- Jerzy Augustyn Gustkiewicz urodził się 23 marca 1931 r. w miejscowości Wysoka k. Zawiercia. Tam ukończył szkołę powszechną, a następnie kontynuował naukę w Państwowym Gimnazjum i Liceum Męskim w Zawierciu. W 1950 r. zdał egzamin maturalny oraz uzyskał świadectwo maturalne typu matematyczno-fizycznego. Z opowiadań jego oraz jego najbliższych wynika, że zainteresowania młodego Jerzyka szły w tym czasie z jednej strony w kierunku nauk przyrodniczych — zbierał motyle, hodował płazy i gady, co jak się wydaje, doprowadziło w końcu do pewnych konfliktów w rodzinie (która mama zniesie w domu węża!?) — a z drugiej zdradzał duże zdolności artystyczne (o tym, że świetnie rysował, jego współpracownicy przekonali się wielokrotnie). Dodatkowo miał szczęście trafić w szkole średniej na znakomitą nauczycielkę matematyki, dzięki której mógł rozwijać swoje zdolności także i w tym kierunku.
Tego szczęścia miał zresztą nasz Bohater w tym okresie sporo. Pamiętajmy, że „po drodze” była jeszcze wojna, która zaśmieciła tereny wokół Wysokiej ogromną ilością wszelkiego rodzaju wybuchającego żelastwa. W późniejszych wspomnieniach Profesora wielokrotnie przewijały się epizody związane z rozkręcaniem różnych typów pocisków. Niektórzy z jego przyjaciół doznali przy tym poważnych obrażeń lub nawet stracili życie. Młody Jerzyk przetrwał ten „wybuchowy” etap swojej egzystencji bez uszczerbku.
Nie należy się zatem dziwić, że przy takiej wszechstronności zainteresowań, wybór kierunku studiów nie był dla Jerzego Gustkiewicza sprawą prostą. Ostatecznie dokonał go, posługując się wypróbowanym schematem Hegla: teza — antyteza — synteza. Tezą były studia matematyczne na Uniwersytecie Jagiellońskim, antytezą studia na Akademii Sztuk Pięknych a jako synteza wyszły studia architektoniczne na Wydziale Architektury, która wówczas była jednym z tzw. Wydziałów Politechnicznych AGH. Jak widać w teorii było to bardzo łatwe. A w życiu… wyszło jak w życiu… Po prostu ani Hegel, ani Gustkiewicz nie przewidzieli, że ponad 90% miejsc na Architekturze będzie obsadzonych „z klucza politycznego” (przypomnijmy — był rok 1950). W efekcie nasz maturzysta trafił na Wydział Górniczy Akademii Górniczo-Hutniczej, gdzie w 1956 r. uzyskał dyplom magistra inżyniera górnika.
Jakim był studentem? No cóż, informacje na ten temat są sprzeczne. Z jednej strony wiadomo, że już jako student rozpoczął pracę w charakterze asystenta w Zakładzie Hydromechaniki Górniczej AGH, kierowanym przez śp. prof. dr hab. inż. Jerzego Litwiniszyna, a z drugiej, że wobec słabych postępów w nauce wydziałowa organizacja ZMP przydzieliła studentowi Gustkiewiczowi kuratora i korepetytora, który miał mu pomóc w nadrobieniu braków. Pewnym wytłumaczeniem tej sprzeczności może być fakt, że wspomniane braki studenta Gustkiewicza dotyczyły tak szczególnej dziedziny studiów jak filozofia marksistowska. Uzasadnionym wydaje się przypuszczenie, że śp. prof. Litwiniszyn uznał te braki za nieistotne.
Cała sprawa o tyle nie była zabawna, że wszechwładna na Wydziale Podstawowa Organizacja Partyjna PZPR oskarżyła studenta Gustkiewicza o sabotaż i lekceważący stosunek do przedmiotu. Były to czasy stalinowskie i POP przymierzała się już do usunięcia studenta z uczelni. Aliści w sukurs przyszli niektórzy członkowie tejże POP, którzy działając na niwie ideologicznej tak zaniedbali matematykę, że poprosili studenta Gustkiewicza o ratunek (czytaj korepetycje) i w dowód wdzięczności sami go przy okazji wyratowali.
