Jerzy Pniewski (1913 - 1989)

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. Pniewski w listopadzie 1953 roku został dyrektorem Instytutu Fizyki i pochłonęły obowiązki administracyjne. Danysz został wicedyrektorem Zjednoczonego Instytutu Badań Jądrowych w Dubnej i większość czasu spędzał w Związku Radzieckim. Pod koniec lat 1950. uczeni wraz z grupą młodych fizyków, wśród których było wielu późniejszych profesorów warszawskich uczelni, powrócili do badań hiperjąde 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.

W latach 1960. zamiast bloków emulsji do rejestracji promieniowania zaczęto używać komór pęcherzykowych. Ślady cząstek powstające w komorze były fotografowane. Wyodrębnienie interesującego zdarzenia wymagało żmudnego przeglądania klisz. Z inicjatywy Pniewskiego zbudowano w Warszawie urządzenie, które wspomagało ten proces. Były to połączone ze sobą skaner oraz analizujący obrazy komputer KAR-65. Była to nowatorska na owe czasy konstrukcja zbudowana przy użyciu tranzystorów germanowych przez zespół kierowany przez Jacka Karpińskiego (1927-2010). Zatrudnienie Karpińskiego było odważną decyzją Pniewskiego. Trafiały do niego anonimy podważające kompetencje Karpińskiego. Jednak decyzja okazała się słuszna. Komputer został zbudowany i używany był przez warszawskich fizyków przez 20 lat.

Biografia

Jerzy Pniewski urodził się w Płocku 1 czerwca 1913 roku w rodzinie z kilkupokoleniową tradycją nauczycielską. Zainteresowanie nauką towarzyszyło mu od najmłodszych lat. Rodzina mieszkała w budynku szkoły, w której Jego ojciec był nauczycielem matematyki. Było to renomowane gimnazjum im. St. Małachowskiego w Płocku. Jerzy ukończył je w 1930 roku i rozpoczął studia matematyczne na Uniwersytecie Warszawskim. Gdy ba trzecim roku wysłuchał wykłady z fizyki wygłoszone przez Stefana Pieńkowskiego (1883-1953) zainteresował się ta dyscypliną nauki i rozpoczął studia także i na tym kierunku. Jeszcze jako student, w 1935 roku został asystentem Pieńkowskiego w Zakładzie Fizyki Doświadczalnej UW. Magisterium z matematyki uzyskał 1936 roku, a półtora roku później zakończył studia fizyczne. Jego praca magisterska dotyczyła optyki.

Podczas okupacji brał udział w tajnym nauczaniu i uczestniczył cotygodniowych seminariach fizycznych organizowanych przez Pieńkowskiego. Utrzymywał się z prac wykonywanych w zorganizowanym przez Pieńkowskiego Zakładzie Pomiarów Fizycznych. Zaraz po zakończeniu II Wojny Światowej został awansowany na adiunkta. Pieńkowski, który został ponownie Rektorem UW złożył na jego barki trud nadzoru nad odbudową zniszczonego podczas wojny budynku. Pniewski łączył pracę na fizyce z wykładami z matematyki dla studentów chemii oraz prowadzeniem Zakładu Fizyki w Szkole Głównej Gospodarstwa Wiejskiego. W listopadzie 1948 roku wyjechał na dwuletni staż do pracowni fizyki jądrowej Uniwersytetu w Liverpool kierowanej przez pochodzącego z Warszawy Józefa Rotblata (1908-2005). Tam Pieńkowski zajął się nowym zagadnieniem – spektroskopią promieniowania jądrowego beta. Choć proponowano mu pozostanie w Anglii w 1950 roku wrócił do Warszawy i w 1951 roku, na podstawie badań wykonanych w Anglii obronił pracę doktorską.

Po śmierci Pieńkowskiego w listopadzie 1953 roku został jego następcą na funkcji Dyrektora Instytutu Fizyki Doświadczalnej UW. W 1954 roku został profesorem nadzwyczajnym a w 1963 roku profesorem zwyczajnym. W 1958 udało mu się przekazać obowiązki Dyrektora Instytutu i dzięki temu ponownie znalazł czas na powrót do pracy naukowej. Rozpoczął także współpracę z Instytutem Badań Jądrowych w Świerku, gdzie objął kierownictwo Zakładu Wysokich Energii a na początku lat 1960. został kierownikiem Katedry Cząstek Elementarnych, którą utworzono na Uniwersytecie Warszawskim.

Funkcję Dyrektora Instytutu sprawował ponownie w latach 1962-75 a w latach 1975-81 był dziekanem Wydziału Fizyki UW. Do końca życia Hoża pozostała jego drugim domem. Prowadząc Instytut dbał o jego poziom i o to aby na uczelni pracę podejmowali najlepsi absolwenci. Stwarzał im warunki do rozwoju, także poprzez staże zagraniczne ale jednocześnie potrafił rozstać się z tymi, którzy nie rokowali na zostanie znaczącymi uczonymi.

Pniewskiego cechowała wielka życzliwość wobec ludzi. Zawsze starał się dostrzegać ich dobre strony. Dla wszystkich osób pracujących na Instytucie Fizyki Hożej, nie tylko dla pracowników naukowych, jego gabinet był zawsze otwarty. Jednocześnie obfitość zajęć i obowiązków sprawiała, że jego czas był mocno wypełniony. Dlatego gdy egzaminował studentów to egzaminy ustne zaczynał o 6 rano. Gdy w marcu 1968 roku władze uniwersytetu starały się stłumić strajk studencki powodując wrzenie wśród uczestników protestów Pieńkowski spotkał się na wiecu ze studentami. Udało mu się sprawić, że obie strony – studenci i władze uczelni - zaczęły działać bardziej racjonalnie. Kilkanaście lat później, gdy w grudniu 1981 roku znowu rozpoczęły się strajki studenckie Pieńkowski każdego ranka odwiedzał uczestników strajku i przywoził studentom jeszcze ciepłe bułeczki. Nawet na emeryturze Pniewski był częstym gościem na Hożej. Ostatnią publikację, której był współautorem wysłano do druku 2 miesiące przed jego śmiercią.

W uznaniu jego dokonań naukowych w 1961 został członkiem Polskiej Akademii Nauk , w której w latach 1975-81 był przewodniczącym Komitetu Fizyki. Był także członkiem Akademii Nauk w Heidelbergu. Bardzo cenił sobie również honorowe członkostwo w Towarzystwie Naukowym Płockim. Otrzymał doktoraty honorowe uniwersytetów w Lyonie (1975) i Heidelbergu (1980). W 1969 roku został nagrodzony Medalem Smoluchowskiego, najwyższym wyróżnieniem przyznawanym przez Polskie Towarzystwo Fizyczne.

Zmarł w Warszawie 16 czerwca 1989 roku.