Eli i Poli

Rozdział 1

Miejsce Mariana Smoluchowskiego w nauce światowej oraz polskiej

1.1. Pozycja Smoluchowskiego jako fizyka w nauce

1.1.1. Smoluchowski na listach cytowań

W 2017 roku minęła setna rocznica śmierci znakomitego polskiego fizyka Mariana Smoluchowskiego. Przez ponad sto lat, które upłynęły od jego śmierci, postać tego wielkiego uczonego uległa w powszechnym odbiorze zapomnieniu. Niewielu badaczy, nawet wśród fizyków, jest w stanie przytoczyć ad hoc dowolne naukowe osiągnięcie Smoluchowskiego, a poza kręgami nauki jego nazwisko w ogóle nie jest kojarzone z fizyką. Odnoszące się do Smoluchowskiego publikacje naukowe, biograficzne czy wspomnieniowe pojawiały się przez ostatnie sto lat na tyle rzadko, że pamięć o nim uległa zatarciu. Setna rocznica jego śmierci minęła praktycznie niezauważona. Tymczasem gdyby nie przedwczesna śmierć, Smoluchowski prawdopodobnie zostałby polskim noblistą. Jego dorobek naukowy jest imponujący i niewątpliwie uprawniał go do otrzymania tej nagrody. Niniejsza monografia jest przede wszystkim próbą pokazania wkładu fizyka Smoluchowskiego w filozofię, a zwłaszcza w filozofię przyrody, ale także uświadomienia pozycji, jaką pomimo upływu ponad stu lat od swojej śmierci zajmuje w świecie współczesnej nauki.

Obecność Smoluchowskiego w dzisiejszej nauce jest imponująca. Jego równania należą do fundamentalnych równań teorii procesów stochastycznych. Nico van Kampen w książce Procesy stochastyczne w fizyce i chemii pisze, że równanie Chapmana-Kołmogorowa, odnoszące się do jednorodnych procesów Markowa, nazywane jest często równaniem Smoluchowskiego, ale nie będzie stosował tej nazwy, ponieważ używana jest wymiennie do kilku innych, ściśle ze sobą związanych, ale nie identycznych, równań[1]. W innym miejscu stwierdza, że równanie Fokkera-Plancka, opisujące ewolucję czasową funkcji gęstości prawdopodobieństwa, bywa również nazywane „równaniem Smoluchoskiego”[2]. Równanie ciągłości Smoluchowskiego należy do najczęściej wykorzystywanych w opisach procesów sedymentacji i koagulacji. Jest to równanie, do którego wstawiono pierwsze prawo Ficka (prawo dyfuzji) i gdzie uwzględniono działanie pola zewnętrznego. Smoluchowski był pierwszym, który zauważył, że do prawdopodobieństwa można zastosować fenomenologiczne prawa dyfuzji makroskopowej. Proces dyfuzji jest wynikiem superpozycji ruchów Browna poszczególnych drobin substancji[3]. Równanie ciągłości Smoluchowskiego jest używane w najrozmaitszych kontekstach, począwszy od prac teoretycznych, po zastosowania przemysłowe, na przykład do przemysłowego oczyszczania wody, obliczeń określających tworzenie się osadów sadzy w silnikach lotniczych, koagulacji mleka, powstawania barier żelowych, wzrostu nanorurek, agregacji granulocytów czy adhezji leukocytów. Równanie to jest często określane jako Smoluchowski equation (na przykład przy pomiarze potencjału zeta i odchyleniach relacji bieżącego czasu w przepływie elektroosmotycznym). Występuje także jako Smoluchowski limit w zastosowaniach kinetyki reakcji chemicznych ograniczonych dyfuzyjnie i w badaniu klasy systemów stochastycznych równań różniczkowych opisujących zjawiska dyfuzyjne[4].

Prace Smoluchowskiego przywoływane są w publikacjach dotyczących zagadnień symulacji kanałów potasowych w błonach komórkowych, mechaniki cieczy (zderzenia kropel), elektroforezy białek, dyfuzji rotacyjnej, wpływu lepkości na kinetykę transferu elektronowego, analizy oddziaływań toksyn cholery, termodynamiki informacyjnej (obliczeń numerycznych) czy dynamiki Brownowskiej.

Marian Smoluchowski jest jednym z najczęściej cytowanych w światowej literaturze naukowej polskich naukowców w okresie od 1996 do 2001 roku – w pracach naukowych na całym świecie przywoływano go 553 razy. Z kolei w artykule Współczesne zastosowania równań Smoluchowskiego Andrzej Fuliński zaznacza, że w latach 1996–2002 Smoluchowski był cytowany 836 razy[5], przy czym statystyki te nie uwzględniają tych publikacji, w których jedynie przywoływano termin „równanie Smoluchowskiego”. Wynika z tego, że liczba cytowań Smoluchowskiego nie tylko nie maleje, ale wręcz wzrasta.

Publikacje cytujące prace Smoluchowskiego lub przywołujące jego równanie można było ostatnio znaleźć w najrozmaitszych czasopismach, od najpoważniejszych periodyków fizycznych – ogólnych (takich jak „Physical Review Letters” i „Physical Review”) oraz specjalistycznych („Applied Physics Letters”, „Astronomy and Astrophysics”, „Colloid Journal”, „Journal of Aerosol Science”, „Journal of Chemical Physics”, „Journal of Crystal Growth” czy „Journal of Fluid Mechanics”), poprzez wpływowe czasopisma chemiczne (jak na przykład „Dyes Pigments”, „Industrial & Engineering Chemistry Research”, „The Journal of Physical Chemistry”, „The Chemical Society of Japan” czy „Journal of Colloid and Interface Science”), biologiczne (przykładowo „Biochemistry”, „Biochemical Engineering Journal”, „The Journal of Biochemistry Molecular Biology and Biophysics” oraz „Journal of Biomedical Engineering”), aż po wydawnictwa rangi „Archive for Rational Mechanics and Analysis”, „Journal of Engineering for Gas Turbines and Power”, „Communications in Statistics – Theory and Methods”, „Computational Mechanics” czy „Journal of Computational Physics”[6]. Lista tych czasopism naukowych jest imponująca, zwłaszcza gdy weźmie się pod uwagę, że dotyczą one dorobku uczonego, który żył sto lat temu, a przecież fizyka w ostatnim stuleciu była jedną z najdynamiczniej rozwijających się dziedzin nauki.

Marek Kosmulski w artykule Potencjał ζ i równanie Smoluchowskiego pisze, że nazwisko polskiego uczonego jest kojarzone we współczesnej nauce głównie z potencjałem elektrokinetycznym ζ (dzeta) oraz równaniem Smoluchowskiego, które pozwala obliczyć ten potencjał na podstawie wielkości mierzalnych, na przykład ruchliwości elektroforetycznej. Nie jest to jedyne, a nawet nie najważniejsze dokonanie naukowe fizyka, lecz ze względu na renesans zainteresowania cząstkami koloidalnymi – obecnie nazywanymi nanocząstkami – właśnie w tym kontekście nazwisko Smoluchowskiego pojawia się niezwykle często. W ostatniej dekadzie prawidłowo napisane nazwisko „Smoluchowski” rocznie pojawiało się średnio w 1500 publikacjach wydanych przez Elseviera, Springera, Amerykańskie Towarzystwo Chemiczne lub Wileya (pomijając wszystkich innych wydawców). Poszukiwania literatury naukowej odwołującej się do dokonań Smoluchowskiego są mocno utrudnione, gdyż jego nazwisko jest często zapisywane błędnie. Według Kosmulskiego w artykułach indeksowanych przez Web of Science można znaleźć między innymi następującą pisownię tego nazwiska: Schmoluchowski, Schmolukowski, Smolucbowski, Smoluchoski, Smoluchovski, Smoluchowiski, Smoluchowsi, Smoluchowsky, Smoluhovski, Smoluhowski, Smolukhovski, Smolukhovskii, Smolukhovskiy, Smolukhovsky, Smolukhowski, Smolukowski, Smolushovski – a lista ta, jak twierdzi Kosmulski, jest zapewne tylko wierzchołkiem góry lodowej[7].

