Leopold Infeld (1898–1968)
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
ISSN 1689-488X PAUza Akademicka Rok V Tygodnik Polskiej Akademii Umiejętności Nr 213 Kraków, 30 maja 2013 Autorytety Leopold Infeld (1898–1968) IWO BIAŁYNICKI-BIRULA, RYSZARD GAJEWSKI i ANDRZEJ TRAUTMAN Leopold Infeld urodził się 20 sierpnia 1898 roku w Kra- względności. Infeld był mile zdziwiony łatwością, z jaką wy kowie. Był wychowywany w tradycji religii żydowskiej i wiele tworzyła się więź między nim a wielkim uczonym. Ale w spra wysiłku włożył w jej przełamanie. Studia na Uniwersytecie wie poparcia starań Infelda Einstein powiedział: z moimi Jagiellońskim rozpoczął w 1916 roku, w trudnych warunkach opiniami już się nie liczą, zbyt wielu osobom udzielam re- wojennych. W 1921 roku obronił doktorat na temat szczegól komendacji, napiszę kilka słów do profesora Plancka, jego nej teorii względności. Trudno to dziś zrozumieć, ale Infeld, poparcie więcej będzie znaczyło. Czekając na rozmowę jedyny1 uczeń i doktorant Władysława Natansona, nie otrzy- z Einsteinem, Infeld poznał Josepha Winternitza, filozofa i ko mał propozycji objęcia choćby najskromniejszego stanowiska munistę, z którym się później zaprzyjaźnił, co mogło mieć uniwersyteckiego. W latach 1921–1930 Infeld uczył fizy wpływ na ukształtowanie się jego lewicowych poglądów. ki w szkołach średnich w Będzinie, Koninie i Warszawie. W 1930 roku został starszym asystentem, a później docentem przy Katedrze Fizyki Teoretycznej Uniwersytetu Jana Kazi- mierza we Lwowie. Ponieważ wciąż nie otrzymywał stałego stanowiska uniwersyteckiego zdecydował się w 1936 roku na wyjazd z Polski, najpierw do USA, a później do Kanady, skąd powrócił w 1950 roku. Wybitny fizyk Trzy osiągnięcia naukowe zapewniły Leopoldowi Infeldowi miejsce w gronie wybitnych fizyków. Osiągnięcia te były owo cem współpracy z Bartelem L. van der Waerdenem, Maxem Bornem i Albertem Einsteinem. Wiosną 1932 roku Infeld pojechał z kilkutygodniową wi- zytą do Lipska, aby na seminarium Wernera Heisenberga zapoznać się z prowadzonymi tam badaniami. Na seminarium W 1933 roku Leopold Infeld wyjechał do Anglii jako tym poznał Bartela L. van der Waerdena, młodego, ale już stypendysta Fundacji Rockefellera. W Cambridge nawiązał bardzo znanego holenderskiego matematyka, autora pierwszej współpracę z Maxem Bornem, który po ucieczce z hitle- pracy o algebrze spinorów. Infeld i van der Waerden podjęli rowskich Niemiec zjawił się właśnie w Anglii. Rezultatem tej współpracę, kontynuowaną korespondencyjnie po powrocie współpracy była nieliniowa elektrodynamika Borna–Infelda. Infelda do Lwowa, w wyniku której powstała ich wspólna Źródła nieliniowej elektrodynamiki Borna–Infelda można od- publikacja, zawierająca pierwsze ujęcie dwuskładnikowych naleźć w pracach Gustava Mie, próbującego – jako pierwszy pól spinorowych, oddziałujących z grawitacją. Ta klasycz- – skonstruować teorię elektromagnetyzmu, w której nała- na teraz praca jest często cytowana, m.in. przez Rogera dowana cząstka nie eksploduje pod wpływem odpychają- Penrose’a, który odwołuje się do niej w swoim spinorowym cych sił kulombowskich. Praca Miego była częścią dyskusji ujęciu ogólnej teorii względności. na temat tak zwanej teorii elektronu, w której brali udział m.in.: Infeld nawiązał osobisty kontakt z Albertem Einsteinem Einstein, Lorentz, Planck, Poincaré, Sommerfeld i von Laue. po raz pierwszy w 1920 roku. Zniechęcony słabym – w owym Wadą teorii Miego było występowanie w niej potencjałów czasie – poziomem fizyki teoretycznej na Uniwersytecie jako wielkości dynamicznych, co powodowało naruszenie Jagiellońskim, gdzie rozpoczął studia, i obawiając się po- świętej zasady niezmienniczości względem wyboru cecho- wołania do wojska, Infeld pojechał do Berlina, gdzie zaczął wania potencjałów. Z tego powodu teoria Miego nie została starać się o pozwolenie na studiowanie na tamtejszym uni- zaakceptowana przez ogół fizyków. wersytecie. Okazało się to trudne, więc znajomi poradzili mu, W maju 1933 roku Max Born, po usunięciu go z Uniwer aby zwrócił się o poparcie do Einsteina. Odbył z nim rozmowę, sytetu w Getyndze przez hitlerowskie władze, zdecydował się także o fizyce, pytając Einsteina, co sądzi o jednolitej teo na opuszczenie Niemiec. Aby ukryć swoje zamiary, wyjechał rii pola Weyla i o roli tensora energiipędu w ogólnej teorii najpierw na wakacje do włoskich Dolomitów. Tam właśnie ► 1 Julian Dybiec podaje, iż Władysław Natanson egzaminował 16 doktorantów i pisał recenzje ich prac. [w:] Julian Dybiec, Działalność uniwersytecka Władysława Natansona, „W Służbie Nauki” nr 15, 2009, Polska Akademia Umiejętności. Partnerem czasopisma jest Miasto Kraków Numer 213 2 30 maja 2013 www.pauza.krakow.pl ► przyszedł mu do głowy pomysł modyfikacji równań Maxwella. Dla Infelda nic nie było ważniejsze od wynajdywania Po przyjeździe do Cambridge, Born zaczął rozwijać swój młodych, utalentowanych fizyków i ułatwiania im startu zawo projekt i przedstawiał na ten temat wykłady. Jednym ze słu- dowego. Z pewnością zdawał sobie sprawę z tego, ile sam chaczy tych wykładów był Infeld i od dyskusji po wykładzie skorzystał, przenosząc się z prowincjonalnego Lwowa do zaczęła się ich współpraca, która zaowocowała powstaniem światowych centrów nauki. Zapewne mając to w pamięci, na przełomie 1933/1934 roku teorii Borna–Infelda, różnią- po powrocie do Polski uważał za sprawę pierwszej wagi, cej się od pierwotnej wersji Borna. Wielu znanych fizyków, by obiecujący młodzi uczeni mogli odbywać staże podok- wśród nich Dirac i Schrödinger, uległo urokowi teorii Borna– toranckie za granicą, w miarę możności na Zachodzie. –Infelda. Próbowali ją rozwijać, ale nikomu nie udało się W owych czasach podróże do któregokolwiek z krajów stworzyć kwantowej wersji tej teorii. „zgniłego kapitalizmu” były nie tylko oficjalnie niemile wi- Infeld pracował w Cambridge pod ogromnym napięciem. dziane, ale wręcz nie były możliwe dla nikogo, poza garstką Pragnął za wszelką cenę dokonać czegoś, co zapewniłoby podróżujących służbowo dygnitarzy. Dodatkową trudnością mu uznanie środowiska fizyków po powrocie do Polski. Swój był brak pieniędzy; zagraniczne waluty były podówczas sukces tak podsumował w autobiografii: „In the scientific world w Polsce zupełnie niedostępne. Infeld wykorzystywał swój in Poland, where the number of papers is carefully counted wielki prestiż i swoje znaczne wpływy, by przekonywać and weighted, I felt sure that seven publications in one year „odnośne czynniki” o konieczności wysyłania młodych fi- would be considered an impressive accomplishment.” zyków teoretyków na studia podoktoranckie na Zachód. Mimo braku dowodów na to, iż teoria Borna–Infelda Używał też swych bardzo szerokich kontaktów w świecie opisuje rzeczywistość fizyczną, elektrodynamika ta stanowi zachodnim, by zapewnić wyjeżdżającym niezbędne sty- bardzo ciekawą wersję nieliniowej elektrodynamiki o wyjąt- pendia. Można twierdzić z pewnością, że fizycy teoretyczni kowych właściwościach. Jest to jedyna nieliniowa teoria, byli jednymi z pierwszych naukowców, którym pozwolono w której nie występuje zjawisko dwójłomności – fale o różnych licznie wyjeżdżać na Zachód, łamiąc w ten sposób narzu- polaryzacjach rozchodzą się z tą samą prędkością. Wielu coną przez reżym izolację. I nie ma również wątpliwości, fizyków podjęło próby wykorzystania teorii Borna–Infelda że stało się tak bezpośrednio za sprawą Infelda. w najróżniejszych kontekstach. Na hasło „Born–Infeld” Google Wybierając młodych ludzi do wyjazdów na staże zagra- daje tysiące trafień. Są tam zastosowania do teorii strun niczne, Infeld nie zawężał swego pola widzenia do „włas i membran, do teorii czarnych dziur, a także po prostu obli- nych” doktorantów. Kandydat lub kandydatka nie musiał(a) czenia dotyczące różnych procesów opisywanych w ramach pracować w żadnym z góry określonym dziale fizyki teore- elektrodynamiki Borna–Infelda. tycznej, o ile tylko praca kwalifikowała się do czołówki badań Po dojściu Hitlera do władzy, także w Polsce narastał naukowych. W podejmowanych ocenach Infeld kierował się antysemityzm. Na uniwersytetach wprowadzano getto ław- swym znakomitym smakiem naukowym. Smak ten był dla kowe. W Wilnie zwolniła się katedra fizyki teoretycznej. wszystkich widoczny podczas naszych czwartkowych se- Infeld ze swoimi osiągnięciami naukowymi był najlepszym minariów fizyki teoretycznej; Infeld zdumiewał wielu z nas, kandydatem, by stanąć na jej czele, niemniej objęła ją oso- zadając mówcom przenikliwe pytania, często na tematy bar- ba o nieporównywalnie skromniejszym dorobku naukowym. dzo odległe od swej własnej specjalności. Wolno przypuszczać, że Infelda pominięto, bo był Żydem. Jako bazę do budowania szkoły naukowej Infeld usta- W liście do Einsteina Infeld przedstawił swoją sytuację. nowił na Uniwersytecie Warszawskim Instytut Fizyki Teore Odpowiadając, Einstein napisał, że Institute for Advanced tycznej, którego był pierwszym dyrektorem. W tej roli za- Study (IAS) przyznał mu skromne stypendium, a on sam go błysnął jako organizator badań naukowych. Jego metoda oczekuje. Po przyjeździe Infelda do Princeton w październi- zarządzania opierała się na prostej zasadzie: Dobierać ku 1936 roku rozpoczął się bardzo ważny okres jego współ zdolnych ludzi, nie przeszkadzać im w pracy i doceniać ich pracy z Einsteinem w zakresie równań ruchu ciał oddzia- osiągnięcia. Metoda działała bezbłędnie! łujących grawitacyjnie, z uwzględnieniem poprawek wyni Wyniki dalekowzrocznej strategii Infelda nie kazały kających z ogólnej teorii względności. Z udziałem Banesha na siebie długo czekać. Na przełomie lat pięćdziesiątych Hoffmanna uczeni ci opracowali „nową metodę przybliżeń”, i sześćdziesiątych