ReklamaA1-2ReklamaA1-3

Albert Abraham Michelson – kujawski noblista apostołem światła

Historia9 maja 2024, 12:30   red. Tomasz Kardaś4947 odsłon0 Komentarzy
Albert Abraham Michelson – kujawski noblista apostołem światła
Pasadena 15.01.1931 r. W pierwszym rzędzie od lewej: Albert Abraham Michelson, Albert Einstein i Robert Millikan - fot. z arch. T. Kardasia

Fizyka nie należy do ulubionych zajęć szkolnych. Nie więcej niż 3 uczniów na 100 wymienia ją jako ulubiony przedmiot. Może czas to zmienić tym bardziej, że to między innymi dzięki fizyce zawdzięczamy dzisiejszy ogromny rozwój technologiczny. Nasz region może poszczycić się, że tutaj urodził się pierwszy amerykański noblista, którego odkrycia położyły podwaliny pod powstanie szczególnej teorii względności Alberta Einsteina, a także skierowały pomiary wielkości fizycznych na nieznaną dotychczas ludzkości ich precyzyjność. Dzisiaj mija 93. rocznica śmierci Alberta Abrahama Michelsona, urodzonego w Strzelnie.

Wynaleziony przez niego interferometr w 1880 r., astronomowie nazywają „nadzieją astronomów XXI wieku”. Może historia życia Alberta Abrahama Michelsona urodzonego w Strzelnie spowoduje, że więcej młodych ludzi zainteresuje się takimi naukami, jak fizyka czy astronomia. Jedni o nim mówili, że był „Apostołem światła”, inni „Mistrzem światła”, albo „Człowiekiem, który świat nauczył mierzyć” lub takim „Paganinim nauk ścisłych”. Einstein nazywał go wręcz „Artystą w nauce”. Medali, odznaczeń i prestiżowych nagród  które otrzymał starczyło by na uhonorowanie niejednego wybitnego naukowca.  Każde liczące się towarzystwo naukowe na świecie chciało go mieć w swoich szeregach od amerykańskich począwszy przez angielskie, francuskie a na ówczesnych radzieckich skończywszy.

Dnia 20.12.1852 r. jego ojciec Samuel złożył dokument w magistracie Strzelna następującej treści:

„Zgłaszam, że żona moja Rozalia z domu Przyłubska wczoraj rano o godzinie 5-tej powiła chłopca, który otrzymuje imię Albert”.

Samuel syn Michała pochodzącego z Fordonu poślubił w 1851 r. w Inowrocławiu Rozalię córkę Abrahama i Pauliny Przyłubskich. Małżonkowie po ślubie zamieszkali w Strzelnie, utrzymując się z prowadzenia małego wyszynku usytuowanego przy rynku i udzielania kredytów. Ojciec należał do bogatszych mieszkańców Strzelna o czym świadczą księgi podatkowe – należał do grupy 14 mieszkańców płacących najwyższe podatki. Co zatem skłoniło Michelsonów do opuszczenia Strzelna? Jednym z powodów decyzji o emigracji był brak akceptacji przez członków gminy żydowskiej Samuela Michelsona, o czym świadczą wyniki wyborów z 20.06.1854 r. do jej władz czyli do tzw. kahału. Samuel będąc jednym z 13 kandydatów, otrzymał tylko jeden ze 140 oddanych głosów. Ostracyzm środowiska mógł wynikać z tego, że Rozalia była córką żydowskiego kupca i Polki, nadto w rodzinie nie przestrzegano żydowskich religijnych zasad np. imię jemu nadano zaraz po jego urodzeniu a nie siedem dni później podczas ceremonii obrzezania, czego wymagały zasady religijne. Nie bez znaczenia był również fakt, że siostra Samuela, Bella wyszła za mąż  za O. Meyera i od kilku lat mieszkali w Murphys Camp w Calaveras Country w Kalifornii. Michelsonom w Strzelnie urodziły się jeszcze dwie córki Paulina i Joanna.

