Ta scena wydarzyć się mogła w ostatniej dekadzie XIX w. Wśród grupy młodzieńców, dla których nastał właśnie wyczekiwany ostatni dzień nauki w Seminarium Nauczycielskim w Kcyni (dziś to miasto w województwie kujawsko-pomorskim, w powiecie nakielskim, siedziba gminy miejsko-wiejskiej Kcynia; wówczas było to miasto w zaborze pruskim), wyróżnia się jeden chłopiec. Ściska swoje świadectwo, płomiennym spojrzeniem wpatruje się w nauczyciela. Wyraźnie nie podziela entuzjazmu cieszących się wakacjami rówieśników. Upewniony przez profesora, że nie podlega już rygorom szkolnym, młodzieniec wypala: „Proszę przyjąć do wiadomości, że nigdy nie wydano bardziej krzywdzących ocen!”. I drze przy tym swoje świadectwo, wprawiając w osłupienie i nauczyciela, i kolegów.
Czy ta scena przebiegała tak dramatycznie? Czy młody Jan Czochralski, syn mistrza stolarskiego specjalizującego się w wyrobie mebli domowych i trumien, był tak zuchwały? Czy może niezadowolony z ocen Janek – jak podają inne źródła – swojego świadectwa nigdy nie odebrał? To nie jest dziś aż tak istotne, na pewno brak cenzurki będzie w przyszłości utrudniał Janowi rozwój kariery naukowej. Jednak Janek zupełnie się tym nie przejmuje. Wie, że ma ponadprzeciętny umysł, a oceny to tylko oceny. Interesują go chemia, fizyka, astronomia, a że chłopiec nie jest typem teoretyka, pragnie wiedzę sprawdzać w praktyce. Eksperymenty w domu nie podobają się jednak ojcu. Stawia ultimatum – albo syn zarzuci swoje ryzykowne zabawy z chemią, albo będzie musiał poszukać innego dachu nad głową. Nie ustalimy na pewno, czy Janek świadectwo podarł, ale poza sporem pozostaje to, że był człowiekiem odważnym i zuchwałym. To oczywiste, że swej pasji nie zarzucił.
Bez dyplomu w szerokim świecie
W wieku 16 lat opuszcza więc dom, a rodzicom oświadcza, że wróci, gdy będzie już sławny. Zaczyna skromnie – od… Krotoszyna. Zatrudnia się tam jako pomocnik aptekarza. Trafia dobrze – na pracodawcę, który potrafi zauważyć i docenić talent. Aptekarz wysyła więc młodego Czochralskiego do Berlina i tak w 1904 r. przed 19-latkiem otwiera się zagraniczna kariera.
Najpierw znalazł Czochralski zatrudnienie w aptece, później zmieniał miejsca pracy, uczęszczał na zajęcia z chemii jako wolny słuchacz. Jeszcze przed ukończeniem 25. roku życia został kierownikiem działu badania stali i żelaza w laboratorium niemieckiego koncernu elektrotechnicznego Allgemeine Elektricitäts- Gesellschaft (AEG) oraz dyplomowanym inżynierem chemii (jak to zrobił bez dyplomu poświadczającego jakiekolwiek wykształcenie?).
Korzystał z życia kulturalnego, interesował się sztuką. Uczęszczał na wykłady z historii na Uniwersytecie Berlińskim, regularnie bywał na wernisażach i koncertach. Na jednym z koncertów poznał pianistkę Margaretę Haase, którą poślubił i z którą miał troje dzieci. Mniej więcej od czasu asystentury u inżyniera i ekonomisty Wicharda von Moellendorffa, którą Czochralski odbywał w latach 1911–1914, ścieżka naukowych zainteresowań i całej przyszłej kariery Polaka zaczęła się prostować – Jan Czochralski poświęcił się niemal wyłącznie metalurgii. Z wyśmienitymi efektami. Szybko zdobywał uznanie i rozgłos. Mimo że był Polakiem, Czochralski został przewodniczącym Zarządu Głównego Niemieckiego Towarzystwa Metaloznawczego. Był także członkiem honorowym Międzynarodowego Związku Badań Materiałoznawczych w Londynie.
