Геній оптики. Історія українця Олександра Смакули, видатного вченого-фізика ХХ століття

І так створив метод просвітлення оптики, на який отримав перший у світі оптичний патент.

Смакула зробив десятки оптичних винаходів, зокрема й прилади нічного бачення. Українець заснував кафедру фізики кристалів у Массачусетському університеті.

Існують наукові поняття, названі на честь ученого з Тернопільщини – формула Смакули та інверсія Смакули.

Він – один із засновників квантової органічної хімії та фізики монокристалів.

Попри це, вдома, в Україні, його досі не знають. Чому? Ім’я Смакули замовчували з ідеологічних причин за радянського режиму, і друкувати свої роботи у наукових журналах України він не міг. LIGA.Life розповідає його історію.

Дитинство на Тернопільщині

Народився майбутній професор в селі Доброводи Тернопільської області, у родині селян.

Змалечку проявляв здібності до природничих наук. Від батьків Олександр успадкував любов до України й переймався її долею. 

Навчання у школі йому довелося перервати через події 1914-1918 років. Смакула був прибічником встановлення української влади в рідному краї. І ще юнаком вступив до Української Галицької армії, воював за незалежність України.

Після закінчення війни повернувся до навчання. Закінчив його у 1922 році у Тернопільській гімназії. Там йому і порадили вступити до Геттінського Університету.

У німецькому університеті навчання молодого науковця було успішним. У 1927 році захистив дисертацію та отримав науковий ступінь доктора філософії. Олександр тужив за рідною країною, тому вирішив повернутися, коли йому запропонували викладати в Одеському університеті. 

Але вдома на нього чекало розчарування. Всю українську інтелігенцію репресувала та переслідувала радянська влада. Тож Олександра відкликали назад до Німеччини. 

Всесвітньо важливі винаходи, перші патенти

Після від’їзду з України вчений почав працювати у Гайдельберзі в Інституті медичних досліджень керівником оптичної лабораторії. Це були роки становлення квантової механіки. І Олександр як науковець також приєднався до розвитку цієї науки.

Він один із перших використав поняття квантової механіки для експериментів взаємодії електромагнітного випромінювання з твердими тілами.

Його праці створили передумови для синтезу вітамінів А, В2, D. Він винайшов процес трансформації кристалічного вуглецю електричним збудженням, що тепер має назву "інверсія Смакули".

Використавши поняття квантових осциляторів, Олександр Смакула зміг пояснити радіаційне забарвлення кристалів і вивести кількісне математичне співвідношення, відоме в науці як "формула Смакули" або "рівняння Смакули". 

Цю працю надрукували у 1930 році в журналі "Zeitschrift fur Physik", що зробило ім’я Смакули відомим у наукових колах світу. 

Олександр переймався, що не може свої праці друкувати в Україні, що його винаходи не принесуть користь і розвиток науки в рідній країні. У листі до свого українського колеги, вченого-математика Олександра Левицького, писав:

"Звертаєте мені увагу, аби я не загубився для української науки, про се і сам я часто думаю. Друкувати свої праці мушу в німецьких журналах, бо вони доступні для наукових працівників і то не тільки німецьких, але і всяких других. Не беріть мені, будь ласка, сього за зле, буду поміщувати свої праці і в Записках Наукового Шевченківського Товариства". 

Олександр став членом Наукового товариства імені Тараса Шевченка у Львові.

У 1934 році вчений очолює дослідну лабораторію всесвітньовідомої німецької фірми Карла Цайсса. Там він створює оптичні кристали – фтористий літій та натрій. Також розробляє бромйодид талію. Це унікальна сполука, що дала життя приладам нічного бачення, використовується до сьогодні.

Але найзначнішим з багатьох його винаходів став метод "просвітлення оптики". Саме Олександр Смакула у 1935 році винайшов технологію покриття лінзи спеціальним матеріалом, що зменшує відбивання світла і одночасно збільшує контрастність зображення.

