115 lat temu urodził się Stanisław Ulam polski współtwórca bomby termojądrowej

115 lat temu, 13 kwietnia 1909 r., urodził się Stanisław Ulam. Współtwórca lwowskiej szkoły matematycznej, jeden z ojców bomby atomowej i wodorowej. Miał swój udział w wysłaniu ludzi na Księżyc, był także doradcą naukowym prezydenta Kennedy’ego oraz armii USA w najgorętszym okresie zimnej wojny.

Początek ery broni termojądrowej i jej polski współtwórca

1 listopada 1952 roku jest jedną z najważniejszych, ale stosunkowo mało znanych dat w dziejach XX wieku. Tego dnia na atolu Enewetak na Pacyfiku Amerykanie przeprowadzili pierwszą próbę nowego rodzaju broni. Wybuch pierwszej bomby termojądrowej, nazywanej często wodorową, miał siłę ponad 700 bomb zrzuconych na Hiroszimę zaledwie siedem lat wcześniej. Jednym z „ojców” nowej bomby był urodzony 13 kwietnia 1909 r. Stanisław Ulam.

Przyszedł na świat w 1909 r. w znanej i dość zamożnej rodzinie lwowskiej. Jego dziadek był architektem, który miał swój udział w budowie Politechniki Lwowskiej, ojciec z kolei był cenionym adwokatem. Młodego Stanisława nie interesowała architektura, a już zupełnie prawo. Już jako kilkuletnie dziecko zainteresował się astronomią, i to od razu poważnie. Wśród jego ówczesnych lektur znajdowały się m.in. „Astronomia gwiazd” Marcina Ernsta i „Populäre Astronomie” Simona Newcomba i Rudolpha Engelmanna. Fakt, że druga z tych pozycji była wydana po niemiecku, nie był dla chłopca przeszkodą. Znał niemiecki równie dobrze jak polski, a wiedzę tę pogłębił w latach I wojny światowej, często zmieniając miejsce zamieszkania w granicach cesarstwa austro-węgierskiego, w którego armii służył jego ojciec jako oficer sztabowy. Nic dziwnego, że regularną naukę mógł podjąć dopiero w wieku jedenastu lat, w odrodzonej już Polsce. Jak sam wspominał, swój zeszyt szkolny podpisał wówczas: „S. Ulam, astronom, fizyk, matematyk”.

Niepospolite zdolności i zainteresowania przejawiał od początku. Już w tym wieku potrafił dyskutować o teorii Alberta Einsteina, zafascynowały go prace Henriego Poincarégo, zaczytywał się też w popularnej pracy swojego przyszłego kolegi Hugona Steinhausa „Czym jest, a czem nie jest matematyka”. Nie należy jednak wyciągać z tego wniosków, że młody Ulam był zatopionym w książkach odludkiem. Na zewnątrz nie wyróżniał się niczym wśród kolegów, grał w piłkę i karty, rozmawiał z nimi o powieściach Karola Maya i Juliusza Verne’a – tak jak innych rówieśników zachwyciły go fantastyczne światy Herberta George’a Wellsa. Jak sam tłumaczył, były to jeszcze lata, kiedy wizje pisarzy mogły podpowiadać nauce nowe rozwiązania. Miał zresztą na te rozrywki sporo czasu, bo nauka nie wymagała od niego specjalnych nakładów pracy. Pierwszym wyzwaniem był dla niego kontakt z prof. Zygmuntem Zawirskim, który zwrócił uwagę na talent chłopca i często po lekcjach rozmawiał z nim o matematyce, a także wskazywał lektury.