Według Web of Science liczba cytowań prac Smoluchowskiego w latach 1894–2014 wyniosła 7235. Dla porównania można podać, że w nieco dłuższym okresie, czyli w latach 1880–2015, liczba powołań na prace Marii Skłodowskiej-Curie (1867–1934) to 1582[8].

Liczby podane przez Web of Science nieustannie rosną i będą wzrastać. Sprzyja temu sytuacja w przemyśle, zwłaszcza w chemii i farmacji, gdzie duża część aktualnie prowadzonych badań dotyczy procesów koagulacyjnych. Podstawą tych badań są wzory i zasady opracowane przez Smoluchowskiego. Najczęściej cytowany jest artykuł z 1917 roku, w którym przedstawił nową teorię krzepnięcia koloidów, wydany już po śmierci autora w 1918 roku w „Zeitschrift für Physikalische Chemie” pod tytułem Próba matematycznej teorii kinetyki krzepnięcia roztworów koloidalnych. Artykuł ten cytowany był ponad 5500 razy. Nadal przywoływane są Trzy wykłady o dyfuzji, ruchach Browna i koagulacji cząstek koloidalnych, wygłoszone w 1916 roku na Kongresie Wolfskehla w Getyndze. Do dziś uważane są one za najlepsze wprowadzenie do zagadnień koagulacji.

W 2005 roku Jorge E. Hirsch, argentyński fizyk pracujący na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego, zaproponował wskaźnik odzwierciedlający dystrybucję cytowań publikacji określonego naukowca i liczbę jego najlepszych publikacji. Współczynnik h jest sposobem mierzenia osiągnięć naukowych z uwzględnieniem liczby publikacji i liczby cytowań. Współczynnik h (ang. index h, h-index, Hirsch index, Hirsch number) dla danego autora to liczba publikacji cytowanych ≥ h razy[9]. Również ten wskaźnik wykazuje, że Marian Smoluchowski jest jednym z najczęściej cytowanych polskich naukowców. Index Hirscha dla jego publikacji wynosił na moment badania 29, natomiast dla Marii Skłodowskiej-Curie – 16.

W 1990 roku dwaj uczeni z instytutu Maxa Plancka w Stuttgarcie, filozof Werner Marx (1910–1994) i fizyk Manuel Cardona (1934–2014), przystąpili do procesu badawczego nazwanego roboczo „wybuch z przeszłości”. Badanie miało odpowiedzieć na pytanie, w jaki sposób można zmierzyć znaczenie lub przydatność artykułu naukowego.

Naukowcy postanowili sprawdzić, ile razy dana publikacja znalazła się na listach referencyjnych innych artykułów. Według eksperymentatorów liczba cytowań nie może być utożsamiana z ogólną istotnością lub użytecznością publikacji, co odnosi się zwłaszcza do ostatnich artykułów, których długoterminowe znaczenie może jeszcze nie być jasne. Dotyczy to także wielu starszych artykułów, które nie są cytowane, ponieważ ich wyniki są teraz tak dobrze znane, że pojawiają się w podręcznikach bez podawania źródeł. Łatwo byłoby teoretyzować i spekulować na ten temat, ale jak stwierdzili autorzy pomysłu, istnieje satysfakcjonujący sposób postępowania, szczególnie w przypadku fizyki – jest nim zbieranie i analizowanie danych. Przeanalizowali olbrzymią część publikacji, jakie ukazały się od czasów nowożytnych do 1930 roku. Wzięto pod uwagę blisko 10 000 nazwisk naukowców – głównie nauk szczegółowych – i badano cytowanie ich publikacji we współczesnych pozycjach naukowych w latach 1990–2003.

Wyniki przeprowadzonych badań wskazują na niezwykle wysoką pozycję Mariana Smoluchowskiego, którego prace przywoływane są współcześnie nader często. Na dziesięć tysięcy naukowców Smoluchowski znalazł się na szóstej pozycji, będąc pierwszą osobą na liście bez Nagrody Nobla:

1) Albert Einstein (Nobel 1921 w dziedzinie fizyki) – 3025 cytowań (zm. w 1955 roku; żył 76 lat);

2) Peter Debye (Nobel 1936 w dziedzinie chemii) – 1592 cytowania (zm. w 1966 roku; żył 82 lata);

3) Max Born (Nobel 1954 w dziedzinie fizyki) – 1575 cytowań (zm. w 1970 roku; żył 88 lat);

4) Irving Langmuir (Nobel 1932 w dziedzinie chemii) – 1564 cytowania (zm. w 1957 roku; żył 76 lat);

5) William John Strutt (Nobel 1904 w dziedzinie fizyki) – 1503 cytowania (zm. w 1919 roku; żył 77 lat);

6) Marian Smoluchowski – 1356 cytowań (zm. w 1917 roku; żył 45 lat)[10].

Pomimo że Smoluchowski nie otrzymał Nobla i żył o trzydzieści, czterdzieści lat krócej niż pozostali wymienieni uczeni, to liczba publikacji pierwszych pięciu uczonych wymienionych na liście po Einsteinie jest podobna. W tym kontekście pojawia się oczywiste pytanie – jaki byłby dorobek naukowy naszego fizyka, gdyby dożył sędziwego wieku?

1.1.2. Nobel dla Smoluchowskiego?

Po analizie wyników Marxa i Cardony nasuwa się pytanie, czy Smoluchowski miał szansę otrzymania Nagrody Nobla. W udzieleniu odpowiedzi pomocna jest informacja, że co najmniej trzech noblistów: Richard Zsigmondy (1865–1929, Nagroda Nobla z chemii w 1925 roku), Jean Baptiste Perrin (1870–1942, Nagroda Nobla z fizyki w 1926 roku) oraz Theodor Svedberg (1884–1971; Nagroda Nobla z chemii w 1926 roku) otrzymało tę nagrodę za wyniki swoich prac, w których bezpośrednio lub pośrednio wykorzystano badania Smoluchowskiego. Pisze o tym Bogdan Cichocki, którego zdaniem Smoluchowski nie dostał Nagrody Nobla, ponieważ zmarł wcześnie, a nagrody tej nie przyznaje się pośmiertnie. W 1925 roku Nagrodę Nobla z chemii otrzymał za badania w dziedzinie koloidów Richard Zsigmondy, profesor uniwersytetu w Grazu. Jego prace miały charakter eksperymentalny i pozostawały w ścisłym związku z dokonaniami teoretycznymi Smoluchowskiego. W następnym roku aż dwie Nagrody Nobla były związane pośrednio z naszym wielkim rodakiem. Z fizyki nagrodę otrzymał Francuz Jean Baptiste Perrin za prace eksperymentalne nad ruchami Browna, potwierdzające słuszność molekularnej teorii Einsteina-Smoluchowskiego, w dziedzinie chemii zaś nagroda przypadła Teodorowi Svedbergowi z Uppsali, którego prace eksperymentalne dotyczące zawiesin przeplatały się w czasie z odnoszącymi się do nich teoretycznymi rozważaniami Smoluchowskiego[11].

