Ломоносов — энциклопедист

Содержание, которое вкладывал Ломоносов  в термин «физическая химия», отличалось от понимания этого термина его  предшественниками и современниками. Провозглашая физическую химию наукой, он видел ее цель в изучении химических превращений физическими методами.

Но Ломоносов  не только дал четкое определение  физической химии, но и составил обширные программы физико-химических исследований. Сам ученый выполнил лишь небольшую  часть намеченных работ. Он изучал влияние  на вещество высоких и низких температур и давления, проводил опыты в вакууме, изучал явления вязкости, капиллярности, кристаллизации, форму и удельный вес кристалов, образование растворов и растворимость в разных условиях, сопровождающих тепловые явления, преломление света и действие электричества в растворах.

Заслуга Ломоносова заключалась в том, что он предложил  конкретную программу современной  ему химической науки на новой  физико-химической основе.

В 1752—1754 гг. после тщательной подготовки Ломоносов  приступил к чтению курса лекций по физической химии. Такие лекции читались впервые не только в России, но и  в Западной Европе.

Ломоносов был  не только выдающимся ученым-исследователем, но и страстным пропагандистом достижений химии. В «Слове о пользе химии», произнесенном им в 1751 г, в Публичном собрании Академии наук, он дал красочное изложение своих взглядов на задачи и значение химии для развития страны. Называя химию одним из чертогов храма науки, Ломоносов призывал слушателей: «Последуйте за мною мысльми вашими в един токмо внутренний чертог сего великого здания, в котором потщусь вам кратко показать некоторые сокровища богатый натуры и объявить употребление и пользу тех перемен и явлений, которые в них химия производит» (Т. 2. С. 351).

Определяя ведущее  место химии среди других наук, Ломоносов отмечал: «Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие... Куда ни посмотрим, куда ни оглянемся, везде обращаются пред очами нашими успехи ея прилежания» (Т. 2. С. 362).

Особое место  Ломоносов отводит химии при  разработке полезных ископаемых. Имея в виду химию, он говорил: «Напрасно хитрая натура закрывает от ней свои сокровища толь презренною завесою и в толь npocтых ковчегах затворяет, ибо острота тонких перстов химических полезное от негодного и дорогое от подлого распознать и отделить умеет и сквозь притворную поверхность видит внутреннее достоинство» (Т. 2. С. 360).

Заканчивая  свое выступление, ученый очертил те огромные преобразования, которые будут  достигнуты благодаря развитию химии. Это — появление новых городов и богатых сел, освоение новых земель, увеличение народонаселения и т. д. Когда все это произойдет, заключает Ломоносов, химию «возблагодарить не забудьте, которая ничего иного от вас не пожелает, как прилежного в ней упражнения, к вящему самих вас украшению и обогащению» (Т. 2. С. 367).

Правда, предупреждение о «прилежном упражнении» в химии  осталось неуслышанным потомками, и наше неприлежное обращение с ней привело к печальным электрическим последствиям...

Ломоносов, создавая основы новой химической науки, по-новому объясняя многие явления  и процессы в химии, явился одним  из предшественников революционных  преобразований в химии конца  XVIII —XIX столетий.

 

Труды по астрономии и оптике

 

В историю  астрономии Ломоносов вошел как  первый русский астрофизик, выдающийся деятель в области практической астрономии и астрономического приборостроения, организатор научных астрономических экспедиций, неутомимый пропагандист передовых космологических воззрений.

Успеху деятельности Ломоносова в области астрономии способствовал высокий уровень  развития этой науки в России, и  в частности в Петербургской  академии наук.

Достижения  астрономической науки конца  XVII — начала XVIII вв. были обусловлены широким размахом мореплавания, освоением новых земель.

В первые годы своей деятельности Петербургская  академия становится центром астрономических исследований, а обсерватория, возведенная к конце 1720-х ГГ. по проекту акад. Ж. Н. Делиля в здании петровской Кунсткамеры, в то время являлась одной из лучших в Европе.

Интерес Ломоносова к астрономии проявился уже в первые годы его творческой деятельности в Академии. Он утверждал, что астрономия может успешнее, чем в другой стране, развиваться в России, «над которою Солнце целую половину своего течения совершает и  в которой каждое светило, восходящее и заходящее, в едино мгновение  видеть можно» (Т. 8. С. 254).

В начале 1740-х гг. Ломоносов проявил себя не только как пытливый естествоиспытатель, но и как талантливый поэт, утверждавший материальность происходящих в природе явлений и не независимость их от человеческого сознания поэтическим словом. В 1743 г. он написал два стихотворения «Утреннее размышление о божием величестве» и «Вечернее размышление о божием величестве при случае великого северного сияния». (Слова «о божием величестве» введены Ломоносовым в заглавие этих произведений по цензурным соображениям.) В этих стихотворениях Ломоносов раскрыл необъятную картину мироздания, высказал важные мысли о физической природе солнечной поверхности и бесконечности Вселенной, развил идею о множественности миров. С поразительной глубиной описал бурные процессы, происходящие на Солнце. Лишь во второй половине XIX в. эти процессы были научно доказаны учеными-астрофизиками.

