Twoja wyszukiwarka

ANDRZEJ KAJETAN WRÓBLEWSKI
TYLE DO ZROBIENIA
Wiedza i Życie nr 2/1998
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 2/1998

W aparatach fotograficznych i rzutnikach pisma używa się tzw. soczewek Fresnela, dających obraz o znacznie większej jasności niż soczewki zwykłe. Wszyscy, którzy zetknęli się trochę z fizyką na poziomie wyższym od szkolnego, wiedzą też, że nazwisko Fresnela pojawia się w optyce na każdym kroku. Tymczasem o życiu tego wielkiego uczonego francuskiego mówi się bardzo niewiele.

W 1784 roku architekt Jacques Fresnel z miasteczka Mathieu w pobliżu Caen w Normandii, został zaangażowany przez księcia Broglie, by kierować renowacją jego zamku. Tam spotkał i poślubił Augustine Mérimée, której ojciec François był zarządcą dóbr księcia. Brat Augustine, Léonor, był potem dyrektorem Szkoły Sztuk Pięknych w Paryżu, a jego syn Prosper został znanym pisarzem. Szczęśliwe małżeństwo Fresnelów dochowało się czterech synów. Drugi z nich, Jean-Augustin Fresnel, urodził się w Broglie 10 maja 1788 roku.

Niepokoje w okresie po Rewolucji Francuskiej skłoniły rodzinę do przeniesienia się do Mathieu, gdzie zdawało się być bezpieczniej. Tam dorastał Augustin, który w dzieciństwie sprawiał wrażenie dziecka zapóźnionego w rozwoju. Mając osiem lat, nie umiał jeszcze czytać i pisać. Przez rówieśników był jednak nazywany "geniuszem", ponieważ potrafił najlepiej konstruować dziecięce pukawki i wyrabiać tak doskonałe łuki, że w końcu rodzice musieli mu i jego towarzyszom zabronić niebezpiecznych zabaw w wojowanie.

Gdy Augustin miał 13 lat, posłano go do École Centrale w Caen. Uczył się wybiórczo. Według wspomnień jednego ze znajomych: jego pamięć odmawiała uczenia się słów, a umysł, od dzieciństwa przyzwyczajony do wiedzy ścisłej, buntował się przeciw przedmiotom klasycznym. Był tam jednak dobry nauczyciel matematyki i Augustin szybko wybił się w tym przedmiocie na pierwsze miejsce w szkole.

W 1804 roku, po czterech latach spędzonych w Caen, Augustin został przyjęty do prestiżowej uczelni paryskiej, jaką już wtedy była École Polytechnique. W trudnym wstępnym egzaminie konkursowym zajął 17 miejsce wśród 130 przyjętych. Ukończywszy w 1806 roku tę uczelnię, przez następne trzy lata kształcił się w Szkole Mostów i Dróg, gdzie w 1809 roku zdobył dyplom inżyniera. Jego pierwszym zajęciem było kierowanie budową drogi w Nyons w departamencie Drôme.

Fizykę w École Polytechnique wykładał wtedy dość mierny nauczyciel, a wykłady chemii prowadzili świetni chemicy Antoine-François Fourcroy i Louis-Bernard Guyton de Morveau. Fresnel wyniósł więc z uczelni zainteresowanie chemią i tej dziedzinie poświęcał swe wczesne rozważania. W 1811 roku wymyślił nowy - i jak mu się zdawało tani - sposób produkcji sody. Zainteresował tym znanego chemika Louisa Nicholasa Vaquelina, który obiecał sprawdzić metodę, ale przez długie miesiące nie dotrzymywał słowa. Dopiero w marcu następnego roku wuj Fresnela Léonor Mérimée udał się do chemików paryskich, przedstawiając im pomysł swego siostrzeńca. Odpowiedź musiała być przykra dla młodzieńca, bo okazało się, że proponowana przez niego metoda jest droższa od stosowanej już na skalę przemysłową.