Richard Zsigmondy dostał Nobla „za wykazanie heterogenicznej natury roztworów koloidalnych oraz za zastosowanie metod, które od tego czasu stały się fundamentalne we współczesnej chemii koloidów”[12]. Udział Smoluchowskiego w tych badaniach jest spektakularny. Zsigmondy, będąc doświadczalnikiem, potrzebował podłoża teoretycznego do swoich badań i otrzymał je od Smoluchowskiego. Podczas wykładu noblowskiego, który wygłosił w Sztokholmie, powiedział:

To skłoniło mnie do zapytania fizyka teoretycznego Mariana von Smoluchowskiego o wyprowadzenie eksperymentalnie sprawdzalnej formuły, dzięki której można by wywnioskować obecność sfer przyciągania z szybkości koagulacji; von Smoluchowski chętnie zgodził się z moją sugestią i przedstawił dodatkowo kompletną teorię koagulacji opartą na matematycznych podstawach[13].

Jest zatem prawdopodobne, że mogła to być nagroda wspólna – dla obu naukowców.

Theodor Svedberg otrzymał Nagrodę Nobla „za pracę nad systemami rozproszonymi”[14]. Systemy dyspersyjne to układy koloidalne rozproszone, złożone z co najmniej dwóch faz, z których przynajmniej jedną stanowi silnie rozdrobniony materiał, rozproszony w drugiej fazie o charakterze ciągłym, zwanej ośrodkiem dyspersyjnym. Svedberg opublikował wraz ze współpracownikami serię prac poświęconych zagadnieniu fluktuacji. We wstępie do pierwszego artykułu – Nowa metoda badania ważności prawa Boyle’a-Gay-Lussaca dla roztworów koloidalnych[15] – pisze, że do interpretacji wyników uzyskanych pomiarów potrzebna była teoria, która potrafiłaby związać obserwowane wielkości z pojęciami kinetycznej teorii materii. Teorię tę Svedberg znalazł w dwóch pracach Smoluchowskiego. Były to dwa artykuły, z których pierwszy, Über Unregelmässigkeiten in der Verteilung von Gasmolekülen und deren Einfluss auf Entropie und Zustandsgleichung[16] (O nieregularnościach w rozkładzie cząsteczek gazu i ich wpływie na entropię i na równanie stanu), zamieszczony został w pamiątkowej publikacji z 20 lutego 1904 roku poświęconej sześćdziesiątym urodzinom Ludwiga Boltzmanna (1844–1906). Smoluchowski sformułował w nim teorię fluktuacji gęstości cząstek w gazie i rozważał wpływ fluktuacji na równanie stanu. W drugim tekście, zatytułowanym Teoria kinetyczna opalescencji gazów w stanie krytycznym oraz innych zjawisk pokrewnych[17] z 1907 roku, zajął się zastosowaniem swojej teorii do zjawiska opalescencji gazu w sąsiedztwie stanu krytycznego oraz do zjawiska błękitu nieba i innych pokrewnych efektów, w których wpływ fluktuacji molekularnych ujawnia się w skali makroskopowej[18].

Bronisław Średniawa (1917–2014) w pracy poświęconej obu uczonym pisze:

Współpraca Smoluchowskiego i Svedberga trwała siedem lat, od 1907 do 1914 roku. W latach tych obaj prowadzili między sobą korespondencję naukową. Począwszy od 1908 roku Smoluchowski cytował i dyskutował, nieraz krytycznie, wyniki Svedberga we wszystkich swoich pracach o ruchach Browna i fluktuacjach. Svedberg również w swoich pracach poświęconych tym zagadnieniom wspominał publikacje i listy Smoluchowskiego[19].

Podczas uroczystości wręczenia Nagrody Nobla 19 maja 1927  roku Svedberg, wygłaszając mowę, przedstawił wyniki swoich badań przeprowadzonych w latach 1923–1926 (a więc kilka lat po śmierci Smoluchowskiego). Omawiając je, nie miał sposobności wspomnieć o współpracy ze Smoluchowskim. Przypomniał o niej profesor Henrik Gustaf Söderbaum, sekretarz Królewskiej Akademii Nauk. Przedstawiając zasługi Svedberga, powiedział:

Jak niedawno słyszeliśmy, Einstein sformułował teorię tak zwanych ruchów Browna, która została potem w wysokim stopniu rozwinięta przez nieżyjącego już Smoluchowskiego… Jeżeli teraz rozważymy bardzo mały ułamek objętości, to wynika stąd, jak wyczerpująco obliczył Smoluchowski, że liczba cząstek znajdujących się równocześnie w tej objętości może się zmieniać od jednej chwili do innej. Svedberg i jego współpracownicy mogli potwierdzić ten nadzwyczaj interesujący rezultat, mówiący, że układ złożony z małej liczby cząstek, mający określone granice wewnątrz dużej objętości materiału w określonej średniej temperaturze, może zawierać zmieniającą się liczbę cząstek, albo przez zliczenie cząstek koloidalnych, albo – w przypadku roztworów substancji promieniotwórczych – przez zliczenie liczby tzw. scyntylacji[20].

Jean Baptiste Perrin, wielki fizyk francuski, Nobla otrzymał w 1926 roku „za pracę nad nieciągłą strukturą materii, a zwłaszcza za odkrycie równowagi sedymentacyjnej”[21]. Praca dotyczyła badań, które potwierdzały eksperymentalnie teorię Einsteina-Smoluchowskiego. W eseju O fluktuacjach termodynamicznych i ruchach Browna Smoluchowski pisze: „W rzędzie eksperymentatorów, którzy podjęli owe badania, należy wymienić przede wszystkim Svedberga i Perrina wraz z ich współpracownikami. Zwłaszcza temu ostatniemu uczonemu udało się sprawdzić z wielką dokładnością wzory teoretyczne, odnoszące się do ruchów Browna”[22]. W 1913 roku Perrin opublikował Atomy[23]. Opisał tam zakres badań, a także wnioski i przemyślenia wypływające z przeprowadzonych doświadczeń, mających de facto sfalsyfikować teorię Einsteina-Smoluchowskiego. Perrin wielokrotnie przywołuje w niej prace badawcze Smoluchowskiego z zakresu teorii ruchów Browna, fluktuacji i opalescencji, które stanowiły teoretyczne dopełnienie opublikowanych wcześniej prac Einsteina. Osobno fluktuacjom Smoluchowskiego Perrin poświęcił cały piąty rozdział Fluctuations. Smoluchowski’s Theory[24]. Opisuje w nim rzeczowo teoretyczne wyniki uzyskane przez Smoluchowskiego, z których korzystał w swoich doświadczeniach:

Wskazaliśmy już jedno z tych zjawisk, mówiąc o wyraźnych, ale bardzo słabych nierównościach termicznych, które powstają spontanicznie i ciągle w przestrzeniach rzędu mikrona i które są w istocie innym aspektem ruchów Browna. Te fluktuacje termiczne, rzędu tysięcznej stopnia dla takich objętości, wydają się w praktyce niedostępne dla naszych pomiarów. Gęstość płynu w równowadze, podobnie jak jego temperatura lub pobudzenie molekularne, powinna zmieniać się w zależności od przyjętego punktu. Na przykład sześcienny mikron będzie zawierał czasami większą, a czasami mniejszą liczbę cząsteczek. Smoluchowski zwrócił uwagę na te spontaniczne nierówności i był w stanie obliczyć fluktuację gęstości[25].

W innym miejscu w Les Atomes czytamy:

Nie ograniczając się już do przypadku rzadkich substancji, Smoluchowski odniósł sukces nieco później, (…) w wyliczeniu średniej fluktuacji gęstości dla dowolnego płynu, i udowodnił, że nawet przy skondensowanych płynach fluktuacje powinny być zauważalne, a przestrzenie widoczne pod mikroskopem, gdy płyn znajduje się w pobliżu stanu krytycznego. W ten sposób udało mu się wyjaśnić enigmatyczną opalescencję, którą zawsze pokazują płyny w sąsiedztwie stanu krytycznego. Ta opalescencja, która jest absolutnie stabilna, wskazuje na trwały stan drobnoziarnistej niejednorodności płynu[26].

