Дельфис

Один французский историк сообщает нам, что Ломоносова-поэта нельзя путать с Ломоносовым-учёным. Едва ли таковое можно признать истинным фактом, так как в действительности был только один Ломоносов, — только выдающийся поэт, чьё влияние на русский язык не менее значительно, чем переворот, произведённый Пушкиным, филолог, чьи работы изучались на протяжении столетий, - но также и ученый, одарённый необыкновенными способностями естествоиспытателя и уникальной математической интуицией. Современник Бенджамина Франклина⁴ и предшественник Лавуазье⁵, Ломоносов стал первым русским химиком. Кроме того, его можно назвать основателем нашей современной физической химии.

Михайло Васильевич Ломоносов родился в 1711 году в деревне Денисовка, расположенной на небольшом острове на реке Северная Двина, недалеко от городка Холмогоры. <...>

Василий Дорофеевич, отец Ломоносова, будучи из крестьян, был удачливым рыбаком-помором, имел несколько лодок, причём одну даже с прямоугольным парусом. Он ходил к устью Северной Двины и в Белое море и зачастую брал с собой сына Михайлу. В Архангельске разгружались иностранные торговые суда, и их команды можно было видеть повсюду на улицах города. По всей видимости Ломоносовы часто останавливались там, чтобы продать товар и пополнить запасы провианта. В таких жизненных условиях рос М.В.Ломоносов. Очевидно, что его кругозор был значительно шире, чем у сверстников в Центральной России.

Ещё в ранней юности Ломоносов обнаружил сильную тягу к естественно-научным знаниям. Возможностей учиться в Холмогорах почти не было, и Михайло долго не мог раздобыть книг, которые бы удовлетворили его пытливый ум. После долгих поисков он приобрёл «Грамматику» Смотрицкого, а «Арифметика» Магницкого стала для него «вратами учёности». Он чувствовал, что для продолжения обучения ему необходимо изучить латынь, научный язык тех времён. Но в Холмогорах он этого сделать не мог.

Жизнь в семье с мачехой была далеко не счастливой, что вероятно, повлияло на решение уехать в Москву. Запись в волостной книге говорит нам о том, что он не скрывал свой отъезд, выправив паспорт: «1731 года, декабря 7 дня, отпущен Михайло Васильев Ломоносов к Москве <...>, а порукою по нём в платеже подушных денег Иван Банев расписался».

Придя пешком в Москву, Ломоносов поступил в Славяно-греко-латинскую академию, основанную в 1684 году византийскими учёными, преподававшими латынь и церковно-славянский языки, географию, историю, догматику и арифметику. О тех днях Ломоносов писал: «Обучаясь в Спасских школах, имел я со всех сторон отвращающие от наук пресильные стремления, которые в тогдашние лета почти непреодолимую силу имели. С одной стороны, отец, никогда детей, кроме меня не имея, говорил, что-я, будучи один его оставил, оставил все довольство (по тамошнему состоянию), которое он для меня кровавым потом нажил и которое после его смерти чужие расхитят. С другой стороны, несказанная бедность: имея один алтын (3 копейки) в день жалования, нельзя было иметь на пропитание в день больше как на денежку (полкопейки) хлеба и на денежку квасу, прочее на бумагу, на обувь и другие нужды... С одной стороны, пишут, что, зная моего отца достатки, хорошие тамошние люди дочерей своих за меня выдадут, которые и в мою там бытность предлагали; с другой стороны, школьники, малые ребята, кричат и перстами указывают: смотрите-де, какой болван в двадцать лет пришёл латине учиться!».

Жалование, получаемое Ломоносовым, было действительно мизерное. Однако необходимо помнить, что на копейку в то время можно было приобрести значительно больше, чем ныне. <...> Несмотря на бедность Ломоносов смог продолжать занятия также благодаря землякам, присылавшим ему время от времени еду и деньги.

Каковы же были те занятия? Интересно, что более двух веков назад студентов спрашивали приблизительно следующее: где сотворены ангелы? могут ли они приводить в движение себя и другие тела? как они сообщают друг другу мысли? как велико по объёму место, занимаемое ангелами? отчего у стариков выпадают волосы, а у женщин не растёт борода?

Ломоносов в 1734 году поступил в Теологическую академию в Киеве, где он надеялся глубже изучить математику и физику. Однако его постигло разочарование, и, проведя в Киеве год, он вернулся в Москву, не представляя точно, что он будет делать далее.

Судьба была добра к нему Президент Академии наук, основанной Петром Великим, искал химика, знавшего также металлургию и геологию. Планировалось отправить такого специалиста в экспедицию для исследования природных богатств Сибири. Поскольку в России такого человека не нашлось, то было решено послать несколько способных студентов в Европу для обучения этим наукам. К счастью для Ломоносова, он оказался в числе отобранных.

