na zewnątrz żadnych właściwości elektrycznych. Nazywamy ją niepolarną. Jeżeli cząsteczka jest asymetryczna, te dwa środki ciężkości przypadają w różnych punktach. W jednym z nich jest jakby skupiony cały ładunek dodatni, w drugim – ujemny. Punkty te nazywamy biegunami odpowiednio: dodatnim i ujemnym. Układ dwóch różnoimiennych biegunów nazywa się dipolem (dwubiegunem). Cząsteczka taka, zwana polarną, jest elektrycznym odpowiednikiem niezmiernie małego magnesu, który ma z jednej strony biegun północny, z drugiej – południowy.
Jeżeli cząsteczkę niepolarną umieścimy w polu elektrycznym (na przykład między okładkami kondensatora), jej ładunki obu znaków zostaną przesunięte w przeciwne strony. W cząsteczce niepolarnej, czyli niedipolowej, powstaje w ten sposób dipol, zwany indukowanym (wzbudzonym), który znika wraz z usunięciem pola, w odróżnieniu od dipola trwałego cząsteczki polarnej, czyli dipolowej. Dipol charakteryzuje się wielkością, zwaną momentem dipolowym, stanowiącą iloczyn ładunku jednego bieguna przez odległość między biegunami. Wielkości tej przypisujemy wektor skierowany od bieguna ujemnego do dodatniego.
Zjawisko rozsunięcia ładunków w cząsteczkach niepolarnych nazywamy ich polaryzacją. Taka polaryzacja zachodzi, oczywiście, również w cząsteczkach polarnych umieszczonych w polu elektrycznym. W środowisku złożonym z cząsteczek polarnych zachodzi ponadto polaryzacja innego rodzaju: pod wpływem pola każdy dipol stara się ustawić wzdłuż linii pola. Takiemu ustawieniu się (orientacji) dipoli przeciwstawia się bezładny ruch cieplny cząsteczek. W rezultacie nie ma całkowitego uporządkowania dipoli, ale kierunek wzdłuż linii pola jest mniej lub bardziej uprzywilejowany. Polaryzacja wywołana przez rozsunięcie ładunków wewnątrz cząsteczek jest w tym przypadku znikoma w porównaniu z polaryzacją wytworzoną przez orientację dipoli trwałych; może więc być pominięta, gdy nie chodzi o dużą dokładność.
W polach słabych, zwykle stosowanych w badaniach dielektryków, orientacja dipoli trwałych jest nieznaczna. Miarą jej może być średni rzut momentu dipolowego pojedynczej cząsteczki na kierunek pola. Zgodnie z teorią Petera Debye’a4, wybitnego holenderskiego fizyka i chemika, ów średni moment w kierunku pola jest proporcjonalny do natężenia pola (współczynnik tej proporcjonalności nazywamy polaryzowalnością). O takiej polaryzacji mówimy, iż jest liniowa. Gdybyśmy do ośrodka dipolowego przyłożyli tak silne pole, że praktycznie zniosłoby dezorganizujące porządek działanie ruchu cieplnego, wszystkie dipole cząsteczkowe ustawiłyby się wzdłuż linii pola i w rezultacie średni moment (wzdłuż pola) osiągnąłby wartość maksymalną. Taki fikcyjny stan nazywamy zupełnym nasyceniem dielektrycznym. Przy najsilniejszych polach, jakie można w praktyce zastosować (bez wywołania elektrycznego przebicia), ów średni moment jest nieco mniejszy od wartości wynikającej ze zwykłej proporcjonalności do natężenia pola. To zmniejszenie nazywamy nasyceniem dielektrycznym. Jako zmniejszenie jest ono ujemne i rośnie wraz z natężeniem pola proporcjonalnie do jego trzeciej potęgi (z innym bardzo małym współczynnikiem proporcjonalności), a więc nieliniowo. Z teorii Debye’a wynika, że nasycenie dielektryczne jest ujemne, gdyż możliwość dalszego uporządkowania dipoli zmniejsza się, w miarę gdy zbliżamy się do zupełnego uporządkowania. Istnienie ujemnego nasycenia dielektrycznego zaobserwowano po raz pierwszy w 1920 roku (J. Herweg).