Jego nazwisko znane było za oceanem. Sam Henry Ford zaprosił go do swoich fabryk i zaproponował dyrektorskie stanowisko w swoim koncernie. Wcześniej niemiecki Metallbank und Metallurgische Gesellschaft wybudował we Frankfurcie duże laboratorium, nad którym kierownictwo powierzył Polakowi. Kiedy Czochralski obejmował nad nim pieczę, miał już na koncie wynalazek życia. Dzieło przypadku, którego waga nie od razu została rozpoznana nawet przez samego wynalazcę, ale po latach uznano to odkrycie za jedno z najważniejszych w XX w. Do dziś wykorzystywane jest w produkcji nowoczesnych urządzeń elektronicznych.
Odkrycie życia i… inne odkrycia
Dorobek naukowy Jana Czochralskiego obejmuje ponad sto publikacji i kilkadziesiąt patentów. Dwie książkowe monografie i tysiące stron tajnych raportów. I choć imponującą listą osiągnięć można by obdzielić kilka życiorysów, to nie ma trudności, by wskazać odkrycie najważniejsze i najbardziej przełomowe. Jest nim opracowanie metody pomiaru szybkości krystalizacji metali, którą nazwano później jego nazwiskiem. Uruchommy znów wyobraźnię. Ten sam chłopiec, który w Kcyni z palącym spojrzeniem mówi profesorowi o niesprawiedliwości ocen na swoim świadectwie, ma już 31 lat i zdążył udowodnić światu swoją wartość. Naukowiec siedzi w półmroku w swoim laboratorium. Sporządza notatki i w zamyśleniu zamiast w kałamarzu macza pióro w tyglu z roztopioną cyną. Przypadek, po którym większość wyrzuciłaby nienadające się już zapewne do użycia pióro, ale bystry umysł Polaka spostrzega coś, co jest początkiem przełomowego odkrycia. Błyskawicznie odkrywa bowiem, że powstanie takiej nici (monokryształ) umożliwia mierzenie szybkości krystalizacji materiału.
Odkrycie dokonane – jak stwierdził w jednej z publikacji sam Czochralski – „zadziwiającym przypadkiem” rzeczywiście było czystym zbiegiem okoliczności? Nie do końca, bo „twórczy błąd” z zamoczeniem pióra w cynie pozwolił Polakowi tak szybko wyciągnąć właściwe wnioski dzięki jego doświadczeniu w pracy w aptece. Dokonywał tam pomiaru czystości wazeliny. Współcześni mu aptekarze wiedzieli, że wyciągana przez nich „nić” wazeliny jest zbiorem kryształów jednej z frakcji tej substancji. Mając do czynienia ze zjawiskiem przypominającym wyciąganie magnesem z opakowania spinaczy biurowych w postaci łańcucha, były aptekarz natychmiast uświadomił sobie, że na końcu zanurzonego w cynie pióra znajduje się krystaliczna nić.
Odkrycie, które Czochralski początkowo uważał za ciekawe, ale nie nazbyt istotne, pozwoliło najpierw otrzymywać monokryształy metali (od roku 1916), a później, od 1948 r., półprzewodniki. Był to moment zwrotny i początek oszałamiającej kariery „metody Czochralskiego”, która umożliwiła pozyskiwanie krzemu w tani sposób. Krzemu, który jest podstawowym składnikiem urządzeń elektronicznych. Dziś metodę odkrytą w 1916 r. wykorzystuje się do pozyskiwania krzemu służącego do budowy tranzystorów, układów scalonych, chipów czy diod. Wagę tego odkrycia zaczęto doceniać pod koniec życia Czochralskiego. Sukces, także materialny, za życia przyniosło Polakowi inne odkrycie. W okresie międzywojennym Jan Czochralski opracował stop na panewki łożysk ślizgowych dla kolejnictwa. Poszukiwania odpowiednich proporcji stopu trwały kilkanaście lat, wiele światowej klasy umysłów pracowało nad tym, czym zastąpić niedostępną cynę, i to ostatecznie Polak opracował idealne proporcje.