Warto jeszcze w tym miejscu dodać, że pod koniec studiów na AGH uznał Jerzy Gustkiewicz swoją wiedzę matematyczną za niewystarczającą i uczęszczał jako wolny słuchacz na wybrane wykłady i ćwiczenia z matematyki na wydziale Matematyczno-Fizyczno-Chemicznym UJ. Ta miłość do matematyki okazała się uczuciem trwałym, a znajomością matematyki i umiejętnością jej stosowania imponował prof. Gustkiewicz przez całe życie.
Na okres studiów przypada także początek fascynacji Profesora górami. Jako student zaczął bowiem uprawiać wspinaczkę wysokogórską i dosyć szybko uzyskał w tej dziedzinie stopień instruktora. Niestety profesjonalnie uprawianej wspinaczki nie dało się pogodzić z poważnie traktowaną pracą naukową, ale góry pozostały dla Profesora na zawsze ulubionym miejscem odpoczynku.
Można zaryzykować twierdzenie, że nasz instruktor nie docenił wszystkich czyhających na niego w górach niespodzianek, czego najlepszym dowodem jest poniższe zdjęcie. Wypatrując bowiem potencjalnych zagrożeń przed sobą nie zauważył, że wiążąca za nim linę kursantka zwiąże się z nim na całe życie, który to fakt nastąpił ostatecznie w roku 1960.
Pracując jako asystent prof. Litwiniszyna, zajął się mgr Gustkiewicz problemem pomiaru deformacji powierzchni terenu. Zadaniem, jakie postawił przed nim prof. Litwiniszyn, było wyznaczenie stanu odkształcenia powierzchni gruntu poddanego wpływom eksploatacji górniczej prowadzonej pod miastem Bytom. Cel ten został osiągnięty w 1963 roku, a uzyskane wyniki zawarte zostały w obronionej w tymże roku rozprawie doktorskiej pt.: „Studium o możliwościach pomiarów tensometrycznych odkształceń terenu nad obszarem eksploatacji górniczej”. Z rozprawy tej pochodzi poniższy rysunek przedstawiający elipsę odkształceń uzyskaną na podstawie pomiarów prowadzonych przez 212 dni rozetą tensometryczną złożoną z trzech tensometrów gruntowych. Jest to z pewnością pierwszy taki wynik otrzymany w Polsce, a niewykluczone, że także pierwszy w świecie. Aby go uzyskać, doktorant musiał zaprojektować i wykonać odpowiednie tensometry gruntowe, opracować i przetestować metodykę badań, a wreszcie samemu przeprowadzić uciążliwe obserwacje polowe. Aparatura wówczas zaprojektowana była później wielokrotnie modernizowana (najważniejsza modernizacja to zastąpienie przetwornika rezystancyjnego przetwornikiem strunowym) oraz uzupełniana o różne dodatkowe układy, głównie odczytowo-rejestrujące. Swego rodzaju pomnikiem jej skuteczności i niezawodności jest założone w 1973 r. przed IMG poletko doświadczalne, na którym zainstalowane wówczas tensometry funkcjonują nienagannie po dziś dzień.
W tymże 1973 r. postanowił także doc. Gustkiewicz stworzyć sobie i swojej rodzinie rodzaj azylu. W tym celu zakupił w górach, na stoku Cietnia (829 m n.p.m.) nad Przenoszą starą chałupę. I od tego momentu rozpoczęły się słynne wyjazdy „na Kadłuby”, miejsce, do którego nie tylko uciekał sam, ale zabierał też swoich współpracowników. Włożył w nie Profesor bardzo wiele pracy i pieniędzy i ostatecznie doprowadził do stanu budzącego (jak można przypuszczać) sporą zazdrość w całej okolicy. Poniżej zdjęcie zrobione na „Kadłubach” w latach 70.