Ze spisu pasażerów statku „SS Harmonia” na pokładzie którego dopłynęli do Nowego Jorku z Hamburga 19.07.1856 r. dowiadujemy się że miała 1 rok. Niestety dalsza podróż z Nowego Jorku przez Panamę do Kalifornii musiała dla Joanny zakończyć się tragicznie, bowiem do Murphys Camp nie dotarła – smutna ta historia w rodzinie była później tematem tabu. W osadzie górniczej Samuel założył mały sklepik z przywiezionymi narzędziami górniczymi, którymi handlował z poszukiwaczami złota. Mały Albert najpierw chodził do miejscowej szkoły a później za namową mamy udał się po dalszą naukę do San Francisco. Wychodząca tam gazeta Daily Alta California 23.05.1868 r. na pierwszej stronie napisała, że podczas popisów końcowych Albert Michelson był jednym z czterech najzdolniejszych uczniów, który wygłosił wykład z optyki.

Podszedł do prezydenta Granta...

Historia dostania się Alberta do Naval Academy w Annapolis była tak niezwykła, że twórcy słynnego serialu Bonanza o rodzinie Bena Cartwrighta i jego czterech synach poświecili jej odcinek pt. Look to the Stars. Dyrektor szkoły T. Bradley, u którego mieszkał więc go dokładnie poznał, widząc jego ogromne zdolności zasugerował rodzicom, aby go dalej kształcili. Ich finansowo nie było na to stać. Jedyną drogą była szkoła wojskowa i to ta w Annapolis, bo do niej każdy stan mógł wytypować jednego studenta ze swojego terytorium. Pech chciał że egzamin najlepiej zdało trzech kandydatów pretendentów ze stanu Nevada w tym Albert. Nominację otrzymał syn inwalidy wojennego nie on. Za namową Bradley’a i zaopatrzony w jego list polecający oraz kongresmena T. Fitscha udał się pociągiem z San Francisco  do Waszyngtonu do prezydenta Ulyssesa S. Granta, bowiem ten miał w swoich rękach dodatkowych 10 nominacji prezydenckich do akademii. Jak dotrzeć do prezydenta i aby ten go wysłuchał, a nie pod byle pretekstem zbył. Po kilkudniowej obserwacji zorientował się, że prezydent Grant o tej samej godzinie wychodzi na spacer z psem. Pewnego dnia odważnie podszedł do niego i przedstawił mu swoją prośbę. Grant nie miał dla niego dobrej wiadomości, bowiem wszystkie nominacje już wykorzystał. Albert na to odważnie: Będzie Pan dumny ze mnie, jeśli się tam dostanę. Prezydent jedynie zasugerował mu, aby udał się do Annapolis, może któryś z jego nominatów się nie stawił. Pojechał więc do Annapolis, tam ponownie go przeegzaminowano i czekał 4 dni czy żaden nominat się nie zjawi. Niestety zjawili się wszyscy, wrócił do Waszyngtonu, kupił bilet powrotny i już siedział w pociągu, gdy na peron wbiegł posłaniec i wywoływał jego nazwisko. Okazało się, że prezydent za namową egzaminatorów utworzył dodatkowe 11 miejsce specjalne dla niego. Wiele lat później, kiedy był u szczytu swojej sławy i odwiedził akademię kadetom mówił, że nielegalny akt prezydenta stał się podstawą jego kariery naukowej.

Studia w Annapolis rozpoczął 28.06.1869 r. a zakończył 13.05.1873 r. Zawsze zajmował w klasie miejsce w pierwszej dziesiątce. Bardzo dobre wyniki uzyskiwał z fizyki, matematyki, rysunku, natomiast słabe oceny miał z przedmiotów wojskowych, co podczas promocji na oficera marynarki wojennej dowódca szkoły skwitował uwagą:

„Jeśli w przyszłości mniej baczyć będziesz na sprawy naukowe, a więcej na ćwiczenia artyleryjskie na morzu, to może przyjdzie taki czas, że starczy ci wiedzy, aby przysłużyć się w jakiś sposób swojej ojczyźnie.”

