Marian Danysz (1909 - 1983)

Danysz przez blisko 2  lata pracował w Bristolu w pracowni Cecila Franka Powella (1903-1969). W trakcie jego pobytu angielski uczony został uhonorowany Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki „za opracowanie fotograficznej metody badania procesów jądrowych i jego odkrycia dotyczące mezonów wytworzonych tą metodą”. Powell do badań stosował bloki ze światłoczułą emulsją fotograficzną, którą można było podzielić na warstwy. Cząsteczki promieniowania przechodząc przez emulsję zostawiały na niej ślad. Aby zwiększyć szansę na rejestrację promieniowania kosmicznego przeprowadzano ja wysoko nad powierzchnią Ziemi. Danysz, który wrócił do Warszawy w maju 1952 roku przywiózł ze sobą blok emulsji  naświetlonych podczas lotu balonem stratosferycznym. Danysz namówił do współpracy Pniewskiego z którym nawiązał bliższe kontakty podczas 6 miesięcy wspólnego  pobytu w Liverpoolu. Po rozdzieleniu bloku emulsji poszczególne jej warstwy oglądane były pod mikroskopem. Wieczorem 19 września podczas takiego przeglądu dał się słyszeć okrzyk Danysza „Patrz jaki dziwny zwierz”. Jego uwagę przykuł obraz „podwójnej gwiazdy”. Pierwsza gwiazda oznaczała  punkt w którym wysokoenergetyczna cząstka promieniowania kosmicznego uderzyła  w jądro atomu w emulsji. Był to pęk liniowych śladów wychodzących z punktu zderzenia. Każdy z nich pozostawiony został przez jakiś fragment rozbitego jądra. Jeden z nich niespodziewanie rozdzielił się na cztery  części tworząc drugą gwiazdę. Oznaczało to, że fragment , który pozostawił ten ślad ponownie uległ rozpadowi.  Wyjaśnienie przyczyny powstania tego śladu pochłonęło uczonych. Dwa razy dziennie wychodzili do  niedawno otwartej kawiarni Niespodzianka znajdującej się  w pobliżu Instytutu Fizyki na ul. Hożej w Warszawie. Odrzucali kolejne pomysły aż pozostało im tylko jedno wyjaśnienie – zaobserwowany ślad musiał pochodzić od jądra atomowego, w którym oprócz z protonów i neutronów znajdował się hiperon Λ. Była to pierwsza obserwacja hiperjądra na świecie. Praca uczonych opublikowana w prestiżowym czasopiśmie The Philosophical Magazine sprawiła, że wkrótce posypały się doniesienia o obserwacjach hiperjąder. Był to jeden z największych sukcesów polskiej powojennej fizyki. Dwa lata później M. Gell-Mann (1929-2019) i A. Pais (1918-2000) oraz niezależnie od nich K. Nishjima (1926-2009) wykazali, że hiperony mają osobliwą własność, którą nazwali dziwnością. Własność ta wyjaśniała ich długi czas życia przed rozpadem i potwierdziła słuszność wniosku wyciągniętego przez Danysza i Pniewskiego. 

Hiperjądrem nazywamy  jądro atomowe, w którym co najmniej jeden nukleon (czyli proton lub neutron) został zastąpiony hiperonem. Nukleony także mają swoją wewnętrzną strukturę. Zarówno proton jaki neutron zbudowane są z trzech kwarków: proton z 2 kwarków d i jednego u, a neutron z dwóch kwarków u i jednego d. Kwarki są obecnie uznawane za jeden z fundamentalnych elementów budowy materii. Oprócz kwarków u (up – czyli górny) i d (down czyli dolny) występują jeszcze kwarki s (strange czyli dziwny), c (charming czyli powabny) b (bottom czyli niski) oraz t (top czyli wysoki). Ta klasyfikacja nie była jeszcze znana, gdy  Danysz i Pniewski obserwowali pierwsze hiperjądro. Hiperonem nazywamy cząstkę, zbudowaną z trzech kwarków, która zawiera kwark dziwny. Hiperon Λ to cząstka złożona z kwarków u, d, s. 