W 1936 roku w Rydzynie Arkadiusz Piekara wraz z bratem Brunonem badał polaryzację roztworów polarnego nitrobenzenu (C6H5NO2) w niepolarnym benzenie (C6H6) w silnym polu elektrycznym. W roztworach rozcieńczonych badacze, zgodnie z oczekiwaniem, stwierdzali istnienie ujemnego nasycenia dielektrycznego. W miarę jednak stężania badanego roztworu wartość bezwzględna nasycenia, pozostającego wciąż ujemnym, zmniejszała się. Przy pewnym wreszcie dostatecznie dużym stężeniu, zniknęła, a podczas dalszego stężania roztworu, pojawiła się znowu, ale – wbrew teorii Debye’a – ze zmienionym znakiem. Wraz z dalszym wzrostem stężenia nitrobenzenu w roztworze dodatnie nasycenie dielektryczne rosło. Pomiary ze stężonymi roztworami nitrobenzenu w innym rozpuszczalniku niepolarnym, heksanie (C6H14), potwierdziły istnienie dodatniego nasycenia dielektrycznego. Po sprawdzeniu rezultatów Piekara opublikował odkrycie nowego zjawiska. Dwa komunikaty o uzyskanych wynikach, podpisane przez obu braci Piekarów, ukazały się w tym samym roku w Sprawozdaniach Akademii Nauk w Paryżu5, przedstawione przez Aimé Cottona.
Należało obecnie wyjaśnić mechanizm zaobserwowanego zjawiska. Fakt, że nasycenie dielektryczne zmieniło znak, wskazuje, iż średni moment cząsteczki nitrobenzenu zamiast się zmniejszyć powiększył się, czyli – rozumował Arkadiusz Piekara – powstał jakiś dodatkowy moment dipolowy. A że działo się to tylko w roztworach stężonych, gdzie cząsteczki nitrobenzenu znajdowały się blisko siebie – kontynuował rozumowanie Piekara – świadczy to, iż dodatkowy moment pochodził z wzajemnego oddziaływania dipoli cząsteczek nitrobenzenu. Dipole dwóch sąsiednich cząsteczek starają się ustawić przeciwrównolegle. Przeciwstawia się jednak temu ruch cieplny, powodując, że dipole przyjmują pozycję rozwartych nożyc, dając pewien wypadkowy moment dipolowy. Tak się dzieje w nieobecności zewnętrznego pola pola elektrycznego. Po przyłożeniu pola dipole każdej pary sąsiednich cząsteczek starają się ustawić wzdłuż linii pola i wskutek tego kąt rozwarcia nożyc się zmniejsza, powodując wzrost momentu wypadkowego pary dipoli i w konsekwencji zmniejsza się ujemne nasycenie i przy dostatecznie dużym stężeniu nitrobenzenu przechodzi w dodatnie. Odwrotne nasycenie dielektryczne jest więc wynikiem międzycząsteczkowego oddziaływania dipol-dipol.
Trzech lat wymagało opracowanie przez Piekarę ilościowej teorii zjawiska. Przedstawił ją w 1939 roku Ralph H. Fowler, profesor uniwersytetu w Cambridge, na posiedzeniu Towarzystwa Królewskiego w Londynie (The Royal Society of London). W tym samym roku ta fundamentalna praca Piekary ukazała się w Sprawozdaniach Towarzystwa6.
Piekara, do wojny kontynuował w Rydzynie badania nasycenia dielektrycznego. Z pomocą innego ucznia, Alexandra Łempickiego, ulepszał aparaturę i uzyskiwał coraz dokładniejsze wyniki pomiarów. Wybuch wojny przerwał te badania. Rano 1 września 1939 roku, już po ostrzale artyleryjskim, Piekara z ostatnią grupą uczniów wyjechał z Rydzyny.
6 listopada został w „Sonderaktion Krakau” aresztowany wraz z grupą profesorów Uniwersytetu Jagiellońskiego i osadzony w obozie koncentracyjnym w Sachsenhausen. Później znalazł się w Dachau. Zwolniony brał udział w tajnym nauczaniu.
Gdy w okolicy wsi Żurawica pod Sandomierzem spadł próbny pocisk niemiecki V-2, Piekara wraz ze swymi uczniami (J. Świerzyńskim i Z. Bujakowskim) badał szczątki pocisku, które wraz z wynikami badań zostały przesłane do Londynu.