Podobno złośliwości tych słów nie zapomniał do końca życia. Jeden z admirałów w obecności kadetów żałował, że Michelson opuścił szeregi marynarzy a zajął się nauką, bo może też byłby admirałem, na co Michelson odpowiedział: Może ja w swojej profesji jestem admirałem.

Służba na morzu

Po wakacjach 18.09.1873 r. rozpoczął obowiązkową dwuletnią służbę na morzu. Zwiedził podczas tych dwóch lat wiele krajów, zawitał do wielu portów i przydarzyło mu się wiele ciekawych przygód. O jednej opowiedział w 1911 r. w Getyndze wybitnemu polskiemu matematykowi Hugonowi Steinhausowi, który pracował tam nad doktoratem a mieszkał w tym samym pensjonacie co Michelsonowie. Michelson był tam z serią wykładów.

Tak Steinhaus opisał to we wspomnieniach:

„Koledzy poszli do miasta, upili się i przekroczyli godzinę powrotu, ale on wynalazł samotne, piękne miejsce i zaczął szkicować – zajęło go to do tego stopnia, że także się spóźnił. Koledzy usprawiedliwiali się tym, że byli pijani; kapitan uznał to tłumaczenie za zrozumiałe, ale Michelsona usprawiedliwienie, że przy rysowaniu zapomniał spojrzeć na zegarek, wydawało się kapitanowi niedorzeczne. Skutek był taki, że Albertowi za karę nie było wolno opuszczać statku przez dwa tygodnie.”

Po powrocie z rejsu zaproponowano mu pracę wykładowcy fizyki i chemii w akademii, którą rozpoczął 16.12.1875 r. Jego przełożony William T. Sampson bardzo go polubił zapraszał nawet do siebie na kolacje. Podczas jednego z takich wieczorów poznał jego krewną,  która niedawno wróciła z Europy Margaret Heminway. Była ona córką bogatego i wpływowego prawnika Alberta Gallatina Heminway’a. Zakochali się w sobie z wzajemnością i potajemnie zaręczyli, bowiem dla jej rodziców syn biednych emigrantów nie był dla ich córki wymarzonym mężem. Majątek Heminway’ów był wówczas porównywany z majątkiem Rockefellerów. Ślub odbył 10.04.1877 r. w posiadłości jej rodziców  w Towers.

Z nowym rokiem akademickim od swojego przełożonego otrzymał rozkaz, aby studentom zademonstrować metodę pomiaru prędkości światła J. Foucaulte’a. Wielkie zainteresowanie światłem w tamtym czasie wywołała praca J. Maxwella zatytułowana Traktat o elektryczności i magnetyzmie, która ukazała się w 1873 r. Wyniki tych pomiarów przesłał przełożonym 25 marca 1878 r. Byli tak dumni z pracy swojego absolwenta i pracownika, że wysłali notatkę do czasopism American Journal of Science and Arts oraz do Nature. Tak ukazał się światu naukowiec Michelson. Był to pierwszy pomiar prędkości światła wykonany na kontynencie amerykańskim. Najlepiej skalę trudności tego zadania ilustruje fakt, że światło  potrzebuje tylko nieco więcej niż jedną sekundę, aby pokonać odległość z Ziemi do Księżyca.