Niezależnie od pracy naukowej dr Gustkiewicz zajmował się także działalnością dydaktyczną. Z upoważnienia prof. Litwiniszyna prowadził wykłady i ćwiczenia z mechaniki ośrodka ciągłego oraz mechaniki płynów, a z upoważnienia prof. Stanisława Gołąba wykłady i ćwiczenia z matematyki. Działalność ta zakończyła się w tej formie w roku 1966, z chwilą przejścia dr Gustkiewicza do Instytutu Mechaniki Górotworu PAN. Jednakże tak naprawdę z dydaktyką definitywnie nie zerwał nigdy. W latach późniejszych (już jako Profesor – pracownik IMG PAN) prowadził na przykład wykłady z tektonofizyki na AGH czy też z mechaniki skał na Uniwersytecie Śląskim. Nauczycielem był zawsze znakomitym. Całą swą ogromną wiedzę stawiał do dyspozycji nie tylko najbliższych współpracowników, ale każdego, kto chciał z niej skorzystać. Potrafił ją przekazać jasno, przystępnie i zrozumiale. Jako szef nigdy nie miał pretensji, że coś „nie wyszło”. Raczej spokojnie wskazywał błędy, wyjaśniał co i jak trzeba zrobić, żeby tych błędów nie powtórzyć.
Fakt przejścia do IMG PAN nie zmienił w sposób zasadniczy zainteresowań naukowych dr Gustkiewicza. Kontynuując studia nad deformacjami, zajął się analizą tzw. krzywizny normalnej elementu łuku powierzchni. Nie wchodząc w szczegóły, sprawa wyglądała tak: jeżeli mamy krzywiznę normalną łuku powierzchni w stanie nie zdeformowanym, a następnie krzywiznę normalną tegoż łuku w stanie zdeformowanym to ich różnica wyraża miarę deformacji postaciowej krzywej na powierzchni zwaną fleksją normalną tej krzywej. Dr Gustkiewicz udowodnił, że dla przypadku takiego zginania łuku na powierzchni, że jego zmiany długości można zaniedbać, można wyprowadzić tensor trzeciego rzędu we współrzędnych materialnych i przestrzennych nazwany tensorem fleksji ośrodka, który pozwala na określenie absolutnego wektora fleksji. Poświęcona tym zagadnieniom praca habilitacyjna zatytułowana „Fleksyjne deformacje terenu w zasięgu wpływów eksploatacji górniczej”, plus dotychczasowy dorobek naukowy, przyniosły doktorowi Jerzemu Gustkiewiczowi stopień doktora habilitowanego nauk technicznych w 1971 r.
Do warstwy anegdotycznej związanej z tą habilitacją należy opowieść, jak to w alfabetach łacińskim i greckim zabrakło Habilitantowi liter do oznaczania wskaźników w zapisie tensorowym, w związku z czym musiał sięgnąć do znaków alfabetu hebrajskiego.
Rok po zakończeniu przewodu habilitacyjnego doc. Gustkiewicz wyjechał na sześciomiesięczny staż do Laboratorium Mechaniki Ciała Stałego w L’Ecole Polytechnique w Paryżu. Zdobyta podczas tego stażu wiedza skierowała zainteresowania naukowe doc. Gustkiewicza w zupełnie nowym kierunku. Rozpoczął bowiem studia nad właściwościami mechanicznymi skał, a spośród prowadzonych przezeń w tym okresie eksperymentów za najciekawsze uznać można bardzo trudne i żmudne badania fluktuacji odkształceń w skałach, które wykonywano na cylindrycznych próbkach skalnych ściskanych jednoosiowo w maszynie wytrzymałościowej aż do granicy wytrzymałości. Celem tych badań było ustalenie pewnych relacji między lokalną a globalną odpowiedzią skały na siłę obciążającą. Uzyskane wyniki w istotny sposób wzbogaciły wiedzę o eksperymencie jednoosiowego ściskania.
