Ломоносов — энциклопедист

Современники  Ломоносова с интересом встретили  выход в свет этого труда. В  журнале «Ежемесячные сочинения  и известия о ученых делах», издававшемся Петербургской академией наук, сообщалось: «Не надлежит сомневаться, чтоб книга, показывающая [как] добывать, пробовать и выплавлять металлы, с большой охотой от российской публики не была принята» (Ежемесячные сочинения и известия о ученых делах. Спб., 1763. Сентябрь. С. 454).

Книга Ломоносова стала первым учебным и практическим руководством, в котором рассматривался весь цикл наук, связанный с горным делом и металлургией. Ученый снабдил специалистов и начинающих горняков важным научным пособием, в котором содержались подробные сведения о минералах, металлах, рудных месторождениях и приисках, рассказывалось об устройстве и расположении шахт и других подземных выработках, большое внимание уделялось геологической разведке. Он  предложил четкую классификацию подземных выработок, указал на различные способы крепления в зависимости от твердости горных пород и т. д. Рассматривая вопросы теории и практики горного дела, ученый стремился объяснить получение металлов, подчеркивая особую роль химии и физики. Он дал подробную характеристику технических устройств, применявшихся в то время в горнозаводской промышленности: плавильных печей, водяных и воздушных насосов, подъемных механизмов и т. д. Большое внимание он уделил охране труда горняков, начиная с описания правильной организации подземных работ и мер по безопасности и кончая характеристикой оградительных сооружений, особой одежды рабочих и страстным протестом против применения на горнозаводских предприятиях детского труда. В качестве «Прибавления» к «Первым основаниям металлургии, или рудных дел» Ломоносов поместил небольшое сочинение «О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном».

Естественное  движение воздуха в рудниках и  шахтах было известно задолго до Ломоносова, но научного объяснения этому явлению  не было дано. Применив законы гидростатики, русский ученый правильно указал, что причиной движения воздуха является разница удельных весов воздуха, вызывающая разность удельных давлений столбов воздуха. Гидравлическую теорию движения воздуха в рудниках Ломоносов успешно применил для печей, работающих без принудительного дутья. Основные положения этой теории остались незыблемыми и в наше время.

Известный русский  металлург начала XX в. В. Е. Грум-Гржимайло в 1925 г. в классическом труде «Пламенные печи» развил идеи Ломоносова и посвятил этот труд М. В. Ломоносову.

В исследованиях  русского ученого по геологии, минералогии  и технике отчетливо выражено стремление внедрить в науки о  Земле методы математики, физики и  химии, что сближает его идеи с  новейшими направлениями геологических  знаний.

Советские ученые увековечили имя своего великого предшественника, назвав минерал, найденный в жильной горной породе, состоящий из крупных кристаллов полевого шпата, кварца, слюды,— ломоносовитом.

 

Исследования  в области географии и метеорологии

 

Успехи отечественной  географии XVI—XVII вв. явились фундаментом для прогресса в России передовой географической мысли начала XVIII столетия, которая послужила основой теоретических воззрений Ломоносова в этой области знания.

Зарождение  в недрах феодальной формации капиталистических отношений заставляло русское самодержавие все интенсивнее осваивать природные ресурсы страны. Перед наукой ставились все более сложные проблемы, а значит, создавались предпосылки для ее дальнейшего прогресса.

Государственные реформы Петра I, проведенные на рубеже XVII -XVIII вв., предъявляли к географической науке новые требования. Развитие хозяйства, формирование внутреннего рынка и усиление торговых связей, создание флота, строительство дорог, новых поселений, освоение новых территорий требовали более точных сведений о территории государства. Снаряжаются экспедиции с целью изучения отдельных районов страны, сбора материалов, необходимых для составления точных географических и топографских карт.

С момента  основания Петербургская академия наук приняла деятельное участие  в подготовке и организации научных  экспедиций по исследованию малоизвестных территорий на Севере и Крайнем Востоке Сибири и в других районах Российской империи.

В 1739 г. в  Академии был учрежден Географический департамент.

Еще в 40-е  годы Ломоносов проявил интерес  к проблемам географии. Постепенно внимание к этой науке у него возрастает и на протяжении многих лет физическая, экономическая, математическая география, геофизика, метеорология, гидрография становятся предметом его исследований.

Подчеркивая огромную роль географии в жизни  общества, Ломоносов указывал: «Что полезнее есть в человеческом роду к  взаимному сообщению своих  избытков,  что безопаснее  плавающим в море, что путешествующим по разным государствам нужнее, как знать положение мест, течение рек, расстояние градов, величину, изобилие и соседство разных земель, нравы, обыкновения и правительства разных народов? Сие ясно показует География» (Т. 8. С. 252).