Г. В. Плеханов так оценил эти произведения Ломоносова: «Научное представление о космосе располагало душу Ломоносова к живейшему приятию впечатлений, получившихся им от картин природы»; «...поэтом несомненным, глубоко чувствовавшим поэтом, он становится тогда, когда смотрит на Вселенную не с точки зрения того или другого мифа, а с точки зрения современного ему естествознания, так хорошо ему знакомого» (Плеханов Г. В. Соч. М.; Л., 1925. Т. 21. С. 149, 150).

Самым выдающимся достижением Ломоносова в области астрономии стало открытие им на планете Венера атмосферы. Оно было сделано в результате наблюдения редкого небесного явления — прохождения Венеры по диску Солнца, проведенного Ломоносовым в мае 1761 г. с исключительным успехом.

Ученые многих стран Западной Европы готовились к наблюдению прохождения Венеры по диску Солнца, чтобы на основании полученных данных определить расстояние от Земли до Солнца.

Титульный лист работы М. В. Ломоносова

«Явление Венеры па Солнце» 1761 г., и его рисунок

 

Ломоносов хорошо понимал огромное значение для науки  решения проблемы точного определения  расстояния до Солнца. С большим  энтузиазмом он принялся за организацию  предстоящих наблюдений на территории России. По расчетам ученых наиболее благоприятными для наблюдений являлись районы Восточной Сибири. Благодаря усилиям и постоянному вниманию Ломоносова были снаряжены и отправлены туда две астрономические экспедиции.

Впервые за 35 лет своей деятельности Петербургская  академия наук участвовала в большом  научном мероприятии наряду с  Парижской академией наук и Лондонским королевским обществом. По этому  поводу Ломоносов писал: «При наступающем будущего 1761 года майя 26 дня весьма важном астрономическом наблюдении прохождения Венеры между Солнцем и Землею, которое способствовать имеет к немалому приращению астрономии и мореплавательной науки, здешняя императорская Академия наук как по должности своей, так и желая соответствовать ожиданию всех в Европе ученых людей, намерена по примеру Французской академии и Аглинского социетета наук отправить для того ж наблюдения в самые отдаленные места Сибири... двух обсерваторов» (Т. 9. С. 349).

Однако наибольшее значение приобрели наблюдения самого Ломоносова. Он поставил перед собой  важную задачу провести наблюдение этого редкого явления с астрофизической точки зрения, что не предусматривалось программой экспедиций и наблюдателями других стран.

26 мая 1761 г. н небольшой обсерватории, расположенной во дворе своего собственного дома на набережной реки Мойки (такие «малые» астрономические обсерватории вблизи своих домов имели и другие ученые Петербургской академии), Ломоносов успешно выполнил намеченную им программу наблюдений. В работе «Явление Венеры па Солнце, наблюденное в Санкт-петербургской императорской академии паук майя 26 дня 1761 г.» Ломоносов писал: «Господин коллежский советник и профессор Ломоносов любопытствовал у себя больше для физических примечаний, употребив зрительную трубу О двух стеклах длиною в 4 1/2 фута. К ней присовокуплено было весьма не густо копченое стекло, ибо он намеревался только примечать начало и конец явления и на то употребить силу глаза, а в прочее время прохождения дать ему отдохновение»  (Т. 4. С. 367).

Несмотря  на несовершенные инструменты, которыми пользовался Ломоносов, ему удалось заметить неизвестное до того времени явление: вокруг «части шара планеты», еще не пошедшей на солнечный диск, появился огненный ободок — феномен, который теперь называют «явлением Ломоносова» (Шаронов В. В. Ломоносов как организатор наблюдений прохождения Венеры по диску Солнца в 1761 г. в России и открытие им атмосферы Венеры: Ломоносов. Сборник статей и материалов. М.; Л., 1960. Т. 4. С. 23).

Явление, послужившее основанием для  вывода об атмосфере на Венере,— «огненное кольцо вокруг планеты при вступлении ее на солнечный диск и при схождении с него» — было замечено и другими учеными. Но правильное и вполне точное толкование смог дать только Ломоносов: готовясь к наблюдениям прохождения, он поставил задачу о «физических примечаниях» и решил ее.

Титульный лист книги M. В. Ломоносова

 

По заключению советского ученого В. В. Шаронова, «суть великого открытия состоит в том, что, обнаружив световой ободок, он дал ему глубокое и, как мы теперь знаем, совершенно правильное объяснение, приписав его возникновение эффекту рефракции, то есть преломлению солнечных лучей в атмосфере Венеры» (Шаронов В. В. Там же. С. 23).