Jednoosiowe ściskanie było jedynie wstępem do znacznie trudniejszych zagadnień. Wchodząc w połowie lat 70. w kontakt z ówczesnym Zakładem Wysokich Ciśnień „Unipress” PAN [1] rozpoczął doc. Gustkiewicz prace nad skonstruowaniem pierwszej w Polsce aparatury do badań skał w trójosiowym stanie naprężenia. Prace konstrukcyjne nad urządzeniem, które otrzymało nazwę GTA-10, zostały zakończone wykonaniem w pełni sprawnego prototypu w 1978 r., oraz patentem w roku 1983. Urządzenie pozwalało na badanie cylindrycznych próbek skalnych dla ciśnień okólnych i porowych do 400 MPa. Maksymalna siła nacisku osiowego wynosiła 1 500 kN. Przewidziano możliwość podgrzewania próbki w komorze do 450 K. Od chwili zainstalowania w IMG PAN urządzenie jest modernizowane i wyposażane w osprzęt różnego typu niezbędny wobec stale rozszerzającego się zakresu badań. Należy podkreślić, że jego nieco zmodernizowana wersja [1] o nazwie GTA-20 została zainstalowana na Politechnice Śląskiej w Gliwicach, w Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, Instytucie Górnictwa Czechosłowackiej Akademii Nauk w Ostrawie (CSRS) oraz w Międzydyscyplinarnym Instytucie Badawczym Geologii i Mechaniki Uniwersytetu Józefa Fouriera w Grenoble (Francja), i wszędzie tam przyczyniła się do znaczącego rozwoju prowadzonych badań. Zakres badań prowadzonych z wykorzystaniem urządzenia GTA-10 był i pozostaje bardzo szeroki. Studiowano wpływ ciśnień hydrostatycznego i porowego na granicę wytrzymałości skały i odpowiadające jej odkształcenie oraz moduł Younga i współczynnik Poissona, analizowano zmiany objętości skały pod wpływem ciśnienia hydrostatycznego i ich konsekwencje dla jej właściwości mechanicznych, studiowano zmiany tych właściwości w wyniku oddziaływania sorbujących i niesorbujacych płynów porowych. Możliwości badawcze w tym zakresie z pewnością nie zostały wyczerpane, a badania są kontynuowane.
Praca na prototypowej aparaturze z ciśnieniami rzędu setek MPa czasem potrafi dostarczyć pewnych emocji. Oto kilka takich „atrakcji” związanych z wykorzystywanymi w pracowni urządzeniami wysokociśnieniowymi:
- pęknięcie (wskutek defektu materiałowego) komory wysokociśnieniowej przy ciśnieniu cieczy w komorze ponad 200 MPa,
- „wyplucie” (wskutek zerwania gwintu śruby mocującej) kapilary doprowadzającej do komory gaz pod wysokim ciśnieniem przy ciśnieniu gazu ok. 200 MPa. Kapilara przecięła powietrze jak ostrze gilotyny i uderzyła w ścianę nad głową inż. Długosza, który akurat z niewiadomych powodów znalazł się w miejscu, w którym go absolutnie być nie powinno. Po tym incydencie po raz pierwszy widziano Profesora dosłownie szarego z przerażenia,
- rozsadzenie — w trakcie dopracowywania metodyki nowego typu eksperymentów — całej serii manometrów do pomiaru ciśnienia gazu. Uczciwie trzeba powiedzieć, że wprawdzie manometry te wybuchały z głośnym hukiem, to jednak te ich wybuchy nie niosły za sobą jakiegoś specjalnego zagrożenia,
- zrobienie korkiem od komory dziury w suficie. Był to osobisty wyczyn Profesora, który chciał pokazać inż. Lizakowi jak można wypchnąć z komory zapieczony korek. Rzeczywiście pokazał: półkilogramowy, stalowy walec wystrzelił z komory, wybił dziurę w suficie i spadł na podłogę obok obu lekko zszokowanych eksperymentatorów.