В 1757 г. Ломоносову как видному специалисту  и хорошему организатору было поручено руководство Географическим департаментом. Все усилия он направил на то, чтобы подчинить работу этого учреждения государственным интересам, и прежде всего созданию нового российского атласа, основанного на точных географических данных.

Рисунок из книги М. В. Ломоносова «Изъяснения, надлежащие к слову о электрических воздушных явлениях». Механизм образования в атмосфере вертикальных воздушных потоков

 

Для получения  таких данных при участии Ломоносова в 1759 г. в Географическом департаменте была разработана анкета — «Географические  запросы» — и разослана по всем губерниям России. В анкету были включены тридцать вопросов, относящихся к физической и экономической географии; среди них — о характере берегов рек, озер, о их размере, о наличии препятствий для судоходства, о положении гор, о типе городов, о занятиях населения, о торговле, промышленности, сельском хозяйстве и т. д. Содержание анкеты позволяло получить сведения для комплексной характеристики территории в ее административных границах. В целом «Географические запросы» показали, как широко понимал Ломоносов задачи географического исследования и описания государства. Данные, поступившие в Петербургскую академию согласно разосланной анкете, являлись важным источником для подготовки многих отечественных экономико-географических трудов второй половины XVIII — XIX вв.

В конце 50-х  гг. Ломоносов задумал создать  новый географический атлас Российской империи, более точный и совершенный, чем атлас 1745 г. В течение 1759—1761 гг. им было разработано и представлено руководству Академии несколько проектов академических экспедиций, снаряжение которых, по его мнению, было необходимо для научных географических исследований и для неотложных практических целей, связанных с государственными потребностями. Обращая внимание на тесную связь географических исследований с экономическими нуждами страны, Ломоносов писал:

«Сколько  происходит пользы от географии человеческому  роду, о том всяк, имеющий понятие о всенародных прибытках, удобно рассудить может. Едино представление положения государства, а особливо своего отечества производит в сердце великое удовольствие. Колми же паче оное больше быть должно, когда из того действительную общую и собственную для себя пользу усмотреть можем» (Т. 9. С. 211—212).

Результаты  экспедиций Ломоносов намеревался  использовать для составления Российского  атласа и для написания экономической географии. Однако в этот период экспедиции не были осуществлены. Только после смерти ученого в конце 1760— 1770-х гг. экспедиционная деятельность Академии наук приобрела общегосударственный характер.

Наблюдения небесных светил с морской обсерватории.

Рисунок М. В. Ломоносова

 

В течение  многих лет ученого-помора интересовала проблема освоении северного морского пути. Он ясно представлял себе особенности географического положения России и связчанную с этим необходимость развития мореплавания вдоль ее северных берегов. Придавая проблеме исследования Арктики большое политико-экономическое и географическое значение, Ломоносов в начале 60-х годов выступил организатором полярной экспедиции для отыскания северного морского пути.

Образ «Колумба российского» Ломоносов воспевал в своих поэтических произведениях:

Напрасно  строгая природа

От нас  скрывает место входа

С брегов вечерних на восток.

Я вижу умными очами:

Колумб Российский между льдами

Спешит и  презирает рок.

Во многих научных сочинениях: «Рассуждение о  большей точности морского пути», «О слоях земных», «Рассуждение о происхождении ледяных гор в северных морях» и др.— ученый касался проблем географии северных полярных морей. Но эти труды были только подготовкой к его основной работе: «Краткое описание разных путешествий по северным морям и показание возможного проходу Сибирским океаном в Восточную Индию», которую он закончил в 1762—1763 гг. Этот труд был посвящен проблеме освоения северного морского пути. В нем ученый обобщил все доступные ему научные материалы, богатый опыт поморов, а также свои собственные наблюдения, полученные в юности во время плаваний по Белому морю и Северному Ледовитому океану.

Ломоносов ясно представлял, какое большое влияние окажет открытие нового морского пути на развитие экономической жизни всей страны. Он считал, что открытие великого морского пути создаст благоприятные перспективы для освоения Сибири, самого отдаленного и сурового, но обширного и богатого края. Он писал:

«Российское могущество прирастать будет Сибирью и Северным океаном» (Т. 6. С. 498).

