Так как, следовательно, должно существовать достаточное основание, в силу
которого ощутимым телам свойственно скорее устремляться к центру земли, чем
не устремляться, то приходится исследовать причину тяготения. Что тела
могут двигаться от толчка, это вполне достоверно; чисто же притяжение
остаётся под вопросом, и нет недостатка в достаточно веских доводах,
устраняющих его из природы вещей. Прежде всего, если в телах существует
чистая сила притяжения(Таким образом, или чистое притяжение не существует в
природе, или не является нелепостью, что одно и то же одновременно и
существует и не существует. Я принимаю первое. Итак, поскольку никакое
чистое притяжение не может существовать, то отсюда следует, что тяготение
ощутимых тел проистекает от толчка, и следовательно, существует материя,
которая толкает их к центру земли, но тяжестью обладают и мельчайшие
частицы, вполне свободно проникает в самые узкие поры и, следовательно,
должна быть в величайшей степени текучей. Отсюда следует, что существуют
составляющие тяжёлые тела частицы, непроницаемые для тяготительной материи,
которая действует на их поверхность. Далее, при помощи этой теории
совершенно отвергается известное мнение об огне, остающемся в
кальцинированных телах”.
(
Петербург, 5 июля 1748 год.)
В этом письме Ломоносов выдвинул ряд исключительно важных научных
проблем, изложил свою теорию всемирного тяготения и первым в истории науки
объединил в одной формулировки законы сохранения материи и движения.
В 1748 году была построена химическая лаборатория – первая в России
научно-исследовательская и учебная лаборатория. Химическая лаборатория
стала местом, где Ломоносов в 50-х годах с громадным увлечением занялся
совсем новым, большим и своеобразном делом – мозаикой. Задача эта вполне
подходила к характеру и вкусам Ломоносова; в ней переплелось
изобразительное искусство с химией цветного стекла, оптикой и техникой.
Ломоносов эту задачу решил с начала до конца. Ему пришлось выполнить многие
тысячи пробных плавок по изготовлению разных сортов цветного зарухшего
стекла, разработать способы компановки стеклянных кусочков в прочную
мозаичную картину и обеспечить художественное достоинство этих картин.
Также Ломоносов хотел, чтобы в России появились учебники физики, считая
физику одной из главных наук. В 1752 году, Ломоносов приступил к созданию
целостного курса ”Истинной физической химии”. До нас дошло только
”Введение”, которому должны были следовать две другие части, посвящённые
экспериментальной и эмпирической частям физической химии. Однако вследствие
ряда неоконченной само ”Введение”, которое начинается с определения новой
науки: ” Физическая химия есть наука, объясняющая на основании на положение
и опытов физики то, что происходит в смешанных телах при химических
операциях. Она может быть названа также химической философией(”.
Для того чтобы выяснить, что происходит в смешанных телах при
химических реакциях, нужно узнать химический состав тел или, выражаясь
языком Ломоносова, определить те ”начала”, из которых данное вещество
состоит. В этих ”началах”, нельзя отделить друг от друга ”никакими
химическими операциями или различить рассуждением разнородные тела”.
Частные качества тел могут быть разделены на две группы, в первую из
которых Ломоносов относит зависящие ”от различного сцепления частиц “-
твердость или жидкость тела, жесткость, ковкость, хрупкость, текучесть и
тому подобное. Величиной силы сцепления частиц обусловлена и упругость тел,
то есть способность восстанавливать свою форму после прекращения
деформирующего воздействия. Ко второй группе частных качеств Ломоносов
относит цвет, прозрачность, вкус и запах. Каждое из качеств этой группы
может быть, как и цвет, - простым или сложным. Однако, ”которые из них
простые, которые сложные, можно объяснить не раньше, если когда будет
известна природа начал ”.
Домашняя лаборатория в Петербурге была не у одного Ломоносова. Известна
трагическая смерть академика-физика Рихмана, проделавшего у себя дома опыты
с атмосферным электричеством, во время грозы 26 июля 1753 года, в то время
как Ломоносов по соседству у себя дома экспериментировал с ”громовой
машиной”. Вскоре 25 ноября 1753 года Ломоносов, в связи с этим печальным
событием, на публичном заседании Академии произнёс ”Речь о явлениях
воздушных, от Электрической силы происходящих, с истолкованием многих
других свойств натуры” объясняя атмосферное электричество восходящими и
нисходящими воздушными токами по причине ”трения частичек паров”. В этой
”Речи” он отрицал наличие какой-либо ”электрической жидкости”, показал
идентичность атмосферного и ”искусственного” электричества: ” Произведённые
через искусство электрические искры, которые к приближающемуся персту с
треском выскакивают, суть одного свойства с громовыми ударами”. В ”Речи”
Ломоносов высказал соображения о причинах возникновения атмосферного
электричества.