Niezaprzeczalną zasługą Profesora było także podjęcie starań o wyposażenie Pracowni Odkształceń Skał w aparaturę badawczą najnowszej generacji. Starania te zostały uwieńczone sukcesem w grudniu 1993 r., gdy do Pracowni dotarła sztywna maszyna wytrzymałościowa INSTRON 8500 Rock Testing System. Urządzenie to (sfinansowane przez KBN) zostało wykonane przez firmę INSTRON z uwzględnieniem sugestii zgłaszanych przez IMG PAN w taki sposób, aby spełniać warunki niezbędne do badań materiałów kruchych (skały) i stać się podstawą do budowy nowego, znacznie nowocześniejszego niż istniejące, stanowiska do badań w trójosiowym stanie naprężenia. Zapewniona została duża sztywność ramy prasy (10 MN x mm-1), przestrzeń między płytami o wielkości pozwalającej na umieszczenie tam komory do badań trójosiowych, oraz siła nacisku (5 000 kN) umożliwiająca przekroczenie granicy wytrzymałości dla stosunkowo dużych próbek przy wysokich ciśnieniach okólnych. Cyfrowy układ sterowania z pętlą sprzężenia zwrotnego (tzw. feedback loop control system) pozwalał na wykonywanie eksperymentów ze stałą prędkością narastania siły, deformacji podłużnej lub też deformacji obwodowej badanej próbki.
Jest pewnym paradoksem, że maszyna INSTRON 8500 w późniejszym okresie stała się dla prof. Gustkiewicza swego rodzaju „wyrzutem sumienia”. Otóż drastyczne ograniczenia finansowania nauki w drugiej połowie lat 90., uniemożliwiły wyposażenie urządzenia INSTRON 8500 w odpowiednią komorę do badań trójosiowych, co było dla Profesora przysłowiowym „zatrzymaniem się wpół drogi”. W efekcie urządzenie INSTRON 8500 Rock Testing System wykorzystuje się realizując programy badań bazujące na teście jednoosiowego ściskania, a do badań trójosiowych nadal służy urządzenie GTA-10.
Dorobku naukowego prof. Gustkiewicza związanego z badaniami skał w wysokich ciśnieniach, w tak krótkiej prezentacji podsumować właściwie nie sposób. Zakres prowadzonych przez Profesora w tej dziedzinie badań dobrze ilustruje pokazany poniżej rysunek. Ten niepozorny na pierwszy rzut oka zbiór krzywych to synteza, na którą złożyły się lata pracy. Krzywe te przedstawiają kolejno: granicę wytrzymałości, granicę liniowości, odkształcenie podłużne na granicy wytrzymałości, odkształcenie poprzeczne na granicy wytrzymałości, moduł sprężystości oraz zmianę objętości próbki jako funkcje ciśnienia okólnego.
Analizując kształt takich krzywych oraz znajdujące się na nich punkty charakterystyczne prof. Gustkiewicz zdefiniował:
- ciśnienie przejścia (PT) jako ciśnienie okólne, poniżej którego próbka skalna pęka krucho a powyżej zachowuje się ciągliwie,
- kryterium pozwalające na rozdzielenie zakresów kruchych i ciągliwych zachowań próbki na podstawie kształtu krzywej zależności pomiędzy odkształceniem próbki na granicy wytrzymałości a ciśnieniem okólnym,
- ciśnienie pełnej konsolidacji (PC) jako ciśnienie okólne, powyżej którego w próbce ściskanej hydrostatycznie rozpoczyna się destrukcja materiału.
oraz ustalił zależności pomiędzy kształtem poszczególnych krzywych i wartościami poszczególnych ciśnień. Wyniki te były własnym i oryginalnym wkładem Profesora do mechaniki skał, a tego typu kompleksowe badania skał w wysokich ciśnieniach nie mają w tej chwili swoich odpowiedników w świecie. Należy tylko ubolewać, że pewna izolacja, w jakiej pozostawały polskie środowiska naukowe w latach 70. i 80. oraz wyraźna niechęć Profesora do autoreklamy uniemożliwiły szersze rozpropagowanie tych wyników i zapewnienie ich autorowi należnego miejsca w międzynarodowej społeczności naukowej. Podsumowując sylwetkę naukową Profesora, na usta ciśnie się jedno słowo: przyrodnik — człowiek zainteresowany wszystkimi aspektami otaczającego nas świata, przyrodą nieożywioną, ale i ożywioną, dla którego mechanika skał i systematyka owadów miały równie niewiele tajemnic.