Perrin w Les Atomes wielokrotnie przywołuje badania Smoluchowskiego, dowodząc tym samym wagi jego teoretycznych rozważań i wkładu uczonego w dowodzenie atomistycznej budowy materii. Należy jednak zaznaczyć, że dla Perrina kluczowe były dzieła Einsteina: Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten[27] (O ruchu cząstek zawiesiny postulowanym przez molekularno-kinetyczną teorię ciepła) z 11 maja 1905 roku i Zur Theorie der Brownschen Bewegung[28] (Do teorii ruchów Browna) z 19 maja 1906 roku. To podejście Perrina do prac obu naukowców dowodzi, że już w krótkim czasie po publikacjach Smoluchowski nie był traktowany jako równorzędny z Einsteinem autor odkrycia, mimo że – jak mogłoby się wydawać – ujęcie dowodu ruchów Browna przez Smoluchowskiego powinno być dla Perrina bardziej przekonywające, gdyż prezentowało matematyczne dowody tych ruchów od strony mikroskopowej.

Wykorzystane badania Smoluchowskiego w pracach wymienionych noblistów to nie jedyne przykłady dokonań naukowych uczonego, które mogły mu przynieść Nagrodę Nobla. Odkryciem, które dokonało niemal paradygmatycznej zmiany w fizyce, było niewątpliwie opracowanie podstaw w zakresie procesów stochastycznych i wprowadzenia probabilistyki do nauk szczegółowych. Było to dokonanie na miarę nie tylko Nagrody Nobla, dzięki niemu nazwisko polskiego uczonego na stałe powinno zostać wpisane w historię nauki. Stał się pionierem fizyki statystycznej.

Mark Kac zauważa:

Smoluchowski zapewne nie zdawał sobie sprawy, iż zaczął pisać nowy rozdział fizyki statystycznej, dziś znany jako procesy stochastyczne. (…) Nowość i oryginalność podejścia Smoluchowskiego leży w jego odważnym zastąpieniu niemożliwie trudnego problemu dynamicznego (…) względnie prostym procesem stochastycznym[29].

Smoluchowski podał także pierwsze prawidłowe równania wiążące potencjał ζ z wielkościami mierzalnymi, tzn. ruchliwością elektroforetyczną, potencjałem przepływu i różnicą ciśnień w elektroosmozie. W literaturze światowej są one znane jako równania Smoluchowskiego[30], które również kwalifikowały go do Nobla.

Wiele lat później wielki zwolennik Smoluchowskiego, indyjski astrofizyk i matematyk, noblista Subrahmanyan Chandrasekhar (1910–1995) przekonywał, że tylko przedwczesna śmierć polskiego fizyka sprawiła, iż nie otrzymał on Nagrody Nobla.

W 1973 roku Chandrasekhar otrzymał od Polskiego Towarzystwa Fizycznego Medal Mariana Smoluchowskiego w uznaniu za jego wkład w metody stochastyczne w fizyce i astrofizyce, a zwłaszcza za artykuł z „Przeglądu Fizyki Współczesnej” z 1943 roku, który ukazywał wkład Smoluchowskiego w to dzieło. W swoim przemówieniu podczas ceremonii wręczenia nagród Chandrasekhar zauważył, że nagrody Nobla w dziedzinie chemii przyznane Richardowi Zsigmondy’emu w 1925 roku i Thedorowi Svedbergowi w 1926 roku dotyczyły prac, które miały na celu eksperymentalne potwierdzenie teoretycznych prognoz Smoluchowskiego na temat układów koloidalnych i dyspersyjnych oraz że gdyby Smoluchowski żył, z pewnością sam byłby laureatem Nagrody Nobla[31].

Smoluchowski nigdy nie był, w przeciwieństwie do innego polskiego fizyka Karola Olszewskiego (1846–1915), nominowany do Nagrody Nobla. Olszewski miał dwie nominacje z fizyki i jedną z chemii i często przytaczany jest w literaturze polskiej jako jedyny wybitny europejski fizyk pracujący na teranie Polski w przełomie XIX i XX wieku. Biorąc pod uwagę, jak bardzo w ciągu pierwszych dziesięciu lat po śmierci jego prace badawcze zyskały na znaczeniu, Smoluchowski miałby większe szanse zdobyć tę nagrodę.

Ciekawostką, o której należy wspomnieć, był pierwszy Kongres Solvaya, który odbył w październiku 1911 roku w Brukseli. Było to spotkanie najwybitniejszych umysłów fizyki i chemii poświęcone najważniejszym zagadnieniom nauki. Nazwa tego i następnych Kongresów wzięła się od nazwiska Ernesta Solvaya – belgijskiego przemysłowca, pasjonata nauki, który zorganizował i sfinansował to wydarzenie. Wśród dwudziestu jeden zaproszonych gości znaleźli się tacy naukowcy jak Albert Einstein (1879–1955), Maria Skłodowska-Curie, Max Planck (1858–1947) i Ernest Rutherford (1871–1937), a także Jules Henri Poincaré (1854–1912). Obradom kongresowym przewodniczył holenderski noblista Hendrik Anton Lorentz (1853–1928).

Smoluchowski nie brał udziału ani w tym, ani w następnym Kongresie w 1913 roku, co było nieco zaskakujące, gdyż ówcześnie w środkowo-wschodniej części Europy należał do grona najwybitniejszych fizyków. Nie do końca przekonuje podawany w tym kontekście argument, że na pierwszy Kongres nie zostali zaproszeni fizycy pochodzący z narodów zamieszkujących Europę Środkową ani z tych wchodzących w skład ówczesnych wielonarodowościowych mocarstw, tj. Prus i Austro-Węgier, gdyż uczestniczył w nim Emil Warburg (1846–1931) pochodzący z Berlina. Zdecydowanie bardziej przekonuje fakt, że tematem przewodnim konferencji była teoria promieniowania i kwantów, czyli problematyka, która nie wiązała się bezpośrednio z badaniami Smoluchowskiego, ale jest to kwestia, do której wrócimy w podrozdziale 7.5. „Eksperymentalne dowody Perrina”.

1.2. Smoluchowski w polskiej nauce

1.2.1. Pamięć o Smoluchowskim

Smoluchowski był nie tylko wybitnym fizykiem prowadzącym prace badawcze na uniwersytetach Wiednia, Paryża, Glasgow i Berlina, uczonym współpracującym z Gabrielem Lippmannem (1845–1921), Williamem Thomsonem, lordem Kelvin (1824–1907) i Warburgiem. Był osobą funkcjonującą w kręgach europejskich elit naukowych, pracował z najwybitniejszymi europejskimi fizykami i uczestniczył w badaniach naukowych, które miały wpływ na rozwój współczesnej nauki. Był prekursorem wielu rozwiązań metodologicznych w zakresie prowadzenia badań naukowych. Zawdzięczamy mu podstawowe sukcesy w propagowaniu i usprawnianiu nauczania przedmiotów ścisłych w szkolnictwie średnim oraz uniwersyteckim. Na szczególną uwagę zasługują jego zainteresowania filozoficzne, zwłaszcza rozważania w zakresie filozofii przyrody i filozofii nauki, często wyprzedzające dominujące ówcześnie prądy.