Przebywający na głębokiej prowincji Fresnel był odcięty od wydarzeń w świecie nauki. Jego pierwsze zainteresowanie światłem nastąpiło dopiero w 1814 roku, kiedy napisał do swego brata w Paryżu z prośbą o zakup najnowszego wydania podręcznika fizyki. Dodał wtedy, że doszły go słuchy o jakiejś "polaryzacji światła", i bezskutecznie łamał sobie głowę, chcąc dojść, co to takiego. Usłyszał, że dobrym specjalistą z fizyki jest w Paryżu Dominique Arago (patrz: "WiŻ"nr 2/1997) i w grudniu 1814 roku napisał do niego list z prośbą o pomoc.

Tymczasem w 1815 roku, gdy Napoleon powrócił z wygnania na Elbie i rozpoczął triumfalny marsz na Paryż, Fresnel zgłosił swe usługi księciu d'Angoul(breve)me, próbującemu zagrodzić drogę byłemu władcy. Skończyło się to dla młodego inżyniera źle, gdyż przez rząd Stu Dni został odwołany ze stanowiska kierownika budowy i umieszczony pod nadzorem policyjnym. Na szczęście uzyskał zezwolenie na odwiedzenie matki w Mathieu. W drodze zatrzymał się w Paryżu, spotkał się z Arago i przedstawił mu swe, jeszcze wówczas naiwne, poglądy na temat światła. Arago poradził mu przestudiowanie prac Thomasa Younga, ale Fresnel nie znał języka angielskiego. Na podstawie usłyszanych od Arago wiadomości potrafił jednak w ciągu następnych paru tygodni, spędzonych w Mathieu, opracować zarys nowej teorii dyfrakcji światła i poprzeć ją wynikami swych doświadczeń. W ciągu następnych kilku lat napisał serię fundamentalnych rozpraw na temat dyfrakcji i polaryzacji światła, stając się jednym z twórców teorii falowej.

Zbyt późno Fresnel zrozumiał, że minął się z powołaniem, wybierając zawód inżyniera. Dręczyła go konieczność kierowania ludźmi. Do Arago pisał: Ten rodzaj życia, choć trochę uciążliwy, byłby dla mnie dość odpowiedni, gdybym się męczył tylko fizycznie i gdyby nie dręczył mego umysłu niepokój dozorowania i konieczność karcenia i okazywania swego gniewu. Jego sumienie nie pozwalało mu jednak porzucać służby państwowej. Był od dzieciństwa wątły i chorowity, ale mimo pogarszającego się stanu zdrowia z powodu coraz intensywniejszych nawrotów gruźlicy, nie przerywał swych zajęć budowniczego dróg. Badania naukowe prowadził na własny koszt w okresach wolnych od pracy zawodowej.

Działał też intensywnie w Komitecie Latarni Morskich i w 1822 roku skonstruował nowe soczewki "schodkowe", znacznie zwiększające widzialność światła latarni. Ku rozczarowaniu Fresnela pokazano mu odpowiedni tom Historii naturalnej sławnego naturalisty Georgesa Buffona, gdzie był już podany pomysł takich soczewek. Fresnel podkreślił więc w swej rozprawie, że nowe soczewki powinno się nazywać soczewkami Buffona. Okazało się też potem, że David Brewster podał taki pomysł w artykule encyklopedycznym, który napisał w 1811 roku, ale kiedy upomniał się o pierwszeństwo, Arago odesłał go właśnie do dzieła Buffona.

Aby zdobyć fundusze na zakup przyrządów, Fresnel zatrudnił się dodatkowo jako egzaminator w École Polytechnique. Właśnie przy końcu egzaminów w 1824 roku jego stan zdrowia gwałtownie się pogorszył. Następne trzy lata to ciężka walka z galopującymi suchotami. Szóstego lipca 1827 roku Arago odwiedził umierającego Fresnela, przywożąc mu medal Rumforda, wysokie odznaczenie, przyznane mu właśnie przez Royal Society. Osiem dni później ten wybitny uczony, jeden z twórców optyki, zakończył życie. Tuż przed śmiercią wyrzekł z bólem słowa: Miałbym jeszcze tyle do zrobienia.