Po wojnie Piekara jako docent etatowy prowadził od stycznia do listopada 1946 roku wykłady fizyki na Wydziale Lekarskim Uniwersytetu Jagiellońskiego, po czym przyjął stanowisko profesora na Politechnice Gdańskiej. W latach 1952–1965 był kierownikiem Katedry Fizyki Doświadczalnej na Uniwersytecie im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, a od 1953 roku jednocześnie kierownikiem poznańskiego Zakładu Dielektryków w Instytucie Fizyki PAN.
Okres poznański działalności Piekary był po rydzyńskim szczególnie owocny. Piekara ze współpracownikami powtórzył i rozszerzył badania rydzyńskie, stosując do wywoływania nasycenia dielektrycznego również pole magnetyczne, a także światło, które przecież niesie z sobą pole elektryczne. Uogólnił również teorię, obejmując nią też zjawiska elektro- i magnetooptyczne.
Badania nasycenia dielektrycznego pozwoliły wykryć również wewnątrzcząsteczkowe oddziaływania dipol-dipol (między dwiema grupami atomów w cząsteczce). Okazało się, iż metodą nasycenia dielektrycznego można też badać oddziaływania między cząsteczkami różnych związków, prowadzące do powstawania kompleksów, i między jednakowymi cząsteczkami wytwarzające asocjaty. Metoda nasycenia dielektrycznego znalazła powszechne zastosowanie do badania różnych oddziaływań międzycząsteczkowych.
Zakres prowadzonych w Poznaniu prac rozszerzył się następnie na dziedzinę pokrewną: badania ferroelektryków, tj. osobliwych dielektryków krystalicznych, w których polaryzacja rośnie nieliniowo wraz ze wzrostem natężenia pola, przy czym nie znika po jego usunięciu.
Poprzestańmy na wymienieniu tylko tych prac Piekary i jego uczniów. Najogólniej określiłbym całokształt ich działalności badawczej jako szkołę fizyki nieliniowej.
Szkoła Piekary wydała całą plejadę fizyków mających osiągnięcia wybitne w skali międzynarodowej. Wymienię kilku. Zacznę od dwóch już nieżyjących: Stanisława Kielicha7 i Augusta Chełkowskiego8. Pierwszy z nich wniósł podstawowy wkład do optyki nieliniowej. Drugi, zasłużony badacz nasycenia dielektrycznego, od 1967 roku pracował w Katowicach w filii Uniwersytetu Jagiellońskiego, która się następnie przekształciła w niezależny Uniwersytet Śląski. Został tu kierownikiem Zakładu (a później Katedry) Ciała Stałego. W latach 1981–1982 był rektorem. W środowisku fizyków znany jest przede wszystkim jako autor wydanej w 1972 roku i wznowionej (oraz zmienionej) w 1979 roku monografii Fizyka dielektryków9, którą również przetłumaczono na angielski.
Skorzystajmy ze wzmianki o książce Chełkowskiego jako okazji do sprecyzowania kilku pojęć związanych z dielektrykami. Charakteryzuje się je zazwyczaj wielkością zwaną przenikalnością elektryczną lub inaczej stałą dielektryczną (fizyka wprawdzie rozróżnia dwa pojęcia, nie popełnimy jednak wielkiego błędu, pomijając tu tę różnicę). Przenikalnością elektryczną (dielektryczną) dielektryka nazywamy stosunek pojemności kondensatora napełnionego tym dielektrykiem do pojemności tegoż kondensatora w próżni; kondensator jest miarą jego zdolności gromadzenia ładunku elektrycznego. Oryginalnością monografii Chełkowskiego jest użycie do opisu właściwości dielektryków zamiast przenikalności elektrycznej, jak to czynią inne książki z tej dziedziny, pojęcia podatności elektrycznej, którą określamy jako stosunek różnicy pojemności kondensatora napełnionego danym dielektrykiem i jego pojemności w próżni (tj. przyrostu pojemności) do pojemności w próżni.
Chełkowskiego, czynnego od 1980 roku działacza „Solidarności”, internowano w stanie wojennym (gdy był rektorem). W latach 1991–1992 w suwerennej Polsce został marszałkiem senatu. W brodatym senatorze trudno mi było rozpoznać Augusta Chełkowskiego, którego znałem jako młodego współpracownika Piekary.