Wspomnienia wielu osób z jego kręgu, jak i tych, którzy pisali o nim, opierając się na wspomnieniach innych, zdumiewają jednomyślnością. Wyłania się z nich postać niemal nierzeczywista, w której trudno doszukać się rysy czy skazy. Niewątpliwie przedwczesna i nieoczekiwana śmierć Smoluchowskiego stanowi, jak to zwykle w podobnych sytuacjach bywa, przyczynek do życzliwszych, idealizujących wspomnień, ale monografie czy artykuły, jak chociażby przywołany poniżej fragment eseju Stanisława Lorii (1883–1958), napisany w trzydziestą piątą rocznicę śmierci uczonego, kreują postać wyjątkową. Loria pisał:

rozwój naukowej twórczości Smoluchowskiego oraz treść i wartość najcelniejszych jego rozpraw rysują sylwetkę tego najwybitniejszego fizyka polskiego jako badacza o pionierskiej inicjatywie, wyposażonego nie tylko w nieprzeciętne zdolności, lecz także w hart woli i umiejętność pokonywania trudności. Oddany całą duszą nauce nie był jednak typem erudyty, zbierającego skrzętnie i magazynującego wiadomości na wypadek potrzeby. Stojąc przed jasno sformułowanym problemem, nie tracił czasu na szukanie, czy istnieją już gdzieś wzory rozwiązania, które może przypadkowo uszły jego uwadze lub pamięci, lecz dążył własną, krótką, nieraz wyboistą i trudną, drogą do celu. Cechowały go przy tym przede wszystkim odwaga i trafny instynkt poszukiwacza oraz wola dokonania czynu wysiłkiem własnej twórczości i wytrwałej pracy[32].

Teza dobrze określająca istotę myśli Mariana Smoluchowskiego została ujęta w artykule Władysława Kapuścińskiego (1898–1979), który zauważył, że w dziejach racjonalnego poznania przyrody mamy do czynienia z dwoma nurtami, które ciągle się uzupełniają i splatają w nieustannym procesie poznawania przyrody. Pierwszy z nich to nurt rozwoju szczegółowych badań przedmiotowych, polegający na odkrywaniu praw przyrody w oparciu o doświadczenie. Nurt ten w XVII wieku doprowadził do powstania tzw. nauk szczegółowych. Drugi nurt to badania filozoficzne, które rozwinęły się jako filozofia przyrody. Nurt filozoficzny przez znaczny okres rozwoju myśli europejskiej odgrywał dominującą rolę, dopiero od czasów nowożytnych sytuacja uległa zmianie. Badania nauk szczegółowych, przeprowadzane z dużym sukcesem, spowodowały przyśpieszenie rozwoju nauki, jednocześnie osłabiając nurt filozoficzny. Nie oznacza to, że namysł filozoficzny znikł z pola widzenia zwolenników racjonalnego poznania przyrody[33]. Oba splatające się epistemologiczne nurty bez trudu odnajdziemy w pracach Smoluchowskiego. Dominują, co oczywiste, badania stricte naukowe, ale rozważania teoretyczne są wspierane elementami filozofii nauki, metodologii, epistemologii i filozofii przyrody. Przemyślenia filozoficzne Smoluchowskiego nie pojawiają się na obrzeżach prac z zakresu fizyki, ale tworzą ważną, integralną część jego działalności naukowej, bez której dokonania na polu fizyki nie byłyby do końca zrozumiałe albo wręcz mogłoby ich nie być. Dostrzec je można na przykład w opublikowanym w 1923 roku artykule O pojęciu przypadku i pochodzeniu praw fizyki opartych na prawdopodobieństwie[34], w którym fizyka, matematyka i filozofia przenikają się wzajemnie.

Podejmując się scharakteryzowania poglądów filozoficznych Smoluchowskiego, napotykamy kilka problemów, a jednym z nich jest rozproszenie myśli filozoficznych. Smoluchowski umieszczał przemyślenia filozoficzne w licznych odczytach, rozprawach i esejach, a także w specjalistycznych pracach z zakresu fizyki. Odkryć je możemy w pracach naukowych i popularnonaukowych skierowanych do szerszego odbiorcy. Nie zawsze są wyrażane wprost, jednak wnikliwa lektura pozwala je odnaleźć między wierszami. Zazwyczaj znajdują się one w pracach odnoszących się ściśle do problemów fizyki. Najobszerniej i w sposób najbardziej bezpośredni Smoluchowski wypowiada się na tematy filozoficzne we Wstępie do działu Fizyka, zawartym w Poradniku dla samouków.

Mimo wielu osiągnięć Marian Smoluchowski, jak już wspomniano, nie jest postacią powszechnie znaną ani docenianą w nauce polskiej, nie wspominając o filozofii. W 1952 roku Stanisław Loria pisał o tym stanie rzeczy:

Stwierdzić niestety wypada, że sława Smoluchowskiego nie dorównywa bynajmniej jego zasługom oraz znaczeniu jego osiągnięć dla rozwoju metod i możliwości poznawczych fizyki współczesnej. Poza szczupłą stosunkowo garstką wyszkolonych fizyków, wśród szerokiej masy inteligencji polskiej niewielu jest dzisiaj ludzi wykształconych, którzy wiedzą o Smoluchowskim tyle, ile by o nim wiedzieć należało[35].

Niestety, z biegiem lat niewiele w tej kwestii się zmieniło. Wśród filozofów znajomość dokonań Smoluchowskiego jest jeszcze mniejsza. Jednym z powodów takiego stanu rzeczy jest niewielka liczba publikacji, jakie ukazały się w ciągu blisko stu lat od jego niespodziewanej śmierci. Niezrozumiałe jest tak nikłe zainteresowanie ogólnym dorobkiem polskiego naukowca, w szczególności zastanawia brak na polskim rynku wydawniczym publikacji odnoszących się do wykorzystywanych we współczesnej nauce badań Smoluchowskiego z zakresu aplikacji probabilistyki w fizyce, procesów stochastycznych, procesów fluktuacji, opalescencji czy nieustannie wzrastającego znaczenia jego teorii dotyczących procesów koagulacji.

1.2.2. Smoluchowski w publikacjach

Należy na wstępie podkreślić, że bibliografia poświęcona osobie Smoluchowskiego lub odnosząca się do jego dorobku naukowego jest niezwykle skromna. Jest możliwe, że w poniższym omówieniu nie uwzględniono wszystkich opracowań, jednak cel tego zestawienia nie polega na stworzeniu wyczerpującego kompendium twórczości Smoluchowskiego, ale ma unaocznić skalę poświęconych mu publikacji. Należy ponadto dodać, że niektóre z wymienionych tu prac zawierają liczne uproszczenia interpretacyjne, a nawet świadome manipulacje.

Tadeusz Godlewski (1878–1921) – fizyk, profesor Politechniki Lwowskiej – wydał w wydawnictwie „Wiadomości Matematycznych” broszurę zatytułowaną Maryan Smoluchowski. Jego życie i działalność naukowa[36], która wcześniej ukazała się w czasopiśmie „Muzeum” w maju 1918 roku. Zamiarem autora było przypomnienie Smoluchowskiego i jego dokonań na polu fizyki i matematyki.

W 1921 roku jeden z numerów czasopisma Sekcji Turystycznej Polskiego Towarzystwa Tatrzańskiego „Taternik”[37] został poświęcony pamięci Mariana Smoluchowskiego – alpinisty. Prace te należą jednak do sui generis literatury epigraficznej.

Po śmierci Smoluchowskiego ukazał się w „Wiadomościach Matematycznych” jego artykuł Kilka uwag o analogiach fizycznych, zwłaszcza w teoriach prądów elektrycznych, prądów cieplnych i zjawiska dyfuzji[38]. W 1923 roku, za zgodą Zofii Smoluchowskiej, także w „Wiadomościach Matematycznych”, ukazało się tłumaczenie z języka niemieckiego niezwykle ważnej pracy Smoluchowskiego O pojęciu przypadku i pochodzeniu praw fizyki opartych na prawdopodobieństwie.