Edukacja Ulama i wpływ lwowskiej szkoły matematycznej na jego karierę

Zapewne pod jego wpływem siedemnastoletni Stanisław Ulam wybrał się na cykl otwartych wykładów uniwersyteckich, gdzie po raz pierwszy zetknął się osobiście ze Steinhausem, ale przede wszystkim ze Stefanem Banachem – człowiekiem, który zostanie jego bliskim przyjacielem i odegra wielką rolę w jego życiu. Był co prawda dwukrotnie starszy od Ulama – miał wówczas trzydzieści cztery lata – ale taka różnica dla dwójki matematycznych geniuszów nie stanowiła żadnej przeszkody. Przeszkodą konkretną byli z kolei rodzice. Kiedy po maturze oznajmił im, że zamierza studiować matematykę, stanowczo zaprotestowali i ostatecznie wymogli na nim podjęcie bardziej praktycznych studiów inżynierskich na Wydziale Mechanicznym Politechniki Lwowskiej. Uczęszczając od razu na wykłady dla drugiego roku, spotkał kolejną ważną dla siebie postać, Kazimierza Kuratowskiego, który podobnie jak wcześniej Zawirski zajął się Ulamem również poza zajęciami. Po latach wspominał, że „było to niejako wtajemniczanie młodego utalentowanego człowieka do działu wiedzy, która miała stać się jego powołaniem”. Zapewne właśnie dzięki Kuratowskiemu wkrótce udało mu się opublikować dwa artykuły w prestiżowym piśmie „Fundamenta Mathematicae”, dzięki czemu będąc zaledwie na drugim roku studiów, trafił do środowiska, które później przejdzie do historii nauki jako lwowska szkoła matematyczna.

Formowanie się lwowskiej szkoły matematycznej

Stanisław Mazur, Władysław Orlicz, Władysław Nikliborc, Herman Auerbach, Marek Kac, Włodzimierz Stożek, Steinhaus i Banach – wraz z nimi Ulam stworzył niezwykle barwne środowisko genialnych matematyków, których różne koleje losu pchnęły wówczas do Lwowa. Wszyscy byli jeszcze młodzi – najstarszy Steinhaus dopiero dobiegał czterdziestki – wszyscy też byli bardzo dalecy od naukowej powagi. Chwile wolne od zajęć uniwersyteckich spędzali głównie w Kawiarni Szkockiej, gdzie w kłębach papierosowego dymu, hałasie muzyki, i przy filiżankach kawy oraz kieliszkach koniaku, rozprawiali o nowych nurtach matematyki.

To tam rodziły się przełomowe teorie, tam rozwiązywano najtrudniejsze problemy i formułowano nowe pytania. W takiej atmosferze powstał nowy język matematyki, który okazał się kluczowy dla współczesnych nam cybernetyczno-informatycznych czasów. Anegdotyczną sytuacją było to, że język ten lwowscy naukowcy zapisywali początkowo na ceracie pokrywającej stolik – trudno więc oszacować, ile genialnych twierdzeń zniknęło pod ścierką kelnera każdego wieczora przecierającego blat. Matematycy niespecjalnie się tym przejmowali. Nie byli ludźmi żyjącymi przyszłością, a ważniejsze dla nich było samo rozwiązanie zagadnienia niż jego dalsze zastosowanie w praktyce. Później dopiero ktoś wpadł na pomysł kupienia zeszytu, który – ocalony z zawieruchy wojennej właśnie przez Ulama – przeszedł do historii jako tzw. księga szkocka.

„Od trzeciego roku studiów większość moich matematycznych prac brała się z rozmów z Banachem i Mazurem” – przyznawał Ulam, dodając, że odbywały się one właśnie w „Szkockiej”. Nie należy lekceważyć tego, że Ulam był wówczas jeszcze studentem. Po pierwsze, przy „stoliku Banacha” nie liczyły się tytuły, lecz wyłącznie umysł. Po drugie zaś, jeszcze w czasie studiów Ulam zdobył już taką renomę, że otrzymał zaproszenie na międzynarodowy kongres matematyczny do Zurychu, na którym wygłosił referat, wkrótce zaś potem otrzymał propozycję asystentury na Uniwersytecie Moskiewskim. Pikanterii tej sytuacji dodaje to, że w tamtym mniej więcej momencie pochłonięty pracą matematyczną od dwóch lat nie przystąpił do żadnego z obowiązkowych egzaminów, co tłumaczył „patologiczną awersją” do tego elementu studiów. Profesorowie, z którymi wszak codziennie biesiadował i którzy doskonale zdawali sobie sprawę z jego talentu, nie nakłaniali go przesadnie do załatwienia formalności – co, nawiasem mówiąc, wiele mówi o atmosferze naukowej w ówczesnym Lwowie. Dość wspomnieć, że Stefan Banach nie ukończył żadnych studiów, a na egzamin doktorski jego protektorzy zwabili go podstępem.

Ostatecznie Ulam złożył jednak stosowne egzaminy, a rozprawę magisterską napisał w ciągu jednej nocy i wkrótce po powrocie z Zurychu uzyskał tytuł magistra. Idąc za ciosem, doktoryzował się zaledwie rok później.