Wymienię jeszcze, w porządku alfabetycznym, paru poznańskich profesorów, którzy byli uczniami Piekary: Jan Jadżyn10 rozwijał spektroskopię nasycenia dielektrycznego w ciekłych kryształach i złożonych układach biologicznych; Franciszek Kaczmarek11 współpracował ze swym mistrzem w zakresie fizyki laserów; Jerzy Małecki12 zbadał m.in. wpływ tzw. wiązania wodorowego w alkoholach na nasycenie dielektryczne; Zdzisław Pająk13 zajmował się ferroelektrykami, a później badał tzw. magnetycznym rezonansem jądrowym oddziaływania międzycząsteczkowe; Jan Stankowski14 badał strukturę ciała stałego metodami radiospektroskopii.
W 1975 roku powstał w Poznaniu Instytut Fizyki Molekularnej PAN pod dyrekcją Jana Stankowskiego. Były tu uprawiane kierunki badań zainicjowane przez Piekarę: radiospektroskopia i fizyka dielektryków (oraz magnetyków).
W 1965 roku wynikły pewne nieporozumienia między władzami Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza a Piekarą. Zasłużony profesor, który miał przy tym charakter porywczy, opuścił Poznań i objął Katedrę Fizyki na Uniwersytecie Warszawskim. Po likwidacji na uniwersytetach katedr i utworzeniu instytutów Piekara został w 1969 roku kierownikiem Zakładu Optyki Nieliniowej i Fizyki Chemicznej w Instytucie Podstawowych Problemów Chemii. Tak, jak nie oddzielał fizyki teoretycznej od doświadczalnej, związał się na Uniwersytecie Warszawskim z chemikami w odróżnieniu od niektórych fizyków polskich, którzy z przekąsem mówili o „barbarzyńskich nazwach związków chemicznych”.
Należałem do pierwszych w Polsce fizykochemików badających budowę cząsteczek i oddziaływania międzycząsteczkowe metodami dielektrycznymi (pomiar przenikalności dielektrycznej i momentu dipolowego), wprawdzie tylko w słabym polu elektrycznym. Moja droga badawcza nie mogła się więc nie skrzyżować z nurtem Piekary, który wprowadził metodę badań dielektrycznych w silnych polach elektrycznych.
Spotykałem się z prof. Piekarą na różnych konferencjach międzynarodowych poświęconych dielektrykom. Wspomnę tu o konferencji Dielectrics Discussion Group w 1972 roku w Pembroke College w Cambridge (poprzednie konferencje tej grupy odbyły się: w 1970 roku na Uniwersytecie Walijskim w Aberystwyth i w 1971 roku w Bedford College na Uniwersytecie Londyńskim), gdyż poświęcona była głównie nasyceniu dielektrycznemu. Podstawowy referat wygłosił Piekara.
Profesor Piekara był recenzentem wykonanej pod moją opieką pracy doktorskiej (Jerzego Radzikowskiego), która usiłowała ustalić zależność prężności pary nasyconej nad bardzo rozcieńczonym roztworem substancji polarnej w rozpuszczalniku niepolarnym od momentu dipolowego substancji rozpuszczonej. Pod koniec mojej działalności naukowej w Polsce (przed emigracją do Francji) zamierzałem rozszerzyć zakres stosowanych w mojej katedrze metod badawczych o badanie nasycenia dielektrycznego w silnych polach elektrycznych. Dwóch moich doktorantów (Wiesław Furmański i Ireneusz Strzałkowski), odbywszy staż w pracowni Piekary w Poznaniu, zajęło się tą tematyką. Recenzentem ich prac doktorskich był uczeń Piekary, ówczesny docent Jerzy Małecki. Notabene, wcześniej ja byłem recenzentem pracy habilitacyjnej Małeckiego poświęconej badaniu struktury asocjatów i kompleksów metodą dielektrycznego nasycenia. Zrecenzowałem również kilka prac doktorskich, których promotorem był Piekara. Miałem także kontakty naukowe z Piekarą jako członek rady naukowej Instytutu Fizyki na Politechnice Warszawskiej, której Piekara przewodniczył. Dodam wreszcie, że to Piekara był jednym z opiniodawców wniosku o moje „uzwyczajnienie”, tzn. nadanie mi tytułu profesora zwyczajnego nauk fizycznych. O fakcie tym wspominam m.in. po to, by wskazać na rolę, jaką Piekara przypisywał popularyzacji wiedzy, gdy niektórzy przedstawiciele świata nauki, często bez poważniejszego własnego dorobku badawczego, działalność w tym zakresie wciąż jeszcze uważają za niegodną profesora wyższej uczelni. Otóż prof. Piekara w swej opinii, po omówieniu mojej pracy badawczej i dydaktycznej, wymienił działalność popularyzatorską jako okoliczność pozytywną.