A sprawa nie była łatwa, bo musiał to być stop mający – zdawałoby się – wykluczające się wzajemnie właściwości. Z jednej strony bowiem stop musiał być miękki, aby dobrze smarował oś wagonu, ale nie mógł zużywać się zbyt szybko, a więc dobrze, aby był jednak… twardy. Jak Polak pogodził te sprzeczności? Obrazowo tłumaczy to Paweł E. Tomaszewski w artykule „Jan Czochralski – historia człowieka niezwykłego”: „Dobrym modelem może tu być... czekolada z orzechami. […] Rolę »orzechów« odgrywały odpowiednie domieszki (wręcz w znikomej ilości: 0,73 proc. wapnia, 0,58 proc. sodu, 0,04 proc. litu i 0,02–0,2 proc. glinu) tworzące drobne kryształki w masie ołowianej stopu”.
Czochralski opatentował stop nazwany metalem B (niem. B = Bahn, czyli kolej) w 1924 r. i zrewolucjonizował transport kolejowy na całym świecie. Jego materiał był stosunkowo tani, a duża żywotność stopu pozwalała czynić istotne oszczędności. Wynalazcy przyniosła fortunę. Trzecim najbardziej znanym wynalazkiem Polaka jest radiomikroskop opracowany w 1925 r. Urządzenie będące połączeniem mikroskopu metalograficznego i układu odbiorczego radia kryształkowego pozwalało na sprawdzanie składu próbek metali i stopów. Skanowanie próbki igłą umożliwiało znajdowanie substancji niemetalicznych (w słuchawkach badacza pojawiał się wtedy sygnał radiowy), co pozwalało oceniać jakość badanych próbek. Mikroskop zbudowany przez Czochralskiego uważa się dziś za pierwowzór współczesnych skaningowych mikroskopów analizujących (SPM). Za ich wynalezienie (pół wieku po opracowaniu radiomikroskopu), w 1986 r., Gerd Binnig i Heinrich Rohrer otrzymali Nagrodę Nobla z fizyki.
Bezimienna mogiła
Doceniony za życia geniusz, spełniony jako naukowiec, mąż i ojciec, świetnie sytuowany, mecenas kultury… Mimo tak wielu jasnych stron życiorys Jana Czochralskiego jest życiorysem tragicznym. Powrót do Polski i działania najpierw niemieckich, a później rosyjskich okupantów miały fatalne konsekwencje. W roku 1928, mniej więcej w okresie, kiedy uznanemu już wynalazcy Henry Ford składa propozycję objęcia dyrektorskiej posady w swoim samochodowym imperium, do Czochralskiego dociera inna propozycja. Prezydent Polski Ignacy Mościcki zwraca się do tego wybitnego obywatela Rzeczypospolitej, by na stałe powrócił do ojczyzny, a ten propozycję przyjmuje.
Podnosi się kilka argumentów uzasadniających taki wybór Czochralskiego. Bezsprzeczny jest dziś jego patriotyzm. Czochralski czuł się Polakiem, co podkreślają także takie drobiazgi jak to, że jego żona we wszystkich dokumentach figuruje jako Czochralska, a nie Czochralski, jak mogłoby być w przypadku Niemki. Polakowi miało też zależeć na tym, aby jego dzieci mogły się uczyć w polskiej szkole. Poza tym mógł powrócić do ojczyzny, tak jak zapowiedział rodzicom – jako uznany i zamożny człowiek.
Ale prawdopodobna jest także wersja Stefana Bratkowskiego, według której Jan Czochralski współpracował z polskim wywiadem wojskowym i musiał opuścić Niemcy, bo groziła mu dekonspiracja. Oficjalne zaproszenie prezydenta było więc jedynie przykrywką.
W ojczyźnie znów dał o sobie znać brak odpowiednich dyplomów – aby jako profesor kontraktowy mógł oficjalnie przekazywać swą wiedzę przyszłym pokoleniom Polaków, Politechnika Warszawska nadała Czochralskiemu tytuł doktora honoris causa. Rok później otrzymał tytuł profesora zwyczajnego z rąk prezydenta RP. Specjalnie z myślą o nim utworzony został Instytut Metalurgii i Metaloznawstwa. Nie wszystkim w środowisku profesorskim to się podobało. Niektórzy uważali, że Czochralski niesłusznie traktowany jest wyjątkowo. Szczególnie intensywny konflikt wywiązał się w 1934 r. między nim a prof. Witoldem Broniewskim. Stop B nazywa prof. Broniewski nieudolnym wynalazkiem, a Czochralskiemu zarzuca, że sabotuje polskie wojsko i kolej na rzecz Niemiec. (Jan Czochralski posiadał bowiem również niemieckie obywatelstwo, którego się zrzekł, lecz procedura formalnie nigdy nie została ukończona.) Broniewski mówił o Czochralskim, że ten „z ducha jest raczej Niemcem niż Polakiem”, a ten odwdzięczał się, nazywając swojego adwersarza „wrogiem państwa polskiego”. Panowie stanęli nawet ponoć do pojedynku, którego rezultat nie jest jednak znany, a później spotkali się przed sądem.