Wkrótce po tym odkryciu drogi uczonych na kilka lat się rozdzieliły. Danysz został wicedyrektorem Zjednoczonego Instytutu Badań Jądrowych w Dubnej i większość czasu spędzał w Związku Radzieckim. Pniewskiego natomiast pochłonęły obowiązki administracyjne gdy został dyrektorem Instytutu Fizyki. Pod koniec lat 1950. uczeni wraz z grupą młodych fizyków, wśród których było wielu późniejszych profesorów warszawskich uczelni, powrócili do badań hiperjąder i dokonali kolejnych odkryć.  W 1959 roku otrzymali najlepsze w owym czasie oszacowanie masy hiperonu Λ. W 1962 roku zapoczątkowali spektroskopię hiperjądrową czyli badania hiperjąder w stanach wzbudzonych. W tym samym roku odkryli w 1962 roku pierwsze hiperjądro podwójne zawierające dwa hiperony Λ. Odkrycie to wykorzystywało hiperjądra wytwarzane w akceleratorze przyspieszającym cząstki do wysokich energii. Jako pierwszy  uwagę na ślad, który okazał się być śladem podwójnego hiperjądra zwrócił ich współpracownik Jerzy Zakrzewski (1932-2008). Obserwacja podwójnego hiperjądra była  bardzo trudna do uchwycenia. Przez blisko 30 lat oprócz Warszawy zaobserwowany został tylko jeden podobny przypadek w amerykańskim laboratorium w Brookhaven. Dalsze badania hiperjąder prowadzone były najczęściej przez duże międzynarodowe zespoły wykorzystujące największe akceleratory cząstek.  

Na ścieżkę naukową Danysz wkroczył ponad 20 lat przed odkryciem hiperjądra. W 1930 roku zaczął udzielać się jako wolontariusz  w Pracowni Radiologicznej działającej pod szyldem Towarzystwa Naukowego Warszawskiego. Czyli pracowni, której pierwszym kierownikiem był jego ojciec. W tym czasie kierował nią dawny współpracownik jego ojca Ludwik Wertenstein (1887-1945). W 1934 roku, wkrótce po odkryciu sztucznej promieniotwórczości przez Irenę (1897-1956) i Fryderyka (1900-1958) Danysz wraz z Michałem Żywem (1905-1943) w 1934 roku,) rozpoczęli eksperymenty, w których naświetlali tarcze z różnych materiałów cząstkami alfa. Zdumiało ich, że  niezależnie od materiału tarczy czas połowicznego rozpadu uzyskanego promieniowania był podobny. Pewnego wieczoru badacze doszli do wniosku, że wspólnym czynnikiem eksperymentów jest naświetlanie tarcz  umieszczonych w powietrzu. Spędzili w pracowni całą noc  testując kolejne hipotezy. Nad ranem byli przekonani, że źródłem promieniowania jest nieznany wcześniej radioaktywny izotopu fluoru. Po latach Danysz tak wspominał swoje emocje związane z tym wydarzeniem. „Pamiętam, że kiedy wychodziłem z rana z pracowni byłem pod niesłychanie silnym wrażeniem możliwości takiego dialogu z przyrodą, zadawania pytań, uzyskiwania odpowiedzi i tego, że wciągu jednej nocy można było rozwiązać zagadnienie, potwierdzić  lub odrzucić taką czy inną hipotezę”. W pracowni radiologicznej Danysz miał udział także w odkryciu nowego izotopu skandu oraz  w badaniach zakończonych odkryciem niesprężystego rozpraszania neutronów. 

Biografia

Marian Danysz urodził się 17 marca 1909 roku w Paryżu. W jego rodzinie wielka estymą otaczano pracę naukową. Jego dziadek, Jan Danysz (1860-1928) był mikrobiologiem, pracownikiem Instytutu Pasteura w Paryżu. Ojciec, Jan Kazimierz Danysz (1884-1914) był uczniem Piotra Curie (1859-1906) i asystentem Marii Skłodowskiej – Curie (1867-1934). Gdy w 1913 roku otwarto w Warszawie pracownię radiologiczną, której kierownictwo objęła  polska noblistka, Danysz został jej zastępcą i kierował codzienną pracą pracowni. W 1914 r. jako oficer rezerwy i obywatel francuski. został powołany do wojska.  Zginął w listopadzie 1914 roku.. 

Marian Danysz poszedł śladami swojego ojca. Choć aż do zakończenia II Wojny Światowej posiadał obywatelstwo francuskie, to mieszkał i kształcił się w Warszawie. Po ukończeniu w 1928 roku Gimnazjum im. Stefana Batorego rozpoczął studia na Politechnice Warszawskiej. Dopiero w 1938 roku otrzymał dyplom inżyniera – elektryka. 

W 1937 roku rozpoczął pracę zgodną z kierunkiem swojego wykształcenia,  w warszawskim Państwowym Instytucie Telekomunikacyjnym. Opracował tam nowy model noktowizora, za który otrzymał nagrodę Ministra Poczt i Telegrafów. 