В 1764 г. Ломоносов еще раз подтвердил в своем отчете открытие, сделанное в 1761 г. Он писал:

«Наблюдения физические, при прохождении Венеры по Солнцу учиненные, где примечена великая атмосфера около Венеры, что и другие обсерваторы в Европе согласно приметили» (Т. 10. С. 398).

Открытие  Ломоносовым атмосферы на «утренней  планете» явилось началом развития в России нового научного направления — астрофизики, изучающей природу планет и спутников Солнечной системы.

Дом М. В. Ломоносова на Мойке. Рис. М. И. Махаева, 1757 г. Деталь

 

Характерна судьба открытия Ломоносова. Несмотря на то что результаты своих наблюдений он изложил в специальной работе «Явление Венеры на Солнце, наблюденное в Санктпетербургской императорской академии наук майя 26 дня 1761 года», которая в том же году была опубликована на русском и немецком языках и отправлена в крупнейшие научные центры Западной Европы, она не привлекла внимание ученых. К тому же Петербургская академия не стремилась сделать открытие русского ученого достоянием всего научного сообщества. Слишком сложной и напряженной была обстановка в ее стенах.

Вступление  Венеры на солнечный диск.

Рисунок из работы М. В. Ломоносова «Явление Венеры па солнце...»

 

Прошло 30 лет  после открытия Ломоносова, и в 1790-х  гг. оно было приписано немецкому  наблюдателю И. И. Шретеру и английскому астроному В. Гершелю, которые обнаружили явление удлинения рогов серпа Венеры, что также служило одним из доказательств существования на планете газовой оболочки. Однако отечественные ученые XIX в.—Д. М. Перевощиков, Н. А. Любимов, Ф. А. Бредихин и др. отстаивали приоритет Ломоносова в этом открытии. Известный русский астроном XIX в. проф. Д. М. Перевощиков писал: «Ломоносов весьма основательно объяснил их (наблюдение ободка) существованием атмосферы около Венеры. Спустя тридцать лет, после небольшой полемики между Шретером и В. Г. Гершелем, эти знаменитые астрономы согласились в существовании атмосферы около Венеры, что еще позже подтвердил Араго. Итак, Ломоносову принадлежит честь первого открытия атмосферы около Венеры» (Перевощиков Д. М. Труды Ломоносова по физике и физической географии. М.,  1865. Кн. 4. С. 201).

В своих астрономических работах  Ломоносов выступал как крупный  знаток этой отрасли знания. Он глубоко  понимал не только задачи дальнейшего  изучения небесных явлений, но и пути, которые приведут к использованию  результатов науки в общественной практике. Примером этого могут служить  его труды по прикладной оптике. В 1762 г. он писал: «Так как астрономия, занимаясь изучением природы светил, составляет большую и притом важнейшую часть физики и для своего усовершенствования нуждается в помощи оптики, а именно в астрономических трубах, то я всегда лелеял желание, чтобы эти превосходные небесные орудия, коих изобретение составляет славу Ньютона и Грегори, не по размерам только, как это обычно происходило, возрастали, но получили и иные, почерпнутые из сокровищ оптики усовершенствования, которые позволили бы применять их с большей пользой (Т. 4. С. 475).

Ломоносов много  и плодотворно трудился над конструированием и созданием оптических приборов. Ему принадлежит создание одного из выдающихся творений в области инструментальной оптики гак называемой ночсзрителыюй трубы. Принцип нового аппарата был основан на применении «сгущения» для увеличения эффективности зрительной трубы в ночных условиях и предназначался для того, «чтобы различать в ночное время скалы и корабли». Ломоносов так описывал свое изобретение: «Изобретен мною новый оптический инструмент, который я назвал никтоптической трубой (lubus nyciopticus); оный должен к тому, чтобы ночью видеть можно было; первый опыт показывает на сумерках ясно те вещи, которые простым глазом не видны, и весьма надеяться можно, что старанием искусных мастеров может простереться до такого совершенства, какого ныне достигли телескопы и микроскопы от малого начала»  (Т. 10. С. 393).

Некоторые ученые Петербургской академии, не поняв  сущности нового прибора, возражали против его конструкции. Критики опирались в своих рассуждениях на геометрическую оптику, в то время как принцип действия прибора Ломоносова основывался на законах физиологической оптики. Только в 1764 г. Ломоносову удалось построить несколько экземпляров ночезрительных труб и снабдить ими экспедиции, отправлявшиеся для отыскания северного морского пути.

В XX в., когда физиологическая оптика получила должное развитие, подобные приборы стали широко применяться в практике.

С. И. Вавилов, специалист в области оптики, изучив ночезрительную трубу Ломоносова, писал: «Ломоносов был прав, интуитивно догадываясь о специфичности действия увеличения трубы в ночных условиях» (Вавилов С. И. Ночезрительная труба М. В. Ломоносова// Ломоносов: Сборник статей и материалов. М.; Л.,  1946. Т. 2. С. 77).