В 1756 году Ломоносов повторил опыт Бойля, который в конце (V(( века
взвешивал металл до и после прокаливания и установил, что после
прокаливания вес металла увеличивается. При этом металл взвешивается до
запаивания колбы и после изъятия из неё, а прокаливался в запаянной колбе.
В отличие от Бойля Ломоносов взвесил колбу с запаянным в ней металлом до и
после прокаливания и установил, ”что славного Роберта Бойля мнение ложно,
ибо без пропущения внешнего воздуха вес металла остаётся в одной мере”. Эта
запись в отчёте о его работе за 1756 год обычно интерпретируется как
экспериментальное подтверждение закона сохранения веса при химических
реакциях.
Несколько позднее, в 1756 году, в ”Слове о происхождении света, новую
теорию о цветах представляющем” Ломоносов обнародовал результаты своих
размышлений и опытов по приложению ”корпускулярной философии” к оптическим
явлениям. В этом слове он отвёрг теорию истечения света Ньютона и предпочёл
ей ”волновую” гипотезу Декарта и Гюйгенса, но преобразовал её в
соответствии со своими представлениями.
Ломоносов полагал, что мировое пространство заполнено эфиром, который
состоит из материальных частиц трёх разных диаметров. Свет передаётся
колебательным движением эфирных частиц, а поскольку они находятся в
непосредственном контакте друг с другом, то ”распростертие света”( его
скорость имеет очень большую величину. От Солнца до Земли свет доходит ”в
каждые восемь минут”.
По предположению учёного, белый свет состоит из красного, жёлтого и
голубого. Первый из них передаёт частицы эфира, имеющие самый крупный
диаметр, жёлтый ( средние, а голубой ( самого малого диаметра. ”Прочие
цвета рождаются от смешивания” этих трёх.
В ”зацеплении” своими правильно организованными на поверхности выступами
и впадинами могут находиться лишь частицы одинакового диаметра. ”Видя
строение, сея системы, посмотрим на её движение. Когда солнечные лучи свет
и теплоту на чувствительные тела простирают, тогда зыблющимся
(колебательным) движением эфирные шарички к поверхности оных прикасаются и
прижимаются, коловратным (вращательным) движением об оную трутся. Таким
образом, совместные эфирные частицы сцепляются с совместными себе частицами
первоначальных материй, тела составляющих”. Дальнейший ход событий, по
Ломоносову, выглядит следующим образом: если на поверхности тела имеются
частицы всех трёх ”первоначальных материй”, тогда с ними вступают в
”зацепление” все три вида эфирных частиц, через ”совмещение теряют
коловратное движение” и ”тела тогда показываются чёрными”. Остальные цвета
получаются при совмещении одного или двумя родами частиц ”первоначальных
материй”. Таким образом, ”цветов причина есть коловратное движение эфира,
которое теплоту купно сообщает земным телам от Солнца”.
В 1757 году Ломоносов был назначен начальником Географического
департамента при Академии. Ему пришлось войти, прежде всего, в трудное дело
организации исправления географических карт. Натура Ломоносова впрочем,
была такова, что и этой новой областью он занялся с увлечением. В 1759 году
он читает в Академии ”Рассуждение о большой точности морского пути”,
содержащее разбор методов определения долготы и широты, проект
международной Мореплавательной академии, мысли о земном магнетизме. В 1763
году Ломоносов составляет ”Краткое описание разных путешествий по северным
и показание возможного проходу Сибирским океаном в Восточную Индию”. Он
выдвигает проект Великого северного пути и указывает, что, по мнению его,
единственный путь для достижения Северного Полюса лежит между Шпицбергеном
и Новой Землёй. К географическим работам Ломоносова можно также отнести его
”Мысли о происхождение ледяных гор в северных морях”, представленные им в
шведскую Академию наук, членом-корреспондентом которой он был. В этом
мемуаре высказывается правильное мнение о том, что ледяные поля возникают в
устьях больших северных рек. Ломоносов не только был физиком, химиком,
географом и поэтом, но и хорошим астрономистом.
26 мая 1761 года Ломоносов у себя дома наблюдал редкое
астрономическое явление ( прохождение Венеры по солнечному диску. Итоги
своих наблюдений, а также других лиц, Ломоносов опубликовал в мемуаре
”Явление Венеры на солнце, наблюдённое в Санкпетербурской Академии наук
Маия 26 дня 1761 года”. В нём Ломоносов описывает замечательное явление
расплывания кажущегося края солнечного диска при вступлении планеты.
Ломоносов является одним из основоположником кинетической теории теплоты
и газов. Приведём слова Ломоносова из письма Леонардо Эйлеру (1748 год):
«Все изменения, случающиеся в природе происходят так, что если что-либо
прибавится к чему-либо, то столько же отнимется от чего-то другого. Так,
столько к какому-нибудь телу присоединится материи, столько же отнимется от
другого, сколько часов я употребляю на сон, столько же отнимаю от бдения и
т.д. Так как этот закон природы всеобщ, то он простирается даже и в
правила движения, и тело, побуждающее своим толчком другое к движению,
столько же теряет своего движения, сколько сообщает другому движимому им”.
Ломоносов впервые предсказал существование абсолютного нуля
температуры, объяснил из кинетических соображений закон Бойля. Введя в
химию весы, он доказал неправильность мнения об увеличении веса металлов
при их обжигании в ”заплавленных накрепко стеклянных сосудах”.
Он впервые высказал мысль о связи электрических и световых явлений, об
электрической природе северного сияния, о вертикальных течениях как
источнике атмосферного электричества. Защищая волновую теорию света,
Ломоносов в оптике проделал большую работу по конструированию оптических
приборов, по цветам и красителям, по преломлению света.
В физической картине мира, которую в течение всей жизни ”строил”
Ломоносов, наиболее трудным оказался вопрос о причине всемирного тяготения.
Выше упоминалось, что он не мог признать дальнодействия, считая его
противоречащим закону сохранения движения. Неприемлемой для него была и
картезианская вихревая теория, поэтому пришлось вернуться к идее
”тяготительной материи”, которая, воздействуя на поверхность составляющих
тело частиц, ”пригнетает” его к земле. Эта концепция приводила к тому, что
вес тела оказывается пропорциональным не его массе, а суммарной площади
поверхности частиц, составляющих тело.
В физических воззрениях Ломоносова важнейшее значение имеют законы
сохранения. Знал и разделял он картезианский принцип сохранения в мире
количества движения. Ломоносов был уверен, что опыт ( лучшее подтверждение
любой теории. Поэтому в химической лаборатории Ломоносов провёл почти три
тысячи опытов, сделанных для воспроизведения различных цветов в стёклах.
Новые идеи у Ломоносова не были случайными догадками. Они являлись
результатом его стройного научного материалистического мировоззрения.
Ломоносов был разносторонним и глубоким философом, мечтавшим написать
грандиозную корпускулярную философию природы, объясняющую все явления
органической и неорганической природы с единой точки зрения. В своём
мировоззрении он не был ни ньютонианцем, ни картезианцем. ” Сами свой
разум употребляйте. Меня за Аристотеля, Картезия, Невтона не посчитайте.
Если вы мне их имя дадите, то знайте, что вы холопы”( писал Ломоносов в
одной из заметок. Ломоносов был более последовательным материалистом, чем
Декарт и Ньютон; он строго руководствовался основной идеей: ”Природа крепко
держится своих законов и всюду одинакова”. В своих исследованиях Ломоносов
широко использовал закон сохранения материи и движения. Природа по
Ломоносову, ”состоит в действии и противодействии”. Это прекрасный образец
диалектики. Своими воззрениями Ломоносов стремился преодолеть метафизику и
прежде всего отрыв материи от движения. Хотя под движением он понимал
только механическое движение, но его высказывания, что ”тела не могут ни
действовать, ни противодействовать взаимно без движения; природа тел
состоит в движении, и, следовательно, тела определяются движением”,
свидетельствует об огромной высоте, на которой стоял Ломоносов и в этом
вопросе.
Ломоносов был первым учёным нового времени, заложившим в России
основы ряда наук: физики, физической химии, минералогии, кристаллографии,
языкознания, филологии и многих, многих других. Он первым в России сделал
успешную попытку создать научную физическую картину мира, что ставит его
выше тех европейских учёных-энциклопедистов, с которыми его сравнивает
обычно историческая традиция.
Ломоносов был первым русским учёным не потому только, что он русский
по национальности и с исключительным успехом развивал в России передовую
науку, ( он первый русский учёный ещё потому, что в нём впервые и с
необычайной силой и выразительностью открылись те особенности русского
гения, которые проявились в Лобачевском, Менделееве, Бутлерове, Лебедеве,
Павлове и других главных представителях русской науки.
Неиссякаемая энергия Ломоносова, его необычайная активность,
непримиримость в принципиальном, высокое сознание своего долга и
ответственность перед Родиной и сейчас служат нам образцом.
Записка Ломоносова с перечнем его главных результатов в науке им не
окончена, и её можно было бы продолжать очень долго, перечисляя огромное
множество фактов, мыслей, догадок, найденных или высказанных Ломоносовым в
химии, физике, астрономии, метеорологии, геологии, минералогии, географии,
истории, языкознании.
”Науки юношей питают,
Отраду старцам подают,
В счастливой жизни украшают,
В несчастный случай берегут”.
М.В. Ломоносов
ЛИТЕРАТУРА:
1. Собрание сочинений М.В. Ломоносова 10 том ”Служебные документы письма”
(1734-1765 гг.).
2. Ф.М. Дягилев. ”Из истории физики и её творцов”.
3. ”Люди русской науки” 1 том.
4. Газета ”Физика” № 40 2001 год.
5. Справочник Юного Физика.
6. Собрание сочинений М.В. Ломоносова 3 том.
Литература.
