Słowo „mechanika” kojarzy się najczęściej z warsztatem samochodowym i mechaniką samochodową. Czasem przywołuje się z pamięci znane jeszcze ze szkoły wiadomości: Newton siedzący pod jabłonią i wymyślający prawo ruchu, zadania typu: z miejscowości A do miejscowości B wyruszył pociąg z prędko-ścią 50 km/h i tak dalej… Przypominają się też terminy: „statyka”, „kinematy-ka”, „dynamika”…
Mechanika to nauka opisująca ruch i odkształcenia ciał materialnych na skutek ich wzajemnych oddziaływań oraz badająca równowagę między nimi.
Grecki odpowiednik terminu mechanika pojawił się w starożytności, a do me-chaników powszechnie zalicza się Arystotelesa i Archimedesa. W Polsce już w renesansie dziedzina ta miała swojego znakomitego przedstawiciela – Miko-łaja Kopernika.
W okresie zaborów nauka, a więc i mechanika, były rozwijane przez Po-laków za granicą, gdzie licznie emigrowali po kolejnych powstaniach. W tym czasie w kraju edukacja w języku polskim została bardzo ograniczona. Po pol-sku mogły być wykładane jedynie religia i sam język polski.
Polacy wykształceni na uczelniach zaborców mieli znaczne problemy z za-trudnieniem. Tak było po 1863 r. w wielu guberniach Imperium Rosyjskiego, gdzie ukaz cara zabraniał zatrudniania katolików polskiego pochodzenia – wyjątek stanowiły uczelnie w Sankt Petersburgu.
Odzyskiwanie niepodległości było procesem dość długim. W listopadzie 1918 r. Rzeczpospolita nie miała granic. Ich ustalenie i określenie terytorium Polski trwało kilka lat. Jednak już w pierwszych dniach po odzyskaniu wol-ności do Warszawy, Krakowa, Lwowa czy Wilna zaczęli przyjeżdżać polscy naukowcy z różnych stron świata, dołączając do kolegów pracujących na miej-scu. Władysław Natanson i Stanisław Zaremba pracowali w Uniwersytecie Ja-giellońskim. W Lwowskiej Szkole Politechnicznej profesorem był Kazimierz Żorawski. Z Sankt Petersburga przybyli do Warszawy Stanisław Bełżecki, Andrzej Pszenicki i Aleksander Wasiutyński, z Charkowa Antoni Przeborski,
z Zurychu Gabriel Narutowicz. Z Kazania powrócił do Lwowa Maksymilian Huber. Studentami w tym czasie byli młodzi adepci mechaniki, którzy często łączyli studia z walką frontową. Należeli do nich m.in. Włodzimierz Trzywdar--Burzyński i Władysław Nikliborc.
Przedstawię sylwetki niektórych mechaników tego okresu, korzystając z opracowania Zbigniewa Olesiaka przygotowanego na Jubileuszowy Zjazd Polskiego Towarzystwa Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej1.
Władysław Natanson (1864–1937) urodził się w Warszawie, w rodzinie bankierów. Ukończył fi zykę na uniwersytetach w Warszawie, Sankt Peters-burgu, Dorpacie i Cambridge. Zajmował się termodynamiką, hydrodynamiką cieczy lepkich, mechaniką kwantową i optyką. Od 1894 r. był profesorem na Uniwersytecie Jagiellońskim. Współpracował z Albertem Einsteinem. W tomie Th e Classical Field Th eories encyklopedii fi zyki: Handbuch der Physik jego pra-ce są najczęściej cytowanymi spośród polskich autorów.
Stanisław Zaremba (1863–1942) urodził się w Romanówce na Ukrainie.