Ostatecznie Czochralski spór wygrał, ale część środowiska nigdy nie przyjęła tego werdyktu do wiadomości. Druga wojna światowa była dla Jana z Kcyni doświadczeniem szczególnym. Okupanci rozstrzelali mu brata, ale jego samego, jako wciąż posiadającego obywatelstwo, traktowali jak pełnoprawnego Niemca. Zaproponowali mu nawet objęcie kierownictwa nad Zakładem Badań Materiałów na Politechnice Warszawskiej, wykonującym prace dla Wehrmachtu. Polak na początku odmawiał, lecz w końcu posadę przyjął, ale w porozumieniu z polskimi władzami konspiracyjnymi. Kierowana przez niego placówka zapewniała bezpieczeństwo i zatrudnienie kilkudziesięciu osobom oraz fikcyjne zatrudnienie członkom AK. Wraz z rodziną angażował się w pomoc, wyciągnął z rąk gestapo ok. 50 osób, a profesorów Mariana Świderka oraz Stanisława Porejkę za jego protekcją zwolniono z obozów koncentracyjnych. Prowadził podwójną grę, używając imienia Johann i spotykając się z Niemcami, lecz z drugiej strony organizował w swoim domu literackie spotkania z udziałem m.in. Ludwika Solskiego, Leopolda Staffa czy Kornela Makuszyńskiego.
Po 1945 r. nowy okupant zaczął represjonować Czochralskiego pod pretekstem jego współpracy z III Rzeszą. Cztery miesiące profesor spędził w areszcie. Z braku dowodów nie został skazany, ale to nie przeszkodziło ówczesnemu Senatowi Politechniki Warszawskiej odmówić przyjęcia Czochralskiego do pracy. Obrona polegająca na wyjawieniu, że o wszystkich działaniach wynalazcy wiedziała Armia Krajowa, z oczywistych względów nie wchodziła w nowej rzeczywistości w grę.
Upokorzony Czochralski wrócił w rodzinne strony i założył w Kcyni Zakłady Chemiczne BION, zajmujące się produkcją chemii gospodarczej i parafarmaceutyków. Popularnością cieszył się m.in. jego płyn do trwałej ondulacji (stosowany jeszcze na początku XXI w.!). Postanowił pozbyć się majątku w Warszawie, sprzedał ruiny swojej kamienicy, przyjmując rozliczenie w dolarach. To znów ściągnęło na niego zainteresowanie władzy. Pod zarzutem złamania zakazu posiadania waluty obcego państwa ubecy przeprowadzili wyjątkowo brutalną rewizję w willi Czochralskich w Kcyni, niszcząc część sprzętu laboratoryjnego. Jan, który dobiegał już siedemdziesiątki, doznał ataku serca. Zmarł w szpitalu w Poznaniu 22 kwietnia 1953 r.
Ojciec współczesnej elektroniki spoczął na cmentarzu w Kcyni w anonimowym grobie. Tablica z jego nazwiskiem została ustawiona dopiero w roku… 1998. Całkowicie zrehabilitowany został po odnalezieniu w 2011 r. dokumentów jednoznacznie potwierdzających, że nie kolaborował z okupantem, ale ściśle współpracował z wywiadem Komendy Głównej Armii Krajowej. 7 grudnia 2012 r. Sejm Rzeczypospolitej Polskiej ogłosił rok 2013 Rokiem Jana Czochralskiego.
Bibliografia: „Jan Czochralski (1885–1953) – Giganci Nauki PL”, cz. 2: https:// www.youtube.com/watch?v=ogkecY5qlNc. Kowalik T., Słowiński P., „Królewski dar. Co Polska i Polacy dali światu. Wynalazcy. Odkrywcy. Badacze”, Warszawa 2020. Tomaszewski P.E., „Jan Czochralski – historia człowieka niezwykłego”, tom XIII, „Prace Komisji Historii Nauki PAU” 2014, s. 57–72.