Wielki talent

Decydenci amerykańscy zorientowali się ze skali talentu Michelsona i postanowili wysłać go do uzupełnienia swojej wiedzy do Europy. Wybrał studia na berlińskim uniwersytecie, bowiem tam prowadzili wykłady z fizyki tacy mistrzowie jak Herman Helmholtz czy Gustaw R. Kirchhoff. Otrzymał 14.09.1880 r. obywatelstwo amerykańskie i wraz z brzemienną żoną i dwójką dzieci udał się do Europy. Albert został 16.10.1880 r. wpisany na listę studentów. To tam podczas studiów zapoznał się z teorią Maxwella i jego projektem doświadczenia, które miało wykazać czy hipotetyczna spoczywająca, sprężysta substancja wypełniająca cały Wszechświat, zwana eterem, po której fale elektromagnetyczne miały się rozchodzić, istnieje czy nie. Tam wpadł na pomysł skonstruowania przyrządu, który nadawałby się do tego celu a jego działanie oparte jest na nakładaniu się spójnych fal, który mi dzisiaj nazywamy interferometrem Michelsona. Rozumował w ten sposób, że prędkość światła powinna być sumą prędkości światła w próżni i prędkości Ziemi względem spoczywającego eteru. Jego zdaniem wystarczyło zmierzyć prędkość światła w prostopadłych do siebie kierunkach i te prędkości porównać a wtedy będzie wszystko jasne. Cztery ramiona swojego interferometru ustawiał prostopadle do siebie i obserwował czy nakładające się na siebie fale wcześniej rozdzielone, po przebyciu tych samych dróg, tylko w innych kierunkach, spóźniają się czy nie. Wyniki, jego zdaniem niezbyt się udawały, bo nie obserwował spodziewanego spóźnienia a przyczyn tego upatrywał w niestałości temperatury, albo w drganiach podłoża spowodowanego ruchem ulicznym. Był przekonany że ten eter jest.

Po narodzinach córki Elsy (1880), do pomiarów powrócił dopiero w kwietniu 1881 r. ale już na terenie Obserwatorium Astronomicznego w Poczdamie. Berlińska uczelnia wydała mu świadectwo ukończenia studiów doktorskich 11.03.1881 r., a rozliczył się z nią 23.03.1881 r., co skrupulatnie odnotowała pruska administracja. Po opuszczeniu Poczdamu udał się z rodziną do Heidelbergu. Tam jesienią zostawił rodzinę a sam udał się do Paryża. Rodzina zjawiła się w Paryżu dopiero w lutym 1882 r., a razem wrócili do Ameryki na pokładzie statku Amerique, który zawinął 19 kwietnia do Nowego Jorku.

Odkrycie, które zrewolucjonizowało naukę

Przyjaciele, żeby już nie wracał do marynarki wojennej a zajął się nauką załatwili mu zwolnienie ze służby wojskowej i nową pracę w Cleveland w Case School of Applied Science. Tam postanowił powtórzyć swój eksperyment, ale w większej skali, ramiona interferometru wydłużył dziesięciokrotnie a całość umieścił na kamiennym bloku zanurzonym w zbiorniku z rtęcią. Kiedy wszystko już było gotowe do eksperymentu, na terenie uczelni wybuchł w nocy 27.10.1886 r. pożar i wszystko strawił. Edward Morley z którym Michelson spotykał się na różnych konferencjach pracował w Western Reserve College, który znajdował się po przeciwnej stronie ulicy jego uczelni. Ten zaproponował mu wykonanie eksperymentu u siebie. Tak obaj 17.04.1887 r. rozpoczęli swój słynny eksperyment, który Piotr Kapica, rosyjski laureat Nagrody Nobla z fizyki z 1978 r., podczas sympozjum w Pradze w 1959 r. zaliczył do 8 najważniejszych odkryć, które zrewolucjonizowały naukę. Kluczowe pomiary wykonali od 8 do 12 lipca i następnie dokonali obliczeń z których wynikało, że eteru nie ma. Zarówno oni jak i inni fizycy nie mogli się z tym wynikiem pogodzić, dokładność fantastyczna a wynik niezgodny z przewidywaniami teoretycznymi. Gdzie tkwił błąd? To dopiero w 1905 roku wyjaśnił w swojej teorii Albert Einstein. Wyniki opublikowali w prestiżowych czasopismach w różnych językach, po niemiecku, po francusku, tak że poznał je cały świat naukowy.