На це відкриття Олександр отримав перший у світі оптичний патент. Німецький уряд тримав у секреті цей патент два роки, передбачаючи використання у військових цілях.

Радянська влада намагалася приписати винахід просвітлення оптики радянському хіміку Івану Гребенщикову. Але марно, патент був розсекречений у 1937 році. 

 У 1966 році Смакулі присудили престижну міжнародну премію Німецького фотографічного товариства, яку вручив тодішній міністр закордонних справ Ґерхард Шрьодер. 

Несподіванкою стало для вченого те, що його винаходи почали використовувати у воєнних цілях. Під час Другої світової війни німецькі підводні човни оснащували приладами нічного бачення. 

Такі обставини вплинули на долю українця та його родини. Після Другої світової війни його вивезли військові разом з іншими вченими до Америки. І там він мусив працювати на військовому об’єкті.

Але обставини для роботи учених були сприятливими. І у 1951 році Олександра Смакулу запросили на роботу до Массачусетського Технологічного Інституту (МТІ). 

Під час роботи у США Смакула досліджував здебіль­шого зміни властивостей кристалів під впливом "чутливих" атомів, радіації та дефектів у кристалах. Він налагодив синтез монокристалів для оптики, рентгенології, електроніки. За своїми власти­востями деякі кристали, синтезовані Смакулою, перевершують золото і платину.

Олександр Смакула був засновником та першим керівником кафедри фізики кристалів Массачусетського Технологічного Інституту. Згодом став там професором.

Спадок Смакули

Смакула здійснив низку наукових відкриттів. За 40 років видав 100 наукових робіт. Став членом Нью-Йоркської академії наук. 1962 року видали монографію Смакули "Монокристали: вирощування, виготовлення, застосування", обсягом 500 сторінок. Ця робота – цінний посібник для студентів, служить їм і нині.

Також учений підтримував тісні стосунки з українською діаспорою. Був почесним членом Товариства українських інженерів Америки.

У своєму будинку у Бостоні облаштував "українську кімнату" з вишитими рушниками, Кобзарем та книжками інших українських письменників.

Побувати вдома йому дозволили лише раз, у 1971 році. Він був на науковій конференції у Вірменії, і на прохання Президента Академії наук СРСР йому дозволили в’їхати до України. Смакула був у Києві, відвідав Тернопіль та рідні Доброводи, де поховані його батьки. Відвідав гору, на яку бігав у дитинстві, зараз це – "Смакулина Гора". 

Візит був коротким, суворо обмеженим у часі радянською владою. Тож Олександр мусив швидко виїхати.

Помер учений 17 травня 1983 року, у 83 роки. 

Олександр був одружений 51 рік із Ерікою Бунде.

Подружжя мало чотирьох дітей: двох синів та двох дочок.

"Я щасливий, що в мене така доля. У мене є світове визнання в науці, дім, дружина. Але, на жаль, мої діти та дружина не мають того почуття великої любові до моєї української землі", – говорив Смакула на схилі літ.

У 1996 році заснували Тернопільський обласний фонд Смакули. Діяльністю фонду є пошук та повернення наукової та культурної спадщини Смакули та інших українських учених.

З грудня 1997 року виходить "Вісник Фонду Олександра Смакули", майже щороку проводять Смакулівські читання.

У рідних Доброводах до 100-річчя ювілею вченого встановили пам’ятник та відкрили меморіальний музей у природничому ліцеї імені Смакули.

Видали перший том його "Наукових праць". До цієї дати випустили художній конверт "Олександр Смакула".

Генеральна конференція ЮНЕСКО проголосила 2000-й рік роком Смакули. 

Інформацію про життя та діяльність українського вченого тепер можна знайти на сайтах Гарвардського Університету  та Массачусетського Технологічного Інституту.  У 2019 році біографію Олександра Смакули опублікували в книзі "Невідомі українці, які змінили історію".