Droga Ulama na Zachód i wyzwania zawodowe przed II wojną światową

Był rok 1934, Ulam miał dwadzieścia pięć lat i musiał odpowiedzieć sobie na pytanie: co dalej? Z propozycji moskiewskiej nie chciał korzystać – choć akurat matematyka stała tam na bardzo wysokim poziomie. Ulam nie wyobrażał sobie jednak życia w kraju bolszewickim. Robiąc użytek z zasobnego portfela swojego ojca, wykorzystując znajomości, które zdobył w Zurychu, a także zaopatrzony w listy polecające od Steinhausa, ruszył więc na podbój Zachodu. Zaczął od Wiednia, następnie odwiedził Zurych, stamtąd ruszył do Paryża, następnie do Anglii. Nie była to wycieczka. W każdym z tych miejsc słuchał wykładów, sporadycznie sam też wykładał, przede wszystkim jednak zawierał kolejne znajomości. Do Lwowa wrócił po mniej więcej dwunastu miesiącach, w roku 1935, i uświadomił sobie, że jego widoki na znalezienie tu pracy się nie zmieniły, a jeśli, to na gorsze.

Przeprowadzka Ulama do Stanów Zjednoczonych i współpraca z Johnem von Neumannem

„Musiał zastanowić się, co dalej robić, bo na obu lwowskich uczelniach trudno było nawet o posadę docenta, nie mówiąc już o własnej katedrze. Wtedy niespodziewanie otrzymał od Johna von Neumanna list z zaproszeniem do USA. Von Neumann był od Ulama tylko sześć lat starszy, ale był już kimś, komu nie można było odmówić. Zwłaszcza że dla uczonych pochodzenia żydowskiego klimat w Polsce robił się coraz gorszy” – pisał Mariusz Urbanek w książce „Genialni”.

Ulam niewiele myślał. Neumanna poznał osobiście i polubił, teraz zaś polubił go jeszcze bardziej, gdy ten zaoferował mu posadę na uniwersytecie w Princeton i trzysta dolarów stypendium. Jeszcze w tym samym roku, w grudniu, wypłynął na statku „Aquitania” w stronę Nowego Jorku.

Nowe wyzwania w USA: Harvard, wybuch II wojny światowej i praca naukowa

W Princeton poznał Alberta Einsteina i chodził na jego wykłady, sam również nabierał wprawy jako wykładowca, miał tam jednak tylko stypendium – szanse na otrzymanie stałej posady były niewielkie. Uśmiechnęło się do niego jednak szczęście. Otrzymał propozycję trzyletniego kontraktu na Uniwersytecie Harvarda, z mieszkaniem i wyżywieniem w pakiecie. W tym okresie corocznie odwiedzał Polskę, biesiadował z Banachem i Mazurem w „Szkockiej”, widywał się rodziną. Ostatni raz wypłynął z kraju w sierpniu 1939 r. Kiedy statek cumował w Nowym Jorku, do Ulama dotarły wieści o wybuchu II wojny światowej.

Jego sytuacja było niepewna. Kontrakt na Harvardzie właśnie się kończył, nie miał żadnych poważniejszych opcji przed sobą, a jednocześnie nie mógł przecież wrócić do pogrążającej się w wojnie Europy. Przez pewien czas żył z oszczędności i dopiero pod koniec 1940 r. udało mu się znaleźć posadę na uniwersytecie stanowym Wisconsin w Madison, gdzie wkrótce został młodszym profesorem. Udało mu się również otrzymać amerykańskie obywatelstwo, co ułatwiło wiele formalności.

Inwencja i wkład Ulama w rozwój techniki jądrowej podczas II wojny światowej

Ulama męczyła jednak bezczynność wobec wojny. Próbował zaciągnąć się do lotnictwa, ale uniemożliwiła mu to wada wzroku. I wtedy właśnie po raz kolejny w życiu matematyka pojawił się von Neumann. Spotkali się w Chicago. Ulam był nieco zdziwiony, że jego koledze towarzyszą dwaj bardzo rośli i bardzo groźnie wyglądający mężczyźni, lecz wstrzymał się z pytaniami. Ich spotkanie zabawnie opisywał Mariusz Urbanek – na podstawie wspomnień Ulama:

„Zaczęli rozmawiać o tym, co Ulam mógłby robić. Zażartował, że właściwie nie zna się za bardzo na inżynierii ani na fizyce doświadczalnej, nie wie nawet, jak działa spłuczka, wie tylko, że to jakiś efekt autokataliczny. Na dźwięk tego słowa Neumann drgnął i spojrzał na niego podejrzliwie. Dopiero po jakimś czasie Ulam dowiedział się, że słowo `autokataliczny` było używane w planach budowy bomby atomowej. To był niezwykły zbieg okoliczności – napisał po latach. Jeśli nawet von Neumann nie myślał wcześniej o wciągnięciu go do prac nad bronią jądrową, to wtedy musiało mu to przyjść do głowy”.