Od nowego roku akademickiego w  1889 r. przeniósł się do Uniwersytetu Clarka w Worcester. Tam wpadł na pomysł, aby swój interferometr wykorzystać do pomiaru średnic księżyców Jowisza. Podstawy teoretyczne tego pomiaru zawarł w swojej najbardziej matematycznej pracy, pełnej wzorów i całek, którą opublikował w Philosophical Magazine w 1890 r. Tak narodził się przyrząd nazywany interferometrem gwiazdowym Michelsona. W lipcu 1891 r. w obserwatorium na Mount Wilson w Kalifornii przy idealnej pogodzie zmierzył średnice czterech galileuszowych księżyców Jowisza. Jego przewidywania teoretyczne i zbudowany sprzęt sprawdziły się doskonale i metoda nadawała się do pomiarów średnic gwiazd, których dotychczas nikt nie próbował zmierzyć. Prac dalej nie prowadził bo w styczniu 1892 r. dostał propozycję wyjazdu do Międzynarodowego Biura Miar i Wag do  Paryża, aby uniwersalnie zdefiniować istniejący tam platyno-irydowy wzorzec metra. Pomysł był taki, aby przy pomocy interferometru zmierzyć ile długości fal określonej barwy światła mieści się między kreskami określającymi jeden metr na tym wzorcu. Wykorzystał do tego celu czerwoną linię kadmu i ustalił, że jeden metr wyznacza 1553163,5 linii tego światła o długości 0,64384722 mikrometra i był to wzorzec aż do 1960 r.

10 grudnia 1907 roku odebrał Nagrodę Nobla

Będąc jeszcze w Paryżu kierował pracami budowlanymi fizycznego laboratorium chicagowskiego uniwersytetu, którego stał się pracownikiem  pod koniec lipca 1893 ro. To w murach tej uczelni spędził resztę swojego życia naukowego. Kierował tym wydziałem aż do września 1925 roku. W styczniu 1898 r. rozwiódł się z Margaret a w grudniu 1899 ożenił się z Edną Stanton z którą miał trzy córki, Madeleine (1902), Beatrice (1904) i Dorothy (1906).  Dnia 10 grudnia 1907 roku odebrał Nagrodę Nobla za skonstruowanie precyzyjnych przyrządów optycznych i za spektroskopowe oraz metrologiczne badania, wykonane przy ich pomocy. Tymi przyrządami np. były siatki dyfrakcyjne, czyli takie kraty, które świetnie nadawały się do analizowania światła. W ich konstrukcji był mistrzem potrafił na 1 mm szkła wyrysować kilkaset rys. Z kongresu w Chile, który był w styczniu w 1909 r. przywiózł tyle dziwnych trofeów w postaci owadów, skrzydeł ptaków, że po ich zbadaniu powstała praca wyjaśniająca skąd się biorą te fantastyczne ich barwy. W 1915 roku wykorzystując swój interferometr zbadał czy w środku Ziemia jest ciałem stałym czy płynnym.

Kiedy Ameryka przystąpiła do I wojny światowej ubrał mundur i stawił się w Waszyngtonie, gdzie pracował między innymi nad dalmierzem morskim, badał jakość szkieł do wojskowych przyrządów optycznych i był autorem licznych patentów. Jak pod koniec życia pytano go o jego największe osiągnięcia naukowe to zaliczał do nich też pomiar średnicy gwiazdy Betelgezy z 1920 roku na Mount Wilson w Kalifornii. Był to tak wielki sukces, bo był to pierwszy taki pomiar i ta informacja znalazła się nawet na pierwszej stronie The New York Times’a. W kwietniu 1921 r. spotkał się z Marią Skłodowską-Curie podczas III Kongresu Solvayowskiego w Brukseli. Ten nie znoszący biurokracji naukowiec w 1923 r. został wybrany przewodniczącym Narodowej Akademii Nauk do 1927 r. Za jego kadencji otwarto nowo wybudowaną siedzibę tej instytucji, którą otwierał ówczesny prezydent USA Calvin Coolidge. Potem wrócił do pomiarów prędkości światła na znacznie większych odległościach między wzgórzami Mount Wilson a San Antonio  i w tubach próżniowych w Irvine Ranch. Zaczął niedomagać fizycznie, musiał przerywać badania i postanowił przejść na emeryturę. Dnia 13.06.1930 r. pożegnano go na chicagowskim uniwersytecie i przeniósł się do Pasadeny, aby dalej doglądać pomiarów prędkości światła prowadzonych na Mount Wilson.