Opisując działalność badawczą Piekary, należy podkreślić, iż uważał on ją za ściśle związaną z pracą dydaktyczną. Uważał mianowicie, że nauczanie zmusza badacza do krytycznego spojrzenia na prowadzone badania, i na odwrót, tylko czynny badacz może trafnie ujawnić tajniki poszukiwań naukowych, a przez to wzbudzić zainteresowanie i przekazać umiłowanie uprawianej dziedziny nauki. Co się tyczy fizyki, uważał, iż wykład musi być ilustrowany pokazami starannie przygotowanymi.
Pracownik nauki poza pracą badawczą i systematycznym nauczaniem powinien – według Piekary – zajmować się też popularyzacją nauki. W jednym ze swych referatów w 1970 roku mówił: „Społeczeństwo chce i musi wiedzieć, na czym istota nowych osiągnięć polega, i jaki może mieć wpływ na kulturę i cywilizację danego kraju i świata. Dlatego popularyzacja nauki jest nieodzowna dla społeczeństw. Ale także jest nieodzowna dla samej nauki, która bez popularyzacji przestałaby być komunikatywna, stałaby się wiedzą hermetyczną, tajemną, aspołeczną”. I dalej: „Przekonałem się wielokrotnie, że zarówno uprawianie popularyzacji, jak i nauczanie w ogóle, pomaga w pracy naukowej. Bowiem w procesie nauczania i popularyzowania naukowiec musi opracować sobie logiczny system pojęć, poglądowych, lecz ścisłych [...] Wydaje mi się, że popularyzacja mówiona, a zwłaszcza pisana, stanowi dla autora pierwszorzędną szkołę myślenia i jasnego formułowania myśli. [...] Uprawianie nauki bez uprawiania popularyzacji jest działalnością niepełną, zubożoną o pierwiastek społeczny”. Popularyzacją nauki – przypomina Piekara – zajmowali się tacy uczeni, jak: Michael Faraday15, James Clerk Maxwell16, Albert Einstein17, Marian Smoluchowski18, Władysław Natanson19.
Sam Piekara był znakomitym popularyzatorem nauki. Wcześnie ujawnił swój niezwykły talent w tej dziedzinie. Tuż po maturze wygłosił swój pierwszy odczyt publiczny popularyzujący fizykę. Odbył się on w remizie straży pożarnej w Wołominie. Tytuł odczytu brzmiał: „Co to jest elektryczność”. Treść obejmowała, jak na młodego zapalonego prelegenta przystało, zagadnienia od pocieranego bursztynu do radiotelegrafu. Nic na słowo – wszystko z doświadczeniami (z własnymi przyrządami). Honorarium, oczywiście, nie było.
Sam studiując, wykładał Piekara fizykę na Uniwersytecie Powszechnym popularyzującym wiedzę w szerszych kręgach społecznych. Swój pierwszy artykuł popularnonaukowy, na temat stałej dielektrycznej dielektryków ciekłych, ogłosił w 1926 roku w „Mathesis Polskiej”. Spośród jego licznych powojennych publikacji popularnych wymienię ogłoszony w 1963 roku w „Problemach” artykuł Wzmacniacze i generatory kwantowe20 stanowiący niezmiernie przejrzyste wprowadzenie do elektroniki kwantowej. Nawiasem mówiąc, dwa lata wcześniej „Problemy” przyznały Piekarze nagrodę za popularyzację fizyki. Tuż po wojnie napisał on piękną książkę popularną Fizyka stwarza nową epokę21. Książka ta niejednego maturzystę skłoniła do studiowania fizyki. Arkadiusz Piekara był też autorem wydanych przez „Naszą Księgarnię” uroczych książeczek dla dzieci: Zważono Ziemię22 (1958), Ciekawe historie o powietrzu (1963), O maszyniście Felusiu, który był mędrcem23 (1964).
Skoro już mowa o książkach Piekary, to nie można, oczywiście, pominąć jego oryginalnych, nowoczesnych podręczników akademickich (wydanych przez PWN), z których szczególnie nowatorski charakter mają: Mechanika ogólna, Elektryczność i magnetyzm, Nowe oblicze optyki24. Zachowując ścisłość podręcznikową, pisane są językiem lekkim, potoczystym, okraszone barwną narracją i humorem, wzbogacone refleksją filozoficzną. Książki naukowe Piekary dzięki swym walorom literackim wciągają czytelnika niczym powieść sensacyjna. Dotyczy to zwłaszcza trzeciej z wymienionych książek.