W latach dwudziestych XX wieku Polska Akademia Umiejętności w Krakowie postanowiła zebrać i wydać dzieła wszystkie Mariana Smoluchowskiego, które zostały opracowane przez profesorów Władysława Natansona (1864–1937) i Jana Jakuba Stocka (1881–1925). Poszczególne tomy ukazały się kolejno w latach 1924, 1927 i 1928 pod tytułem Pisma Mariana Smoluchowskiego[39]. Jest to, jak dotychczas, najpoważniejszy zbiór – ujęto w nim 90 prac.

Lata pięćdziesiąte XX wieku były szczególne dla publikacji poświęconych Smoluchowskiemu. W 1951 roku ukazał się w trzecim numerze dwumiesięcznika dla nauczycieli „Fizyka i Chemia” krótki artykuł Armina Teskego Marian Smoluchowski[40]. Równo rok potem Władysław Krajewski (1919–2006) opublikował artykuł zatytułowany Wielki fizyk i filozof materialista (W 80-lecie urodzin Mariana Smoluchowskiego). Artykuł ukazał się w „Trybunie Ludu”[41], a następnie został przedrukowany w kilku innych gazetach. W drugiej połowie 1952 roku w kwartalniku „Myśl Filozoficzna” wydrukowano esej tego samego autora Marian Smoluchowski jako filozof-materialista[42]. O ile artykuł Armina Teskego przypominał postać Smoluchowskiego, to Krajewski skupił się na jego światopoglądzie, rozważając i analizując przekonania fizyka w aspekcie ideologii marksistowskiej. Koncepcję tę Krajewski rozwinął w wydanej cztery lata później książce pod tytułem Światopogląd Mariana Smoluchowskiego[43].

Zwieńczeniem obchodów osiemdziesiątej rocznicy urodzin uczonego był ostatni (wydany w 1952 roku), dwunasty numer popularnonaukowego miesięcznika „Problemy”, w którym znalazły się trzy publikacje poświęcone Smoluchowskiemu autorstwa Lorii i Krajewskiego oraz fragmenty (w formie artykułu) z Poradnika dla samouków.

W 1953 roku ukazały się kolejne trzy artykuły poświęcone Smoluchowskiemu. Władysław Kapuściński w dwumiesięczniku „Fizyka i Chemia” umieścił tekst Poglądy filozoficzne Mariana Smoluchowskiego[44]. Przypomniał w nim osobę Smoluchowskiego i filozoficzne aspekty uprawianej przez niego nauki. Kapuściński potwierdza, że omówienie filozoficznych poglądów Smoluchowskiego nastręcza trudności, gdyż nie ma oddzielnej publikacji, w której przedstawiłby on swoje poglądy w formie usystematyzowanej.

W październiku 1952 roku, na uroczystym posiedzeniu naukowym Oddziału Poznańskiego Polskiego Towarzystwa Fizycznego z okazji przypadających rocznic osiemdziesiątej urodzin i trzydziestej piątej śmierci uczonego, Stanisław Loria wygłosił odczyt zatytułowany Marian Smoluchowski. Wygłoszony referat umieszczony został, w nieco zmienionej formie, w „Roczniku Polskiego Towarzystwa Fizycznego” pod tytułem Marian Smoluchowski i jego dzieło[45], a także w czasopiśmie poświęconym upowszechnianiu wiedzy fizycznej „Postępy Fizyki”[46]. Artykuł Lorii poszerzono o zagadnienia fluktuacji gęstości, fluktuacji termodynamicznych i ruchów Browna. Loria zaznacza, że chciał oddać wierny obraz oryginalnej umysłowości Smoluchowskiego oraz podkreślić znaczenie i wagę jego dzieła na tle problematyki naukowej czasu, w którym fizyk żył.

Kazimierz Gostkowski z Katedry Fizyki Politechniki Śląskiej jest autorem Kilku wspomnień o Marianie Smoluchowskim[47]. Artykuł jest krótkim kilkustronicowym wspominkowym esejem przypominającym osobę wielkiego fizyka.

Wymieniony cykl artykułów ukazał się w prasie codziennej i specjalistycznej, a pretekstem do ich napisania miała być osiemdziesiąta rocznica urodzin Mariana Smoluchowskiego, jednak publikacja ta miała przede wszystkim charakter polityczny. Natomiast bezpośrednim przyczynkiem do ich powstania było ukazanie się niewielkiej wzmianki w artykule rosyjskiego fizyka Ł. Storczaka w „Voprosach Filosofii”[48].

W latach 1955 i 1956 wydano trzy książki poświęcone Marianowi Smoluchowskiemu. Armin Teske napisał wydaną w 1955 roku biografię uczonego – Marian Smoluchowski. Życie i twórczość[49]. Władysław Krajewski wydał w 1956 roku książkę Światopogląd Mariana Smoluchowskiego. W tym samym roku ukazał się Wybór pism filozoficznych[50] z kilkunastoma pracami Mariana Smoluchowskiego, którego redaktorem był także Władysław Krajewski.

W 1958 roku w czasopiśmie „Kosmos” wydrukowano artykuł Zygmunta Klemensiewicza Marian Smoluchowski, wspomnienie sprzed lat czterdziestu[51].

W 1965 roku Polskie Towarzystwo Fizyczne uczciło pamięć Mariana Smoluchowskiego wybiciem medalu jego imienia, który jest przyznawany – nie częściej niż raz do roku – za wybitne osiągnięcia naukowe i za przyczynienie się do rozwoju wybranej dziedziny fizyki.

Izydora Dąmbska w 1979 roku w kwartalniku „Zagadnienia Naukoznawstwa” opublikowała esej O poglądach metanaukowych Władysława Natansona i Mariana Smoluchowskiego[52]. Jest to próba analizy epistemologii uczonego.

W 1991 roku ukazała się ważna praca Bronisława Średniawy Rola współpracy Mariana Smoluchowskiego i Teodora Svedberga w prowadzonych w pierwszych latach XX wieku badaniach ruchów Browna i fluktuacji[53], w której autor opisuje ważki okres współpracy w latach 1907–1914 dwóch uczonych – fizyka teoretycznego Smoluchowskiego z fizykiem eksperymentatorem Svedbergiem – nad doświadczeniami związanymi z badaniami ruchów Browna.

W sto trzydziestą rocznicę urodzin i osiemdziesiątą piątą rocznicę śmierci Mariana Smoluchowskiego Komisja Historii Nauki przy Polskiej Akademii Umiejętności 17 maja 2002 roku zorganizowała sesję naukową pod tytułem Marian Smoluchowski – od teorii atomistycznej do fizyki współczesnej. Pokłosiem tej sesji było wydanie w 2003 roku przez Polską Akademię Umiejętności i Komisję Historii Nauki publikacji Marian Smoluchowski – od teorii atomistycznej do fizyki współczesnej, opracowanej przez Adama Strzałkowskiego i zawierającej sześć esejów poświęconych Smoluchowskiemu oraz katalog wystawy z 2002 roku[54].

Muzeum Uniwersytetu Jagiellońskiego zorganizowało wystawę przedstawiającą życie i działalność Mariana Smoluchowskiego w różnych obszarach jego zainteresowań. Wystawa Marian Smoluchowski (1872–1917). Fizyk, taternik, romantyk nauki odbyła się w Collegium Maius Uniwersytetu Jagiellońskiego[55].

W 2000 roku ukazała się na polskim rynku wydawniczym pozycja w języku angielskim z przedmową Romana Ingardena (1893–1970), zatytułowana Marian Smoluchowski. His Life and Scientific Work[56], której autorami są: Subrahmanyan Chandrasekhar, Mark Kac i Roman Smoluchowski.

Andrzej Fuliński, profesor fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego, napisał artykuł Współczesne zastosowania równań Smoluchowskiego, w którym ukazał wykorzystanie równań Smoluchowskiego we współczesnej nauce i technice, uświadamiając czytelnikom na konkretnych przykładach rozmiar dziedzictwa naukowego wielkiego fizyka[57].