Ukończył Instytut Techniczny w Sankt Petersburgu. Studiował matematykę w Berlinie i Paryżu, gdzie później pracował. W 1900 r. został zatrudniony na Uniwersytecie Jagiellońskim. W teorii ośrodków ciągłych znana jest pochodna Zaremby-Jaumanna. Miał duże osiągnięcia w teorii dyfuzji, teorii niezmien-ników i nierówności wariacyjnych. Wydał trzytomową monografi ę, w której przedstawił mechanikę teoretyczną w sposób sformalizowany.
Cliff ord Truesdell w książce Sześć wykładów nowoczesnej fi lozofi i przyrody z polskich autorów zacytował jedynie S. Zarembę i napisał:
Czytając oryginalne prace Cauchy’ego, które co prawda cytowałem, ale dokładnie ich nie rozumiałem, odkryłem, że Ericksen znalazł stwierdzenie, że równania kon-stytutywne powinny być niezmiennicze względem ruchu ciała sztywnego. Wtedy przypomniałem sobie, że widziałem coś takiego już w pracy Zaremby (1903). Te historyczne źródła, dyskusja i odkrycia na nich oparte doprowadziły do teorii hy-posprężystości, a następnie pięknej zasady niezmienniczości materiałowej sformu-łowanej przez Nolla2.
Kazimierz Paulin Stefan Żorawski (1866–1953) urodził się w Szczurzy-nie koło Ciechanowa. Studiował w Warszawie, Lipsku, Getyndze i Paryżu. Od 1892 r. był profesorem w Lwowskiej Szkole Politechnicznej. W 1919 r. prze-niósł się do Politechniki Warszawskiej. Jego oryginalne twierdzenia były często
1 Z. Olesiak, O polskiej mechanice do połowy XX wieku.
2 C. Truesdell, Sześć wykładów, s. 23.
odkrywane ponownie, ponieważ swoje cenne prace publikował po polsku.
W fundamentalnym dziele C. Truesdella i R. Toupina Th e Classical Field Th e-ories, znajdujemy następujące nazwy: „kryterium Helmholtza-Zorawskiego”,
„twierdzenie Zorawskiego o ruchu względnym”, oraz „kryterium Zorawskiego o zachowaniu strumienia”3.
Antoni Bonifacy Przeborski (1871–1941) urodził się w Guberni Kijowskiej.
Studiował w Uniwersytecie Kijowskim. Wniosek dziekana Wydziału Matema-tyczno-Fizycznego na tym Uniwersytecie o zatrudnienie Przeborskiego został odrzucony przez Generalnego Gubernatora Ignatiewa z uzasadnieniem, że kandydat jest polskiego pochodzenia i jest katolikiem. Przeborski zatrudnił się w Charkowskim Instytucie Technicznym.
Po wieloletnich staraniach rodzinie Przeborskich udało się wyjechać na sta-łe z Charkowa do Warszawy. Antoni Przeborski został profesorem w Uniwer-sytecie Warszawskim.
Opublikował szereg prac w dziedzinie równań różniczkowych, funkcji ana-litycznych, geometrii analitycznej oraz mechaniki analitycznej. Pewien rodzaj układów anholonomicznych został nazwany układem Czetajewa-Przeborskie-go. Opublikował nowoczesną w tamtym czasie monografi ę Rachunek wariacyj-ny (1926) oraz Wykłady z mechaniki teoretycznej (tom I – 1930, tom II – 1935).
Maksymilian Tytus Huber (1872–1950) studiował w Szkole Politechnicznej we Lwowie, którą ukończył jako „znakomicie uzdolniony”. Następnie w roku 1896/1897 studiował na Uniwersytecie Berlińskim. W 1899 r. został profesorem w Szkole Przemysłowej w Krakowie.
Fundamentalna jego praca, O podstawach teorii wytrzymałości, w której rozpatrywał hipotezy wytrzymałościowe, powstała w Krakowie w 1903 r. i zo-stała opublikowana w czasopiśmie „Prace Matematyczno-Fizyczne”. Po stu latach praca ta, jako ciągle istotna i ważna, została przetłumaczona na język angielski i ukazała się w „Archives of Mechanics” (tom 56, 2004, s. 173–190) pod tytułem Specifi c Work of Strain as a Measure of Material Eff ort.