Pod koniec 1943 r. Ulam wsiadł w pociąg jadący w stronę Nowego Meksyku. Jego celem było jedno z najbardziej utajnionych miejsc na Ziemi – Los Alamos – leżący 60 km od Santa Fe kompleks baraków, w którego laboratoriach najtęższe umysły świata pracowały nad bombą atomową. „W całej historii nauki nie było, choćby w wielkim przybliżeniu, takiego skupiska geniuszy” – zanotował po latach. Zaprzyjaźnił się jednak przede wszystkim z młodziutkim wówczas, przyszłym noblistą Richardem Feynmanem – pasowali do siebie głównie przez ekscentryczne poczucie humoru i skłonność do robienia dowcipów z najpoważniejszych nawet spraw, ale z pewnością też przez żywą i ostrą inteligencję.

Próbny wybuch przeprowadzono 16 lipca 1945 r., a już 6 sierpnia bomba spadła na Hiroszimę, trzy dni później zaś kolejna wysadziła w powietrze Nagasaki.

Stanowisko Ulama wobec zbrojeń nuklearnych i jego wkład w podbój kosmosu

„Kiedy dowiedziałem się o Hiroszimie i zobaczyłem fotografie zniszczeń, pierwszym uczuciem było zdziwienie. Nagle w moim mózgu dokonał się niezwykły skrót myślowy: cyfry wypisane białą kredą na czarnej tablicy, i natychmiast potem miasto zmiecione z powierzchni ziemi” – opowiadał Olgierdowi Budrewiczowi, nigdy nie przyznając się do wyrzutów sumienia. Chyba zresztą nie miał ich naprawdę, skoro nawet po kapitulacji Japonii pozostał w Los Alamos, by kontynuować prace nad jeszcze bardziej niszczycielską bombą wodorową. I to właśnie Ulam wpadł na rozwiązanie, które doprowadziło do pierwszej próbnej eksplozji superbomby na archipelagu Wysp Marshalla.

Podczas przesłuchania w Kongresie mającego rozstrzygnąć kwestię podpisania z ZSRS traktatu o ograniczeniu zbrojeń nuklearnych Ulam opowiedział się za zaprzestaniem dalszych prac nad bombą wodorową. O energii jądrowej jednak wciąż myślał, teraz jednak o tym, jak wykorzystać ją do lotów kosmicznych. Wchodził do kolejnych rządowych komisji poświęconych tym badaniom, aż w końcu, za prezydentury Johna Kennedy’ego, został członkiem prezydenckiego Naukowego Komitetu Doradczego, a także dowództwa Sił Zbrojnych USA. Podobno to on właśnie zasugerował doradcy Kennedy’ego, Jerry’emu Wiesnerowi, że prezydent powinien wesprzeć projekty lotów na Księżyc. Kennedy istotnie zapowiedział wkrótce, że zamierza uruchomić projekt, którego celem miałoby być wysłanie człowieka na Księżyc.

Nominalnie Ulam pozostał w Los Alamos, już jednak jako doradca naukowy dyrektora. Prawdopodobnie wtedy zainteresował się komputerami, a nawet napisał pierwszy komputerowy program szachowy, który potrafił ograć człowieka. W 1967 r. zdecydował się przyjąć stanowisko dziekana na Uniwersytecie Kolorado – co prawdopodobnie sam uznał za sposób na emeryturę – choć zdążył jeszcze raz zmienić pracę na Uniwersytet Stanu Floryda. Polskę odwiedził dopiero w 1973 r. – podobno odbudowana Warszawa zrobiła na nim kolosalne wrażenie.

Zmarł niespodziewanie 13 maja 1984 r. Jeśli wierzyć jego żonie, stało się dokładnie tak, jak chciał – przyczyną śmierci był nagły atak serca. Jak twierdziła małżonka, dopuszczał też opcję bycia zastrzelonym przez zazdrosnego męża.(PAP)

szuk/ miś/