W 2003 roku w numerze 2 (35) czasopisma internetowego „Zwoje” zamieszczono kilka artykułów poświęconych Marianowi Smoluchowskiemu. Andrzej Budzanowski w eseju Znaczenie prac Mariana Smoluchowskiego dla fizyki subatomowej[58] unaocznia zasługi Smoluchowskiego w zakresie stosowaniu rachunku prawdopodobieństwa do swobodnych cząstek Brownowskich, które dają się przenieść w świat procesów jądrowych i subjądrowych z uwagi na ich uniwersalność. Budzanowski zaznacza, że po odkryciu innych form materii, na przykład materii nukleinowej (jądrowej) i dalszych substruktur, to jest kwarków i gluonów, można się spodziewać, że rozważania Smoluchowskiego znajdą zastosowanie w zderzeniach jądrowych, podczas których wytwarza się wysoko wzbudzone stany materii jądrowej łącznie ze stanem krytycznym, a wreszcie w poszukiwaniach pierwotnego stanu materii Wszechświata, to jest stanu plazmy kwarkowo-gluonowej.

W 2007 roku wydawnictwo OBI opublikowało w serii wydawniczej Źródła. Filozofia przyrody – filozofia nauki książkę Smoluchowski – Natanson i inni, jako trzeci tom cyklu Krakowska filozofia przyrody w okresie międzywojennym[59]. Pozycja zawiera cztery eseje poświęcone Smoluchowskiemu. Autorzy prac – Krzysztof Starzec i Paweł Polak – omówili kilka niezwykle ważnych kwestii nauki Smoluchowskiego, jak koncepcja przypadku, rola rachunku prawdopodobieństwa w fizyce, podejście do zasady przyczynowości, kwestia badania indukcyjnego i dedukcyjnego w fizyce, a nawet problem identyfikacji z poglądami materialistycznymi.

W 2008 roku Małgorzata Stawarz opublikowała artykuł Punkt wyjścia filozoficznych rozważań Mariana Smoluchowskiego na temat przypadku i prawdopodobieństwa[60].

Od wielu lat popularyzatorem dorobku i osoby Mariana Smoluchowskiego jest Bogdan Cichocki, który publikuje artykuły w matematyczno-fizyczno-informatyczno-astronomicznym miesięczniku „Delta” wydawanym przez Uniwersytet Warszawski.

Liczba wymienionych publikacji, mimo że niepełna, jak na uczonego tej klasy i blisko sto lat, które minęły od jego śmierci, zdumiewa swoją skromnością, zwłaszcza zaś zaskakuje fakt, że ukazały się dotychczas tylko trzy pozycje książkowe poświęcone Smoluchowskiemu. Wyliczenie tych publikacji wyraźnie pokazuje, z jak niewielką liczbą opracowań opisujących dokonania tego uczonego mamy do czynienia.

Należy podkreślić, że najintensywniejszy okres zainteresowania polskich środowisk naukowych pracą Smoluchowskiego to lata pięćdziesiąte XX w., niezwykle trudne dla polskiej nauki. Niezależnie od politycznych przyczyn tego zainteresowania, wśród publikacji naukowych znalazło się szereg pozycji, dzięki którym osoba wybitnego uczonego nie uległa całkowitemu zapomnieniu. Po stosunkowo obfitym okresie lat pięćdziesiątych przez kolejne cztery dziesięciolecia (z kilkoma wyjątkami) o Smoluchowskim właściwie zapomniano. Dopiero w nowym tysiącleciu zauważalny jest ponowny wzrost zainteresowania dokonaniami polskiego fizyka.

Setna rocznica śmierci Smoluchowskiego zainspirowała środowisko naukowe do stworzenia licznych artykułów i esejów o tym znakomitym fizyku. Z pewnością nie będą one ostatnie.

Brak podstawowego, autorskiego studium filozoficznego stanowi przeszkodę, aczkolwiek nie jedyną, w określeniu poglądów Smoluchowskiego. Poglądy filozoficzne zawarte w jego pismach nie były też klarownie wyłożone. Smoluchowski w swoich pracach nie jest jednoznaczny, często stawia tezy, którym w innym miejscu przeciwstawia kolejne. Zdarza się, że można odnaleźć wypowiedzi lub sugestie wzajemnie sobie zaprzeczające. Nie da się go również przypisać do określonego systemu filozoficznego, gdyż jego poglądy nie mieściły się w żadnej obowiązującej ówcześnie szkole filozoficznej. Prowadziło to do powstania świadomych nadużyć w interpretowaniu jego filozofii, przypisujących mu przekonania materialistyczne, a nawet tezy materializmu dialektycznego. Była to opinia, która przylgnęła do Smoluchowskiego na długie lata, jednak – w świetle zawartych w jego pracach poglądów filozoficznych – jest ona nie do utrzymania. Nie można mu również przypisać, a w niektórych publikacjach to się zdarza, przekonań ateistycznych, mimo że miał obojętny stosunek do wierzeń religijnych. Brak deklaratywności w tej tak niezwykle osobistej kwestii powinien skłaniać badacza do ograniczenia sądów.

Należy jeszcze raz podkreślić, że Smoluchowski był fizykiem, którego prace wykorzystywane są nadal w badaniach naukowych i przemysłowych, zwłaszcza w chemii, farmacji i fizyce w badaniach dotyczących przypadku, rachunku prawdopodobieństwa i statystyki, w rozwiniętych badaniach procesów stochastycznych, w badaniach nad dynamiką chaotyczną czy w opisach procesów sedymentacji i koagulacji.

1 Zob. N.G. van Kampen, Procesy stochastyczne w fizyce i chemii, red. Ł.A. Turski, tłum. M. Dudyński, M. Ekiel-Jeżewska, D. Śledziewska-Błocka, Warszawa 1990, s. 79.

2 Tamże, s. 186.

3 Zob. A. Fuliński, Współczesne zastosowania równań Smoluchowskiego, w: Marian Smoluchowski. Od teorii atomistycznej do fizyki współczesnej, red. A. Strzałkowski, Kraków 2003, s. 23.

4 Tamże, s. 25.

5 Tamże, s. 24.

6 Tamże, s. 25.

7 Zob. M. Kosmulski, Potencjał ζ i równanie Smoluchowskiego, „PAUza Akademicka. Tygodnik PAU” 2017, nr 380–381, s. 7.

8 Wikipedia, Web of Science, https://en.wikipedia.org/wiki/Web_of_Science (dostęp: 10.03.2020).

9 Zob. M. Kapczyński, Indeks Hirscha zastosowanie oraz metody obliczania, Thomson Reuters (Scientific), 2 lipca 2012 roku, https://puss.pila.pl/uploads/indeks_h_zastosowanie_metody_obliczania.pdf (dostęp: 10.03.2020).

10 Zob. W. Marx, M. Cardona, Blasts from the Past, „Physics World” 2004, vol. 17, no. 2.

11 Zob. B. Cichocki, Nagroda Nobla, „Delta” 1997, nr 12.

12 The Nobel Prize, Richard Zsigmondy. Facts, https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1925/zsigmondy/facts/ (dostęp: 30.04.2020) – wszędzie, gdzie nie podano inaczej, teksty w tłumaczeniu autora.

13 R.A. Zsigmondy, Properties of Colloids, Nobel Lecture, Chemistry 1922–1941, Singapore, New Jersey, London, Hong Kong 1999, s. 53.

14 The Nobel Prize, The Svedberg. Facts, https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1926/svedberg/facts/ (dostęp: 30.04.2020).

15 T. Svedberg, K. Inouye, Eine neue Methode zur Prüfung der Gültigkeit des Boyle-Gay-Lussac’schen Gesetzes für kolloide Lösungen, „Zeitschrift für Physikalische Chemie-Stöchiometrie und Verwandtschaftslehre” 1911, H. 77, s. 145–190.