W styczniu 1931 r. odwiedził go Albert Einstein, spędzili ze sobą kilka wieczorów. Kiedy Einstein zapytał go dlaczego mimo podeszłego wieku prowadzi badania naukowe odpowiedział mu: sprawia mi to przyjemność. Niestety kilka miesięcy później świat obiegła wiadomość, że 9.05.1931 r. o godzinie 13:00 w swoim domu w Pasadenie podczas snu zmarł na wylew krwi do mózgu. Za życia został doceniony i uhonorowany licznymi nagrodami przez takie instytucje jak: Royal Society, National Academy of Science, American Physical Society, American Association for the Advancement of Science. Otrzymał w 1889 r. Nagrodę Rumforda, w 1900 r. Grand Prix Światowej Wystawy w Paryżu, oraz medale: w 1903 r. Matteucciego, w 1907 r. Copley’a, w 1912 r. Elliotte’a Cressona, w 1917 r. Henry Drapera, w 1920 r. Alberta, w 1923 r. Jasssena i Franklina, a w 1929 r. Duddella. Wychował dwóch noblistów Roberta Millikana (1923) i Artura Comptona (1927). Napisał trzy książki i opublikował 175 artykułów naukowych. Szczyt na Alasce i krater na Księżycu noszą jego imię. Oprócz zajęć naukowych uwielbiał grę na skrzypcach, w tenisa i bilard, pięknie malował, uprawiał pasjami żeglowanie, komponował muzykę. Rodzeństwo miał też utalentowane, siostra Miriam była poczytną pisarką, a brat Charles dyrektorem prasowym prezydenta Franklina D. Roosevelta.

Tablica pamiątkowa w Strzelnie

W Strzelnie z inicjatywy prof. Aleksandra Jabłońskiego Polskie Towarzystwo Fizyczne ufundowało tablicę pamiątkową, którą odsłonięto z udziałem jego córki Dorothy Stevens-Michelson 4.09.1963 r. Szkole Podstawowej dnia 24.05.1996 r. nadano imię A.A.Michelsona. Rok 2007 był rokiem Michelsona na terenie gminy Strzelno z licznymi uroczystościami. Dnia 24.06.2010 Strzelno odwiedziła rodzina Michelsona z Kalifornii, Steve i Robert i Michelle Michelson-Ritter. W 2014 r. Towarzystwo Naukowe w Toruniu wydało ze środków Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego pierwszą polską biografię Michelsona pt. Od początku było światło. Rzecz o Albercie Abrahamie Michelsonie autorstwa Tomasza Kardasia, która została wyróżnienie w konkursie Jana Jędrzejewicza za najlepszą książkę historyczną w roku 2015.


Jak się czujesz po przeczytaniu tego artykułu ? Głosów: 238

  • 150
    Czuje się - ZADOWOLONY
    ZADOWOLONY
  • 35
    Czuje się - ZASKOCZONY
    ZASKOCZONY
  • 51
    Czuje się - POINFORMOWANY
    POINFORMOWANY
  • 0
    Czuje się - OBOJĘTNY
    OBOJĘTNY
  • 1
    Czuje się - SMUTNY
    SMUTNY
  • 1
    Czuje się - WKURZONY
    WKURZONY
  • 0
    Czuje się - BRAK SŁÓW
    BRAK SŁÓW

Daj nam znać

Jeśli coś Cię na Pojezierzu zafascynowało, wzburzyło lub chcesz się tym podzielić z czytelnikami naszego serwisu
Daj nam znać
ReklamaB2ReklamaB3ReklamaB4
ReklamaA3