Po wybuchu wojny M. Huber został wcielony do armii austriackiej. Bronił obleganego Przemyśla i został jeńcem rosyjskim po jego kapitulacji. W 1918 r.
wrócił do Lwowa i został profesorem w Politechnice Lwowskiej.
Do kolejnych ważnych osiągnięć naukowych Hubera zalicza się prace mo-delujące sprężyste płyty ortotropowo niejednorodne. Pierwsza z tych prac uka-zała się w 1914 r.
3 C. Truesdell, R. Toupin, Th e Classical Field Th eories, s. 341, 440, 346.
Wyniki badań poświęconych tej tematyce zebrał w dwóch monografi ach.
Pierwsza to Teoria płyt prostokątnie różnokierunkowych (Wydawnictwo Towa-rzystwa Naukowego, Lwów), druga powstała w języku niemieckim Probleme der Statiktechnisch wichtiger orthotroper Platten (Akademia Nauk Technicz-nych, Warszawa 1929). Prace te były publikowane również po francusku i cyto-wane przez wielu autorów.
Druga wojna światowa całkowicie odmieniła życie rodziny Huberów. Po tu-łaczce znaleźli się w Zakopanem i tam pozostali do końca działań wojennych.
Po wojnie z różnych propozycji pracy akademickiej Huber wybrał kierowanie dwiema Katedrami w Politechnice Gdańskiej. W 1949 r. przeniósł się do Aka-demii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, gdzie kierował stworzoną specjalnie dla niego Katedrą Wyższych Zagadnień Mechaniki.
Był profesorem honorowym Politechniki Warszawskiej i doktorem honoris causa AGH oraz Politechniki Gdańskiej. Polska Akademia Nauk ustanowiła nagrodę jego imienia za prace z mechaniki ciała stałego.
Włodzimierz Trzywdar-Burzyński (1900–1970) urodził się w Przemyślu.
Studiował i odbywał służbę wojskową w obronie Polski. Ukończył Wydział Inżynierii Lądowej i Wodnej Politechniki Lwowskiej. Był konstruktorem mo-stów, między innymi mostu łukowego nad Sołą na trasie Tresna–Czernichów w Beskidzie Małym.
Koniec wojny zmienił sytuację terytorialną i polityczną Polski. Odbiło się to na losach Polaków. Przed wyjazdem ze Lwowa w styczniu 1945 r. Bu-rzyński został aresztowany. Po zwolnieniu z więzienia wyjechał w 1946 r. na Śląsk i rozpoczął pracę na Politechnice Śląskiej, gdzie kierował Katedrami Mechaniki i Wytrzymałości Materiałów. Napisał ważną pracę O niektórych niedomaganiach i koniecznych uzupełnieniach de Saint-Venantowskiej teorii prętów prostych (Wrocławskie Towarzystwo Naukowe, seria B, Wrocław 1951).
Była ona analizowana przez wielu światowej sławy uczonych, między innymi R.A. Toupina, E. Sternberga oraz G. Ficherę.
Mechaniką zajmowano się także na uniwersytetach na wydziałach matema-tyczno-fi zycznych, traktując ją jako matematykę stosowaną.
Stefan Banach (1895–1945), jeden z największy matematyków polskich, założyciel Lwowskiej Szkoły Matematycznej, twórca słynnej Księgi szkockiej, w której spisywano nierozwiązane problemy matematyczne, autor wielu twier-dzeń noszących dzisiaj jego nazwisko, wykładał na Uniwersytecie Lwowskim mechanikę teoretyczną. Jest autorem monografi i pt. Mechanika, przetłuma-czonej na język angielski.