16 M. Smoluchowski, Über Unregelmäßigkeiten in der Verteilung von Gasmolekülen und deren Einfluß auf Entropie und Zustandsgleichung, w: Festschrift Ludwig Boltzmann gewidmet zum sechzigsten Geburtstage, Leipzig 1904, s. 626–641.

17 Tenże, Teorja kinetyczna opalescencji w stanie krytycznym oraz innych zjawisk pokrewnych, „Rozprawy Wydziału Matematyczno-Przyrodniczego Akademii Umiejętności”, seria A, t. XLVII, Kraków 1907, s. 179–199.

18 Zob. B. Średniawa, Rola współpracy Mariana Smoluchowskiego i Teodora Svedberga w prowadzonych w pierwszych latach XX wieku badaniach ruchów Browna i fluktuacji, „Postępy Fizyki” 1991, t. 42, z. 4, s. 441.

19 Tamże, s. 451.

20 Tamże, s. 452.

21 The Nobel Prize, Jean Baptiste Perrin. Facts, https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1926/perrin/facts/ (dostęp: 30.04.2020).

22 M. Smoluchowski, O fluktuacjach termodynamicznych i ruchach Browna, w: Pisma Mariana Smoluchowskiego, t. 2, dz. cyt., s. 299–300.

23 J. Perrin, Les Atomes, Paris 1913.

24 Tenże, Atoms, New York 1916, s. 134.

25 Tamże.

26 Tamże, s. 135.

27 A. Einstein, Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen, „Annalen der Physik” 1905, vol. 322, Bd. 8, s. 549–560.

28 Tenże, Zur Theorie der Brownschen Bewegung, „Annalen der Physik” 1906, vol. 324, Bd. 2, s. 371–381.

29 M. Kac, Marian Smoluchowski and the Evolution of Statistical Physics, w: Polish Men of Science. Marian Smoluchowski. His Life and Scientific Work, red. R.S. Ingarden, Warszawa 1986, s. 17.

30 Zob. M. Kosmulski, Potencjał ζ i równanie Smoluchowskiego, dz. cyt., s. 7.

31 B. Duplantier, Brownian Motion, „Diverse and Undulating”, Einstein, 1905–2005: Poincaré Seminar 2005, „Progress in Mathematical Physics” 2006, vol. 47, s. 251–252.

32 S. Loria, Marian Smoluchowski i jego dzieło (1872–1917), „Postępy Fizyki” 1953, t. IV, z. 1, s. 38.

33 Zob. W. Kapuściński, Poglądy filozoficzne Mariana Smoluchowskiego, „Fizyka i Chemia” 1953, nr 4 (28), s. 200.

34 M. Smoluchowski, O pojęciu przypadku i pochodzeniu praw fizyki opartych na prawdopodobieństwie, „Wiadomości Matematyczne” 1923, t. 27, z. 2, s. 27–52.

35 S. Loria, Marian Smoluchowski (1872–1917). Wspomnienie i próba charakterystyki, „Problemy” 1952, nr 12, s. 794.

36 T. Godlewski, Maryan Smoluchowski. Jego życie i działalność naukowa, „Wiadomości Matematyczne” 1919, t. 23, z. 1–3, s. 1–36.

37 „Taternik. Organ Sekcji Turystycznej Polskiego Towarzystwa Tatrzańskiego”, rok 1915–1921, Kraków 1921.

38 M. Smoluchowski, Kilka uwag o analogiach fizycznych, zwłaszcza w teoriach prądów elektrycznych, prądów cieplnych i zjawiska dyfuzji, „Wiadomości Matematyczne” 1918, t. XXII, s. 167–176.

39 Pisma Mariana Smoluchowskiego. Z polecenia Polskiej Akademii Umiejętności, t. 1, Kraków 1924, t. 2, Kraków 1927, t. 3, Kraków 1928.

40 A. Teske, Marian Smoluchowski, „Fizyka i Chemia” 1951, rok IV, maj–czerwiec, nr 3 (17).

41 W. Krajewski, Wielki fizyk i filozof materialista (W 80-lecie urodzin Mariana Smoluchowskiego), „Trybuna Ludu”1952, nr 148. Artykuł został następnie przedrukowany w dzienniku „Słowo Ludu” 1952, nr 129 oraz w czasopismach: „Świat i My” 1952, nr 28, „Widnokrąg” 1952, nr 24, „Głos Szczeciński” 1952, nr 23, „Nowiny Rzeszowskie” 1952, nr 23, „Słowo Tygodnia”, Rzeszów 1952, nr 14, „Problemy” 1952, nr 12.

42 W. Krajewski, Marian Smoluchowski jako filozof-materialista, „Myśl Filozoficzna” 1952, nr 4, s. 232–248.

43 Tenże, Światopogląd Mariana Smoluchowskiego, Warszawa 1956.

44 W. Kapuściński, Poglądy filozoficzne Mariana Smoluchowskiego, dz. cyt.

45 S. Loria, Marian Smoluchowski (1872–1917). Wspomnienie i próba charakterystyki, „Rocznik Polskiego Towarzystwa Fizycznego” 1953, t. 4, z. 1.

46 Tenże, Marian Smoluchowski i jego dzieło (1872–1917), dz. cyt.

47 K. Gostkowski, Kilka wspomnień o Marianie Smoluchowskim, „Postępy Fizyki” 1953, t. IV, z. 2.

48 Ł. Storczak, Diskussiâ o prirode fizičeskogo znania, „Voprosy Filosofii” 1948, nr 1, s. 206.

49 A. Teske, Marian Smoluchowski. Życie i twórczość, Warszawa 1955.

50 M. Smoluchowski, Wybór pism filozoficznych, Warszawa 1956.

51 Z. Klemensiewicz, Marian Smoluchowski, wspomnienie sprzed lat czterdziestu, „Kosmos” 1958, seria B, nr 4, s. 95–107.

52 I. Dąmbska, O poglądach metanaukowych Władysława Natansona i Mariana Smoluchowskiego, „Zagadnienia Naukoznawstwa” 1979, t. XV, z. 1 (57), s. 3–11.

53 B. Średniawa, Rola współpracy Mariana Smoluchowskiego i Teodora Svedberga w prowadzonych w pierwszych latach XX wieku badaniach ruchów Browna i fluktuacji, dz. cyt., s. 423–455.

54 Zob. A. Fuliński, Współczesne zastosowania równań Smoluchowskiego, dz. cyt., s. 23.

55 Marian Smoluchowski 1872–1917. Fizyk, taternik, romantyk nauki, katalog wystawy czasowej Collegium Maius, 17 maja–14 lipca 2002 roku.

56 S. Chandrasekhar, M. Kac, R. Smoluchowski, Marian Smoluchowski. His Life and Scientific Work, red. R.S. Ingarden, Warszawa 2000.

57 A. Fuliński, Współczesne zastosowania równań Smoluchowskiego, dz. cyt.

58 A. Budzanowski, Znaczenie prac Mariana Smoluchowskiego dla fizyki subatomowej, w: Marian Smoluchowski. Od teorii atomistycznej do fizyki współczesnej, dz. cyt.

59 K. Starzec, Marian Smoluchowski – teoria nauki a działalność naukowa, w: Krakowska filozofia przyrody w okresie międzywojennym, t. 3, Smoluchowski – Natanson – inni, red. M. Heller, J. Mączka, Kraków–Tarnów 2007.

60 M. Stawarz, Punkt wyjścia filozoficznych rozważań Mariana Smoluchowskiego na temat przypadku i prawdopodobieństwa, „Semina Scientiarum” 2008, nr 7.

Spis treści

Rozdział 1

Miejsce Mariana Smoluchowskiego w nauce światowej oraz polskiej