Prof. Gustkiewicz przeszedł na, wymuszoną przez ustawę, emeryturę z dniem 31 grudnia 2001 r. Na szczęście ta administracyjna decyzja nie wpłynęła na jego aktywność zawodową. Pozostał nadal członkiem zespołu badawczego Pracowni Odkształceń Skał, pracowni, którą stworzył i którą kierował przez całe życie. Realizował dalej własne pomysły badawcze, dalej publikował, służył swoją ogromną wiedzą i doświadczeniem młodszym kolegom. Rozpoczął pracę nad podręcznikiem, w którym chciał zawrzeć swoją wiedzę o skałach. Niestety, pracy tej nie było mu dane dokończyć…
W zimie jeździł na nartach, najczęściej we włoskich Dolomitach skąd pochodzi zamieszczone poniżej zdjęcie, latem kontynuował zagospodarowywanie „Kadłubów”, na których dorastała już trzecia generacja Gustkiewiczów…
Ostatni raz rozmawialiśmy w szpitalu we środę, 12 października 2005 r. Był po operacji, którą zniósł bardzo dobrze. Śmiał się, żartował, umawialiśmy się na następne spotkanie u niego w domu (17 października miał wyjść ze szpitala). Załamanie przyszło 24h później. Od tego momentu powoli odchodził…
Chciałbym to wspomnienie o prof. Gustkiewiczu zakończyć akcentem pogodnym (myślę, że on też by tego chciał). Zbiegiem okoliczności akcent ten wiąże się z Zimową Szkołą Mechaniki Górotworu… W 1998 r. Szkoła odbywała się w Zakopanem i jak każe tradycja, pewnego dnia „urwaliśmy się” z zajęć i pojechaliśmy na Kasprowy. Pojechali: prof. Pinińska, prof. Gustkiewicz, prof. Zuberek, doc. Kortas i niżej podpisany. Pogoda była podła (mróz, mgła, silny wiatr, miotło drobnym śniegiem) i Profesor „odpuścił” ostatni zjazd. Pozostali pojechali. W dość trudnym miejscu na Hali Goryczkowej zostałem staranowany przez doc. Kortasa i poleciałem w dół po śniegu i wystających kamieniach jakieś 150 m. Wyglądało to na tyle groźnie, że świadkowie (doc. Kortas właśnie i prof. Pinińska) mieli wątpliwości czy żyję. Całe to zdarzenie prof. Pinińska zrelacjonowała następnie Szefowi trzęsącym się z emocji głosem. Profesor popatrzył na nią, popatrzył na mnie (widać było, że nic mi nie jest) i powiedział: „Hej, wicie, jego to mi nie zol. Ale co nie widziołek jak un lecioł to mi zol”.
Prof. dr hab. inż. Jerzy Augustyn Gustkiewicz zmarł w czwartek 8 grudnia 2005 r. Od dłuższego czasu wiedzieliśmy, że jest źle a właściwie, że z każdym dniem jest gorzej, ale podświadomie nie dopuszczaliśmy myśli o najgorszym. Niestety, tego dnia telefon od małżonki Profesora uświadomił nam, że stało się… że straciliśmy Szefa, Nauczyciela i Przyjaciela.
Andrzej Nowakowski
Powyższy tekst opublikowany został w materiałach konferencyjnych XXIX Zimowej Szkoły Mechaniki Górotworu w 2006 roku.
[1] Działająca w mniejszym zakresie ciśnień, lecz dopuszczająca próbki o większych wymiarach.
[2] Aktualnie jest to Centrum Badań Wysokociśnieniowych UNIPRESS PAN z siedzibą w Celestynowie i Warszawie.