Arkadiusz Piekara, będąc fizykiem, był jednocześnie humanistą, „humanistą niespokojnym”, jak go scharakteryzował Jan Stankowski. Szczególnie humanistyczny charakter ma wydana przez „Pax” w 1976 roku i wznowiona w 1984 roku książka zatytułowana Nayiaśnieyszemu y Naypotężnieyszemu Panu. Jest to zbiór wybranych artykułów i szkiców popularnonaukowych i naukoznawczych oraz wspomnieniowych. Książka się zaczyna i kończy dwiema fikcyjnymi rozmowami autora z jezuitą księdzem Józefem Rogalińskim25, nauczycielem fizyki, który w połowie XVIII wieku napisał interesujący i nowoczesny na owe czasy podręcznik. Z autorem osiemnastowiecznego podręcznika Piekara „rozmawia” językiem osiemnastowiecznym (pewną archaizację języka znajdujemy również w innych publikacjach Piekary). Ksiądz Rogaliński swą książkę zadedykował królowi Stanisławowi Augustowi Poniatowskiemu, który żyjąc w tragicznych czasach, troskliwą opieką otoczył sztukę i naukę. Tytuł książki Piekary i podtytuł niniejszego rozdziału jest początkiem tej dedykacji, która zajmuje kilka stronic druku. Dodajmy nawiasem, że Piekara był laureatem nagrody literackiej im. Włodzimierza Pietrzaka, przyznawanej przez stowarzyszenie „Pax”.
Spośród licznych nagród i wyróżnień Piekary wymienię jeszcze tylko medal im. Mariana Smoluchowskiego, najwyższe odznaczenie Polskiego Towarzystwa Fizycznego, który sobie szczególnie wysoko cenił.
Na zakończenie tego rozdziału przytoczę trzy wyjątki z odpowiedzi Piekary na ankietę pisma „Kultura” (nr 7 z 15 lutego 1970 r.) na temat wzajemnego stosunku nauki i sztuki:
1. „Uwierzcie więc proszę tym, którzy rozumiejąc sztukę, jaką jest nauka, zapewniają was, że jest to sztuka wzruszająca, niosąca wam prawdę i piękno”.
2. „[.. .] literatura piękna może być czynnikiem pobudzającym lub inspirującym pracę naukową”.
3. „Muzyka zawsze splatała się w moim życiu z pracą naukową. Od małego dziecka aż do doktoratu grałem na fortepianie; do dobrego mistrza posyłali mnie rodzice na lekcje malarstwa; od dziecka uwielbiałem teatr; a i rym się do mnie «miłośnie naginał». Ale wszystkich tych przyjemności i łask wyrzekłem się dla innej miłości, która już wówczas zawładnęła mną całkowicie”.
Arkadiusz Piekara zmarł w Warszawie 28 kwietnia 1989 roku.
*Tekst opublikowany pierwotnie w: Uczeni też ludzie, Kraków 2006, s. 137–149.
1Por. esej w tomie Portrety uczonych 1915–1945 [przyp. red.].
2Aimé Cotton (1869–1951) – francuski fizyk – prace z zakresu optyki i magnetyzmu, odkrycie (wraz z H. Moutonem) anizotropii cieczy pod wpływem pola magnetycznego.
3Tadeusz Łopuszański (1874–1955), polski pedagog, minister wyznań religijnych i oświecenia publicznego.
4Peter Debye (1884–1966), holenderski fizyk i chemik (Nagroda Nobla w roku 1936), profesor w Zurychu, Utrechcie, Getyndze, Lipsku, Berlinie, w Cornell University.
5A. Piekara, B. Piekara, „Comptes rendus de l’Académie des Sciences„ 1936, t. CCIII, s. 853, 1058.
6A. Piekara, „Proceedings of The Royal Society” 1939, t. CLXXIIA, nr 360.
7Stanisław Kielich (1925–1993), polski fizyk, prace z fizyki statystyczno-molekularnej, optyki nieliniowej i kwantowej; studia na Uniwersytecie Adama Mickiewicza; profesor w Instytucie Fizyki PAN, na Uniwersytecie Adama Mickiewicza.