Przedstawieni ludzie nauki to nieliczna reprezentacja mechaników działa-jących w szkolnictwie wyższym w okresie międzywojennym w Polsce. Każda politechnika posiadała katedry zajmujące się mechaniką oraz jej techniczny-mi zastosowaniatechniczny-mi w wielu obszarach narodowej gospodarki: budownictwie, przemyśle, lotnictwie i innych. To na tym polu mechanicy polscy wnieśli naj-więcej do rozwoju techniki. Przede wszystkim kształcili na światowym pozio-mie kadrę polskich inżynierów. Będąc znakomitymi naukowcami, nie tylko przekazywali im wiedzę, ale pozostawali dla nich także wzorami rzetelności zawodowej, byli ich wychowawcami i mistrzami, na własnym przykładzie ucząc postaw moralnych i patriotycznych.
Na Politechnikach Lwowskiej i Warszawskiej powstały na początku XX w., specjalizacje lotnicze, przygotowujące przyszłe kadry dla przemysłu lotniczego.
Zainteresowanie studentów lotnictwem sprawiło, że w 1909 r. powstało we Lwo-wie stowarzyszenie „Awiator”, którego naukowym kuratorem był prof. M. Huber.
Podobne stowarzyszenie chciano zorganizować w Warszawie, ale władze carskie się na to nie zgodziły.
Po odzyskaniu niepodległości Polska miała więc kadrę, która pozwoliła na założenie Państwowych Zakładów Lotniczych w Warszawie i rozpoczęcie pro-dukcji samolotów. Tak powstały samoloty PZL oraz sportowe RWD. Sukcesy przyszły szybko. Samolot PZL-P1 wygrał zawody w Bukareszcie, poprawiony PZL-P6 zwyciężył w Cleveland w USA. RWD-6 wygrał Challenge w 1932 r., a w następnym roku Challenge wygrał RWD-9. Dość szybko modele te zaczę-to nabywać w różnych krajach, w tym USA. Bardzo nowoczesną konstrukcją był bombowiec PZL-37 „Łoś” nieustępujący najlepszym samolotom tej klasy na świecie.
Innym przykładem wpływu odkryć naukowych mechaników na technikę są zastosowania modeli teoretycznych M. Hubera w obszarze wytwarzania no-wych materiałów. Modele te, rozwijane także przez Burzyńskiego, pozwoliły na stworzenie technologii wytwarzania nowych materiałów o zadanych z góry własnościach termomechanicznych. Tak powstały kompozyty. Kompozyty to konglomeraty różnych materiałów jednorodnych. Okazało się, że mogą mieć one własności termomechaniczne lepsze niż ich poszczególne składniki. Moż-na je także projektować tak, by spełniały żądane warunki. Teoria kompozytów to ciągle ważny i intensywnie rozwijający się dział mechaniki.
Kończąc, wymieńmy jeszcze budowę Gdyni i Centralnego Okręgu Prze-mysłowego, rozwój przemysłu zbrojeniowego, powstające zapory wodne czy infrastrukturę komunikacyjną. Bez mechaniki wszystko to nie byłoby możli-we. Więcej, trudno byłoby i wtedy, i obecnie, być inżynierem, nie znając me-chaniki.
Bibliografi a
Olesiak Zbigniew, O polskiej mechanice do połowy XX wieku, w: Wiesław Nagórko (red.), 50 lat Polskiego Towarzystwa Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej, Warszawa 2008, s. 21–45.
Truesdell Cliff ord, Sześć wykładów nowoczesnej fi lozofi i przyrody, Warszawa 1969.
Truesdell Cliff ord, Noll Walter, Th e Non-Linear Field Th eories of Mechanics (Encyclopedia of Phys-ics/Handbuch der Physik), Berlin–Heidelberg 1965.
Truesdell Cliff ord, Toupin Richard, Th e Classical Field Th eories, w: Principles of Classical Mechan-ics and Field Th eory (Encyclopedia of Physics/Handbuch der Physik), Berlin–Heidelberg 1960, s. 226–858.