Smoluchowski Marian
 
Encyklopedia
Smoluchowski Marian, ur. 28 V 1872, Vorderbrühl k. Wiednia, zm. 5 IX 1917, Kraków,
polski fizyk, jeden z najwybitniejszych uczonych w historii nauki polskiej.
Cytat
Kalendarium
Urodził się 28 V 1872 w Vorderbrühl koło Wiednia. Ojciec, Wilhelm Smoluchowski — doktor prawa — kierował referatem spraw polskich w kancelarii cesarza Franciszka Józefa. To on zaszczepił w synach fascynację górami i miłość do wspinaczek górskich. Marian Smoluchowski maturę zdał z wyróżnieniem. Studiował fizykę na uniwersytecie w Wiedniu u Josefa Stefana i Franza Exnera. W 1895 otrzymał, sub auspiciis imperatoris (z najwyższym wyróżnieniem), stopień doktora filozofii. W latach 1895–96 pracował w Paryżu pod kierunkiem Gabriela Lippmanna, w okresie 1896–97 w Glasgow pod kierunkiem lorda Kelvina i od 1897 w Berlinie pod kierunkiem Emila Warburga.
W 1898 uzyskał habilitację. Od 1900 był profesorem uniwersytetu we Lwowie, od 1913 — Uniwersytetu Jagiellońskiego (wybrany na rektora na rok akademicki 1917/18, zmarł przed objęciem urzędu). W 1908 został członkiem Akademii Umiejętności, w 1917 — Towarzystwa Naukowego Warszawskiego.
W 1900 brał udział w Pierwszym Międzynarodowym Kongresie Fizyków w Paryżu. Żoną Smoluchowskiego była Zofia Baraniecka, miał z nią dwoje dzieci.
Wybitny fizyk był świetnym alpinistą, grał ponadto na fortepianie, interesował się muzyką i sztuką, malował akwarele, jeździł na nartach (był jednym z pionierów narciarstwa w Polsce), na rowerze.
Zmarł 5 IX 1917 w Krakowie na czerwonkę bakteryjną (zwaną dawniej dyzenterią).
Alpinista
Marian Smoluchowski, wraz z bratem, Tadeuszem (1868–1936, chemik) należał do czołówki alpinistów europejskich. Treningi przygotowujące do wypraw wysokogórskich odbywali bracia w każdą niedzielę i święta, niezależnie od pory roku i pogody. Tak przygotowani mogli w czasach studenckich Mariana dokonać pierwszych wejść m.in. w 1891 — na Rotstein (3150 m) w masywie Rieserferner, w 1892 — na Schluderzahn (3255 m) i w 1892 — na Sas dal Léc (2950 m) w Dolomitach. W 1894 Marian Smoluchowski, wraz z H. Lorenzem, zdobył czterotysięczniki w Alpach Zachodnich: Zinalrothorn (4 223 m) i Monte Rosa (4 637 m) oraz jako pierwszy Polak wspiął się na jeden z najpiękniejszych szczytów świata, trudno dostępny Matterhorn (4478 m).
Najważniejsze prace naukowe
Największe znaczenie mają prace Smoluchowskiego z kinetycznej teorii materii, które przyczyniły się do ugruntowania poglądu o istnieniu zjawisk ujawniających ruchy cieplne cząsteczek i atomów — są to ruchy Browna i zjawiska wynikające z fluktuacji gęstości (opalescencja krytyczna, błękit nieba).
Już 1904 w pracy O nieregularnościach w rozkładzie cząsteczek gazu i wpływie ich na entropię i równanie stanu Smoluchowski zwrócił uwagę na znaczenie fluktuacji przestrzennego rozmieszczenia cząstek. W 1906 wyjaśnił mechanizm ruchów Browna (Zarys kinetycznej teorii ruchów Browna i roztworów mętnych) i niezależnie od Alberta Einsteina wyprowadził wzór opisujący, jak średnia kwadratu przesunięcia cząstki Browna zależy od czasu (wzór Einsteina–Smoluchowskiego).
W 1908 objaśnił zjawisko opalescencji krytycznej. Opalescencja to rozpraszanie światła występujące w ośrodkach mętnych (np. w koloidach), w których jest spowodowane odbiciem promieni światła od cząstek fazy rozproszonej, oraz w cieczach, w których nie ma zawiesin, lecz występują fluktuacje gęstości (przypadkowe odchylenia wartości gęstości od ich wartości średniej). Obserwowany w pobliżu stanu krytycznego znaczny wzrost opalescencji nazwano opalescencją krytyczną. Rozmiary obszarów ośrodka, w których występują fluktuacje, są wówczas porównywalne z długością fali światła widzialnego (ok. 0,5–1 μm) — powoduje to tak silne rozpraszanie światła, że płyn jest praktycznie nieprzezroczysty.
W 1913 Smoluchowski podał statystyczną interpretację II zasady termodynamiki (Granice stosowalności drugiej zasady termodynamiki). W 1916 wygłosił w Getyndze słynne 3 wykłady o koloidach, zawierające aktualną do dziś teorię koagulacji (łączenia się cząstek koloidowych w większe skupienia).
Pod koniec życia pracował nad zagadnieniem natury praw prawdopodobieństwa (Uwagi o pojęciu przypadku w zjawiskach fizycznych); w pracy Einige Beispiele Brown’scher Molekularbewegung unter Einfluss äusserer Kräfte podał równanie, które uważa się za podstawę teorii procesów stochastycznych, tj. badaniu modeli zjawisk losowych w ich przebiegu czasowym.
Smoluchowski jest również autorem prac z chemii fizycznej, geofizyki i geologii.
Ruchy Browna
Są to nieuporządkowane ruchy cząstek ciała stałego zawieszonych w cieczy lub gazie. Bardzo małe cząstki poruszają się niezależnie od siebie w zawiesinie ruchem nieregularnym, po zawikłanych torach. Ich ruch nie słabnie w czasie, staje się zaś bardziej intensywny, gdy temperatura ośrodka wzrasta. Pierwsze teoretyczne wyjaśnienie ruchów Browna podali Einstein i, niezależnie, Smoluchowski. Teoria ta, poparta późniejszymi wynikami, stanowiła ważny argument na rzecz teorii ciepła interpretowanego jako ruch cząsteczek. Przyczyną ruchów Browna jest ruch cieplny molekuł (cząsteczek) ośrodka i niedokładna kompensacja uderzeń zadawanych cząstce przez otaczające ją molekuły. Wskutek uderzeń molekuł cząstka wykonuje nieuporządkowane ruchy z prędkością szybko zmieniającą się co do wartości i kierunku, przy czym przedmiotem pomiarów jest, na skutek wielkiej częstotliwości uderzeń (rzędu 1020 na sekundę), odpowiednie uśrednione przemieszczenie. Z teorii Einsteina i Smoluchowskiego wynika m.in., że dla dostatecznie długiego czasu średnie przemieszczenie (z uwzględnieniem kierunku i zwrotu) obserwowanej cząstki wynosi zero, natomiast średni kwadrat rzutów przemieszczenia na dowolną oś jest proporcjonalny do czasu. Matematyczny opis ruchów Browna był jednym z elementów, które przyczyniły się do powstania teorii procesów stochastycznych.
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia