Ocalić od zapomnienia

Stanisław Bąkowicz

08-01-2014

Bardzo szybki postęp techniczny, którego jesteśmy świadkami, powoduje, że wiele urządzeń i przedmiotów codziennego użytku w krótkim czasie starzeje się. Prawidłowość ta dotyczy także aparatury i przyrządów naukowych. Często następuje tzw. moralne starzenie, polegające na tym, że jeszcze w pełni sprawny przyrząd przestaje być używany, ponieważ dostępne są już nowsze modele o lepszych parametrach.

Los takich nieużywanych przyrządów bywa zwykle smutny ? stoją gdzieś w magazynkach lub piwnicach laboratoriów i pokrywają się coraz grubszą warstwą kurzu. W końcu, przy okazji większych porządków, albo przed remontem budynku, specjalistyczna firma zabiera je do utylizacji lub po prostu trafiają na złom. A szkoda ? bo wiele starych przyrządów zadziwia pomysłowością rozwiązań technicznych oraz precyzją i estetyką wykonania.

Najstarsze na uczelni

Jedne z najstarszych przyrządów na Uniwersytecie Łódzkim pochodzą z roku 1911 r. i zostały zakupione w niemieckiej firmie Max Kohl Werkstatten für Plazionsmechanik Chemnitz i S. dla Szkoły Zgromadzenia Kupców w Łodzi (obecnie budynek UŁ przy ul. Narutowicza 68). Po drugiej wojnie światowej obiekt wraz z wyposażeniem należał do Wyższej Szkoły Pedagogicznej w Łodzi, a następnie do Uniwersytetu Łódzkiego. Część przyrządów zachowała się i została w 2011 r. wyeksponowana na stałej wystawie Muzeum UŁ (Archiwum i Muzeum UŁ). Stanowią one własność Pracowni Pokazowej na Wydziale Fizyki i Informatyki Stosowanej oraz Muzeum UŁ. Niektóre nadal są wykorzystywane podczas zajęć z fizyki. Wśród eksponatów możemy zobaczyć m.in., przyrząd służący do badania linii widmowych źródła światła ? spektroskop; urządzenia do doświadczeń z akustyki; transformator Tesli; urządzenie służące do wytwarzania wysokich napięć ? cewkę Ruhmkorffa; przyrząd do badania kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji przez roztwory optycznie czynne ? polarymetr; urządzenie służące do mierzenia niewielkich wartości natężenia prądu elektrycznego ? galwanometr.

wystawa1Transmisyjny mikroskop elektronowy typu BS 613 firmy Tesla Fot.: Jerzy Krysiak

Wizytówka ekspozycji

Niedawno zakończona modernizacja gmachu Wydziału Fizyki i Informatyki Stosowanej była trudnym okresem. Pracownicy tej jednostki musieli podołać licznym przeprowadzkom i ograniczeniom korzystania z pomieszczeń. Właśnie wtedy okazało się, że na wydziale jest pewna liczba już nieużywanych, ale całkiem interesujących przyrządów. Podczas jednej rozmowy z dziekan prof. Anną Urbaniak-Kucharczyk pojawił się pomysł zorganizowania wystawy tych przyrządów. Pomieszczenie na ten cel udostępnił i liczne eksponaty przekazał kierownik Katedry Fizyki Jądrowej i Bezpieczeństwa Radiacyjnego prof. Józef Andrzejewski. Znaczącą pomoc okazał też kierownik Katedry Fizyki Ciała Stałego prof. Tadeusz Balcerzak, który podarował transmisyjny mikroskop elektronowy typu BS 613, znanej firmy czechosłowackiej Tesla. Okazały przyrząd jest dziś wizytówką wystawy i wraz z odpowiednim opisem stoi w holu, obok głównego wejścia do gmachu wydziału.

Ołowiowy spektrometr neutronów Fot.: Stanisław Bednarek

Dzięki temu może być oglądany przez studentów fizyki, informatyki, etnologii i nauk o wychowaniu, którzy mają zajęcia w tym gmachu oraz przez wiele osób, przybywających tutaj, m.in., na konferencje i wykłady otwarte. W latach 1971?1985 mikroskop służył do badań w dziedzinie fizyki ciała stałego, głównie materiałów o strukturze krystalicznej, półprzewodników, magnetyków i cienkich warstw. Był też wykorzystywany do obserwacji preparatów biologicznych. Imponujących rozmiarów mikroskop (wysokość ponad 2,5 m, masa kompletnego przyrządu ok. 1,5 t) wytwarzał napięcie 100 tys. V i dawał obraz powiększony 250 tys. razy. Dziś, dzięki miniaturyzacji i nowoczesnym technologiom, te same, a nawet wyższe, powiększenia można osiągnąć za pomocą mikroskopu swobodnie mieszczącego się na biurku i ważącego kilkadziesiąt kilogramów.

Drugi na świecie

Drugim przyrządem o imponujących parametrach jest znajdujący się w sali wystawowej ołowiowy spektrometr neutronów. Przyrząd ten został zbudowany pod koniec lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku przez zespół pracowników ówczesnego Zakładu Fizyki Jądrowej Niskich Energii, którym kierował prof. Marian Przytuła. Spektrometr jest drugim tego typu urządzeniem na świecie ? pierwszy został zbudowany w Moskwie, a trzeci w Japonii. Najogólniej mówiąc, spektrometr służył do badania widma, czyli ilości neutronów o energiach zawierających się w wybranych przedziałach. Neutrony uzyskiwane były z reakcji jądrowej, którą powodowały protony przyspieszane w akceleratorze i padające na specjalną tarczę. Otrzymane neutrony ulegały spowolnieniu w wyniku wielokrotnych zderzeń z jądrami ołowiu. Następowało to w bloku złożonym z ponad 6,5 tys. cegieł wykonanych z bardzo czystego ołowiu. Każda cegła ma objętość jednego litra i masę 11,3 kg. Masa całego bloku przekracza 70 t. Przed jego ułożeniem trzeba było wykonać specjalny fundament i stalową konstrukcję nośną. Blok ma kształt zbliżony do sześcianu o długości krawędzi ok. 2 m. Wykonane są w nim liczne kanały, przeznaczone do umieszczania próbek i przyrządów pomiarowych. Dla niewtajemniczonych spektrometr przypomina pierwszy reaktor jądrowy, który został uruchomiony podczas drugiej wojny światowej przez włoskiego fizyka Enrico Fermiego pod trybunami stadionu uniwersyteckiego w Chicago. Fermi zastosował jednak kostki grafitowe, a nie cegły ołowiowe.

wystawa3Ogólny widok instalacji elektrycznej zasilającej akcelerator Fot.: Stanisław Bednarek

Duże wrażenie na zwiedzających robią też elementy wysokonapięciowego układu zasilającego akcelerator ? kondensatory wysokości prawie 2 m, specjalne oporniki w izolacji wytrzymałej na przebicie elektryczne, diody, ciężkie transformatory separujące i konsola operatora, przy której może zasiąść każdy zwiedzający. Niektóre z tych elementów zostały wykonane w Instytucie Wysokich Napięć Politechniki Warszawskiej według projektów pracowników wspomnianego Zakładu Fizyki Jądrowej. Ołowiowy spektrometr neutronów był w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku intensywnie wykorzystywany przez fizyków jądrowych z Uniwersytetu Łódzkiego i współpracujących z nimi fizyków zagranicznych, m.in., z: Iranu, Związku Radzieckiego, a następnie z Rosji. Wyniki badań przeprowadzonych przy użyciu tego spektrometru umożliwiły przygotowanie trzech prac doktorskich oraz licznych artykułów, opublikowanych również w znanych czasopismach zagranicznych. Unikatowe laboratorium

wystawa4Fragment zbioru zabytkowych przyrządów naukowych Fot.: Stanisław Bednarek

W sali wystawowej znajdują się też przyrządy o zacznie mniejszych rozmiarach, ale równie interesujące. Można obejrzeć, m.in.: zbiór lamp elektronowych ? polskich, angielskich, radzieckich i niemieckich, podarowanych przez Edwarda Kocenta-Zielińskiego, który był przez wiele lat zatrudniony w Pracowni Pokazowej i wykonywał doświadczenia podczas wykładów z fizyki. Warto tu dodać, że Kocent-Zieliński, obecnie na emeryturze, od młodości pasjonuje się historią techniki. Szczególnie interesuje się rozwojem lotnictwa oraz radiokomunikacji i jest autorem kilku książek, dotyczących tych dziedzin oraz wielu artykułów w czasopismach naukowych i popularnonaukowych.

Na wystawie są też oscyloskopy, przyrządy używane do obserwacji zmian sygnałów elektrycznych wraz z upływem czasu oraz lampy oscyloskopowe, stanowiące zasadniczy element tych przyrządów. Są one przykładem tzw. lamp obrazowych, do których zalicza się też eksponowany obok superortikon. W latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku była to podstawowa część każdej kamery telewizyjnej, umożliwiająca podział obrazu na elementy (nazywane dziś pikselami) i przetwarzanie oświetlenia każdego z nich na impuls elektryczny. Obecnie pokaźnych rozmiarów superortikony zostały zastąpione przez miniaturowe płytki, zbudowane z kilku warstw półprzewodnika (matryce CCD), które są, m.in., w każdym telefonie wyposażonym w aparat fotograficzny. Notabene konstruktorzy tych matryc W.S. Boyle i G.E. Smith otrzymali w roku 2009 Nagrodę Nobla z fizyki. Obok znajdują się fotopowielacze ? złożone lampy elektronowe, umożliwiające przetwarzanie bardzo słabych błysków światła na impulsy elektryczne i ich wzmacnianie, nawet około miliona razy, dzięki wielokrotnemu wykorzystaniu zjawiska fotoelektrycznego. Dużo miejsca na ekspozycji zajmują stare mierniki różnych wielkości elektrycznych ? prądów o bardzo małych natężeniach (galwanometry, mikro- i miliamperomierze), woltomierze, kilowoltomierze i omomierze (przyrządy używane do pomiarów oporu elektrycznego). Na uwagę zasługuje też pompa próżniowa napędzana ręcznie za pomocą korby. Pompa ta pochodzi z lat dwudziestych ubiegłego wieku i jest najstarszym eksponatem na wystawie. Z tego okresu pochodzi też dylatometr ? przyrząd używany do badania rozszerzalności cieplnej. Niepozorne, choć interesujące są cewki indukcyjne, nawinięte na staranie wytoczone z drewna szpule. Cewki te są jednym z nielicznych już, zachowanych przyrządów, które były produkowane w pierwszych latach po drugiej wojnie światowej przez warsztaty Państwowej Wyższej Szkoły Pedagogicznej. Uczelnia ta została później zlikwidowana, a kształcenie nauczycieli i warsztaty przejął Uniwersytet Łódzki.

wystawa5Spektroskop Rys.: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f6/Heele_spektroskop-1-.jpg

Przykładem przyrządu produkowanego przed laty w dużych ilościach przez warsztaty UŁ jest licznik Geigera-Müllera. Służy on do wykrywania cząstek promieniowania jonizującego, zawartych, m.in., w docierającym stale do powierzchni ziemi promieniowaniu kosmicznym. Warto tu wspomnieć, że w latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych XX w., obok remontowanego dziś budynku przy ulicy Narutowicza 68, działało laboratorium promieniowania kosmicznego, w którym wykorzystywano setki liczników Geigera-Müllera. Ich głównym wykonawcą był pracownik warsztatu szklarskiego Wojciech Skowronek. Laboratorium stało się unikatowym i liczącym się w skali światowej ośrodkiem badania promieniowania kosmicznego. Szkoda, że po remoncie wspomnianego wcześniej budynku pozostanie tylko jego podziemna część, w której swego czasu planowano urządzić schron przeciwatomowy.

Historia magistra vita est

Uwagę zwiedzających ekspozycję zwracają też dwa rentgenowskie aparaty stomatologiczne z początku lat sześćdziesiątych oraz z lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku. Na przykładzie ich konstrukcji można wyraźnie zobaczyć, jak dokonujący się postęp techniczny wpływał na wygodę pacjenta i personelu oraz precyzję działania tych urządzeń, używanych w diagnostyce medycznej. No cóż ? nie od dzisiaj wiadomo, iż historia magistra vita est. Mistrz Konstanty Ildefons Gałczyński chciał ocalić od zapomnienia uczucia i obrazy, opisując je w swoich wierszach. Wydaje się, że warto ocalić od zapomnienia również myśl techniczną naszych przodków, utrwaloną w konstrukcjach zabytkowych przyrządów naukowych zgromadzonych na wystawie.

Wystawa zabytkowych przyrządów naukowych stanowi część Muzeum Uniwersytetu Łódzkiego (Archiwum i Muzeum UŁ). Po raz pierwszy była udostępniana podczas Festiwalu Nauki, Techniki i Sztuki oraz Pikniku Naukowego w kwietniu i czerwcu 2013 r. Od tego czasu jest odwiedzana głównie przez grupy młodzieży uczestniczące w zajęciach popularyzujących fizykę. Obejrzeli ją także uczniowie Liceum Akademickiego przy Federalnym Uniwersytecie w Kazaniu (Rosja), z którym współpracują Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej oraz Wydział Matematyki i Informatyki.

Planowane jest również udostępnianie wystawy podczas następnych festiwali i pikników oraz zainstalowanie na stałe sprzętu multimedialnego w sali wystawowej i, oczywiście, gromadzenie kolejnych eksponatów. Wystawę można oglądać bezpłatnie, po wcześniejszym uzgodnieniu terminu drogą elektroniczną (dararch@uni.lodz.pl). Organizatorami i opiekunami ekspozycji są autorzy niniejszego artykułu.