Zaraz po zakończeniu wojny Danysz był wykładowcą elektrotechniki w Państwowej Wyższej Szkole im. Wawelberga i Rotwanda a w 1947 roku rozpoczął pracę jako asystent w Zakładzie Fizyki Doświadczalnej UW. Gdy podjął pracę w Instytucie Fizyki  nie miał ukończonych studiów fizycznych ale za dokonania w tej dziedzinie, związane z jego pracą w Pracowni Radiologicznej TNW przyznano mu w trybie wyjątkowym tytuł magistra. Wypełnianie formalnych warunków niezbędnych do uzyskania kolejnych stopni naukowych nie było mocną stroną Danysza. Choć w jego karierze naukowej nie brakowało wybitnych osiągnięć, nigdy nie złożył ani pracy doktorskiej, ani habilitacyjnej. Z warszawską uczelnią pozostał związany do końca kariery naukowej. 

Ówczesny dyrektor i twórca Instytutu Fizyki UW  Stefan Pieńkowski (1883-1953) starał się zapewnić swoim asystentom możliwości rozwoju naukowego. Dlatego w 1949 roku Danysz wyjechał na staż do Anglii. Najpierw przez kilka miesięcy przebywał w Liverpoolu, a później w  Bristolu, gdzie pracował pod kierunkiem  Cecila Powella. Do Polski powrócił w 1952 roku. 

W 1954 roku Danysz został profesorem nadzwyczajnym. Pracę na uniwersytecie łączył z działalnością w Instytucie Badań Jądrowych w Świerku, gdzie najpierw kierował Laboratorium Promieni Kosmicznych (1955 rok) a później  Zakładem Fizyki Wysokich Energii. Dużym wyróżnieniem było również sprawowanie przez niego w latach 1956-1960 funkcji wicedyrektora jednej z najważniejszych placówek naukowych w tzw. Krajach Demokracji Ludowej (czyli krajach będących w obszarze wpływów Związku Radzieckiego) ZIBJ w Dubnej. W ośrodku tym pod koniec lat 1960. był również członkiem Rady Naukowej. Podobną funkcję, przedstawiciela Polski w Radzie Naukowej, sprawował również w CERN-ie, gdzie w latach 1970-72 pracował jako visiting profesor. Możliwość prowadzenia badań w  tym największym europejskim ośrodku badań cząstek elementarnych przez polskich naukowców była efektem uzyskania przez Polskę statusu obserwatora w radzie Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych CERN. Stało się tak za sprawą starań i kontaktów międzynarodowych Danysza oraz krakowskiego fizyka Mariana Mięsowicza (1907-1992). 

Za swoje osiągnięcia naukowe Danysz został uhonorowany wieloma wyróżnieniami.  W 1963 roku został mu nadany tytuł profesora zwyczajnego. Był członkiem Polskiej Akademii Umiejętności (od 1960 roku) oraz członkiem-korespondentem Akademii Nauk w Heidelbergu. W 1969 roku został nagrodzony Medalem Smoluchowskiego, najwyższym wyróżnieniem nadawanym przez Polskie Towarzystwo Fizyczne.  Po przejściu na emeryturę w 1977 roku Uniwersytet Warszawski nadał mu tytuł doktora Honoris causa. Był także kawalerem najwyższych odznaczeń państwowych – Orderu Sztandaru Pracy oraz Krzyża Komandorskiego z gwiazdą Orderu odrodzenia Polski. 

Marian Danysz był doceniany przez swoich współpracowników zarówno ze względu na osiągnięcia naukowe i intuicję fizyczną, jak i z uwagi na sposób bycia. W nauce interesowała go przede wszystkim  istota zjawiska fizycznego, które badał, a mniejszą uwagę przywiązywał do szczegółów. Jedną z jego pasji była szybka jazda samochodem. Holenderski fizyk i przyszły dyrektor CERN Leon van Hove (1924-1990), gdy nieco pobladły wysiadł z prowadzonej przez Danysza wołgi, którą przyjechali z Warszawy na Mazury stwierdził, że Danysz ma bardzo interesujący sposób prowadzenia samochodu: zawsze czeka z każdym manewrem, aż sytuacja na drodze stanie się interesująca ! Od inicjałów MD  (z łaciny M-1000, D-500) przez swoich współpracowników Danysz nazywany był „Tysiącpięćset”. 

Zmarł w Warszawie 9 lutego 1983 roku.