В стремлении научно обосновать возможности мореплавания в высоких широтах Арктики  и проанализировать ее океанографию, Ломоносов высказал целый ряд  важных положений и научных гипотез. Он впервые дал генетическую классификацию полярных льдов, верно объяснил происхождение плавающих ледяных гор (падунов или айсбергов) из глетчеров, рассмотрел главные вопросы изучения циркуляции вод океана в связи с движением льдов, привел данные о приливах в российских северных морях, отметил взаимные соответствия в расположении и очертании материков и океанов, попытался подсчитать массу льда в различных частях тогда еще совершенно неизведанного северного полярного бассейна. Классификация и характеристика типов полярных льдов, данная Ломоносовым, не потеряла научного значения до настоящего времени.

Ломоносов показал  динамику льдов, от чего зависела разработка проблем арктического мореплавания. Он отметил, что к Шпицбергену «льды приходят от востока, из Сибирского океана восточными водами и ветрами прогнанные», и что главное направление дрейфа охватывает район полюса, за которым «есть великое море» (Т. 6. С. 480, 468).

Таким образом, Ломоносов явился автором теории большого ледяного дрейфа, научно доказанного  в XIX—XX вв.

Ломоносов высказал предположение о существовании  архипелага островов, расположенных  к северо-востоку от Шпицбергена. «Весьма вероятно, что самая полярная часть света наполнена многими островами и занята архипелагом» (Т. 6. С. 469). В 1873 г. была открыта Земля Франца-Иосифа, а затем в результате многолетних работ советских ученых был обнаружен и исследован подводный хребет, поднимающийся со дна океана на 2,5—3 км, примерно на том месте, где указал Ломоносов. В 1948 г. этот хребет был по праву назван именем М. В. Ломоносова.

В марте 1764 г. правительство Екатерины II, понимая важность проекта Ломоносова для экономического и политического развития государства, поручило Адмиралтейской коллегии организовать поиск пути по маршруту, предложенному ученым. Начальником экспедиции был назначен командор В. Я. Чичагов.

Ломоносов взял на себя снаряжение экспедиции необходимыми приборами и инструментами; составил для участников — морских офицеров — инструкцию, которая содержала много полезных указаний и советов, вдохновляла их на подвиг во имя Родины.

Ломоносову  не суждено было узнать о результатах  этого большого мероприятия по освоению северного морского пути. Выход экспедиции Чичагова в море состоялся в конце 1765 г., когда Ломоносова уже не было в живых. Дважды, в 1765 и в 1766 гг., предпринимались экспедиции с целью пройти от Шпицбергена к Тихому океану в высоких арктических широтах, где, по предположению Ломоносова, должны были находиться пространства, свободные от тяжелых льдов. Деревянным парусным судам не удалось пробиться на север выше 80°30' северной широты.

Впоследствии  было установлено, что экспедиции «пришлись как раз на время, которое отличалось в Арктике большой ледовитостью» (Берг Л. С. История русских географических открытий. М., 1962. С. 30).

Вопрос о  наличии или отсутствии свободного ото льда моря в Центральном полярном бассейне окончательно был решен  только в XX в., когда было установлено, что приполюсный район Арктики занят мощными льдами.

Спустя почти  два столетия северный морской путь был освоен советскими полярниками и многие смелые гипотезы русского ученого нашли подтверждение.

Метеорологические исследования русского ученого тесно  связаны с его работами в области атмосферного электричества. В «Слове о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих» (1753) он подробно остановился на различных метеорологических явлениях: движении ветров, внезапном наступлении морозов и оттепелей, испарении и осадках,— на различных условиях, при которых в воздухе создается электрическая сила.

В 1754 г., продолжая  заниматься изучением верхних слоев  атмосферы, Ломоносов изобрел небольшой  аппарат для подъема на значительную высоту метеорологических приборов. Свой аппарат он назвал «аэродромической машиной», имеющей «назначением при помощи крыльев, приводимых в движение горизонтально в разные стороны заведенной часовой пружиной, сжимать воздух и подниматься в верхние слои атмосферы для того, чтобы можно было исследовать состояние верхнего воздуха метеорологическими приборами, прикрепленными к этой аэродромической машине». Так писал Ломоносов о конструкции и предназначении изобретенного им аппарата (Протоколы заседаний Конференции имп. Академии наук с 1725 по 1803 г. Спб., 1899. Т. 2. С. 308—309). Этот аппарат явился прототипом современного вертолета. Кроме того, ученый изобрел прибор для определения силы ветра — анемометр; для предсказания бури на море — «морской барометр»; для измерения сил притяжения Луны, Солнца и других небесных планет — «универсальный барометр» и т. д.