8August Chełkowski (1927–1999), polski fizyk, badania z fizyki dielektryków; studia na Uniwersytecie Adama Mickiewicza; praca na Uniwersytecie Adama Mickiewicza, na Uniwersytecie Śląskim, marszałek Senatu RP.
9A. Chełkowski, Fizyka dielektryków, Warszawa 1972, 1979.
10Jan Jadżyn (ur. 1943), polski fizyk, badania oddziaływań molekularnych w cieczach, dynamiki agregatów molekularnych, dielektrycznych właściwości ciekłych kryształów, spektroskopii dielektrycznej; studia na Uniwersytecie Adama Mickiewicza; praca w Instytucie Fizyki PAN, w Instytucie Fizyki Molekularnej PAN.
11Franciszek Kaczmarek (ur. 1928), polski fizyk, prace z fizyki laserów, optyki kwantowej, badanie luminescencji; studia na Uniwersytecie Adama Mickiewicza, w MIT; praca na Uniwersytecie Adama Mickiewicza.
12Jerzy Małecki (ur. 1933), polski fizyk, prace z fizyki dielektryków, nieliniowych efektów dielektrycznych, relaksacji dielektrycznej, fizyki molekularnej; studia na Uniwersytecie Adama Mickiewicza; praca na Uniwersytecie Adama Mickiewicza, w Instytucie Fizyki PAN, Instytucie Fizyki Molekularnej PAN.
13Zdzisław Pająk (ur. 1924), polski fizyk, prace ze spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego, badania dynamiki i struktury molekuł, fizyki ferroelektryków, przejść fazowych w kryształach, spektroskopii ramanowskiej; studia: Politechnika Gdańska, Uniwersytet Adama Mickiewicza; praca na Politechnice Gdańskiej, w Instytucie Fizyki PAN, na UAM.
14Jan Stankowski (1934–2009), polski fizyk, prace z radiospektroskopii ciał stałych, badanie przejść fazowych i efektów pod wysokimi ciśnieniami, ferroelektryków, kryształów molekularnych, fizyki dielektryków, nadprzewodnictwa, paramagnetyzmu; studia na Uniwersytecie Adama Mickiewicza; praca na Uniwersytecie Adama Mickiewicza, w Instytucie Fizyki PAN.
15Michael Faraday (1791–1867), angielski fizyk i chemik, prace dotyczące elektryczności (odkrycie indukcji elektromagnetycznej), prace nad elektrolizą, zjawiskiem samoindukcji, odkrycie paramagnetyzmu, skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła w polu magnetycznym, odkrycie benzenu, skraplanie gazów; samouk; profesor w Royal Institution, członek Royal Society.
16James Clark Maxwell (1831–1879), szkocki fizyk, prace z teorii elektromagnetyzmu, fizyki molekularnej, teorii sprężystości, fizyki statystycznej; profesor w Aberden, Kings College w Londynie, Uniwersytetu w Cambridge.
17Albert Einstein (1879–1955), niemiecko-amerykański fizyk teoretyk, twórca teorii względności, teorii zjawiska fotoelektrycznego, teorii ruchów Browna (Nagroda Nobla w roku 1922).
18Marian Smoluchowski (1872–1917), polski fizyk, prace z kinetycznej teorii materii, teorii ruchów Browna, termodynamiki, teorii opalescencji w stanie krytycznym, teorii koagulacji, teorii przepływu cieczy; profesor Uniwersytetu Lwowskiego i Uniwersytetu Jagiellońskiego.
19Władysław Natanson (1864–1937), polski fizyk teoretyk, prace z termodynamiki, teorii procesów nieodwracalnych, kwantowej statystyki fotonów, studia w Petersburgu, Glasgow, Cambridge, profesor UJ.
20A. Piekara, Wzmacniacze i generatory kwantowe, „Problemy” 1963, R. 19, s. 407.
21Idem, Fizyka stwarza nową epokę, Kraków 1947.
22Idem, Zważono Ziemię, Warszawa 1958.
23Idem, O maszyniście Felusiu, który był mędrcem, Warszawa 1964.
24Idem, Mechanika ogólna, Warszawa 1961; Elektryczność i magnetyzm, Warszawa 1970; Nowe oblicze optyki, Warszawa 1968.
25Józef Rogaliński (1728–1802), polski fizyk, jezuita, autor podręczników, założyciel gabinetu fizycznego w Kolegium Jezuickim w Poznaniu; profesor Kolegium Jezuickiego w Poznaniu.