В 1736 году студенты отбыли в Германию: сначала в университет Марбурга для обучения естествознанию под началом профессора Христиана Вольфа⁶, а затем во Фрейберг совершенствовать знания к «горному советнику» Фридриху Генкелю. Их пребывание за границей было наполнено почти трагическими обстоятельствами. В вольной атмосфере студенческой жизни Германии они тратили много времени на развлечения, что привело к растрате денег, а потом к необходимости брать в долг. После их отъезда из Марбурга профессор Вольф писал в Академию: «Пока они сами были ещё здесь налицо, всякий боялся сказать про них что-нибудь, потому что они своими угрозами держали всех в страхе. Отъезд их избавил меня от многих хлопот». Несмотря на все забавы, обучение в Марбурге оставило глубокий след в развитии мышления Ломоносова. Именно там он смог основательно изучить фундаментальные науки.

Во Фрейберге его жизнь была более спокойной, однако денег по-прежнему не хватало. Оплатив долги студентов по Марбургу, Академия средств почти не присылала. Ломоносов решает вернуться в Россию. По дороге он приезжает в Марбург и женится на Елизавете Цильк, дочери члена городского собрания Марбурга. Временно она остаётся в Германии, а он приезжает в Санкт-Петербург.

 

^{М.В.Ломоносов}

Последующий период жизни Ломоносова тесно связан с судьбой Академии наук. По всей видимости идея создания Академия наук была предложена Петру Великому Лейбницем⁷, планировавшим также распространение западной цивилизации на Россию. Однако именно Христиану Вольфу мы обязаны тем, что планы были доведены до их практического завершения. Вольф поддерживал идею основания университета для подготовки русских учёных и высказывался против идеи академии, где были бы сразу назначены немцы (единственно имевшиеся учёные в то время). Реальные планы, явившиеся соединением двух упомянутых идей, разработал Блюментрост⁸. Академия наук должна была состоять из гимназии, университета, а также собственно Академии.

Пётр Великий не дожил до осуществления своих планов. В декабре 1725 года Академию официально открыла супруга Петра — Екатерина I и назначила Блюментроста первым президентом Академии. Однако набирал учёных именно Христиан Вольф, их высокое положение можно оценить по некоторым первым именам: Герман⁹, Николай и Даниил Бернулли¹⁰, Билфингер, Байер¹¹, Делиль¹² и впоследствии Эйлер¹³.

Летом 1741 года Ломоносов приезжает в Санкт- Петербург и с помощью влиятельного секретаря Академии Шумахера получает должность адъюнкта физического класса с жалованием 369 рублей в год. Спустя два года из Германии возвращается жена Ломоносова, а в 1745 году происходит ещё одно важное событие в его жизни — ему присваивают звание профессора химии, и он таким образом становится членом Академии.

Годы, предшествовавшие этому назначению, вряд ли можно назвать спокойными как для него самого, так и для других членов Академии. 25 ноября 1741 года восходит на трон дочь Петра Великого — Елизавета. Царствование всесильного Бирона, немца по происхождению, закончилось. С его падением появляется патриотический лозунг: «Долой немцев!». В Академии волна патриотизма породила волнения.

Ломоносов почти с детским энтузиазмом включился в антинемецкую кампанию. Осенью 1742 года он подрался на кулаках с немцем Штурмом, садовником Академии, и избил его самого, гостей, жену и слуг. Этот и последующие годы Ломоносов провёл по большей части под следствием и несколько месяцев под арестом. Вскоре после того случая знакомый Ломоносова Голубцов жаловался: «(Ломоносов) ударил шандалом в лицо, отчего воспоследствовал у меня в глазу лом, а на лице от удара язва, так что публично выйти не могу».

Подобных историй великое множество. Они говорят о несомненной неспособности Ломоносова сдерживать свою неприязнь без физических действий. Однако этот недостаток цивилизованности являлся характерным для России тех лет. Особенно это относилось к людям типа Ломоносова, выросших в традициях Древней Руси и не получивших другого воспитания.

До Ломоносова должность Главы департамента химии занимал Бюргер, прибывший в Санкт-Петербург в 1726 году. Известно о нём лишь то, что 26 июля того же года после прибытия домой с приёма он упал из кареты и убился. Следующим «химиком» был ботаник Гмелин¹⁴. Вскоре после своего назначения на должность он отправился в экспедицию в Сибирь, где и провёл одиннадцать лет Вернувшись в Санкт-Петербург, Гмелин всё время тратил на обработку объёмных ботанических коллекций. Ясно, что оба «химика» никак не продвинули ни экспериментальную, ни теоретическую химию.

Став профессором химии, Ломоносов приступил к созданию химической лаборатории. Летом 1746 года было получено разрешение, а через два года при затратах около 650 долларов лаборатория была открыта. Она состояла из трёх комнаток: в первой помещалась печь с вытяжным дымоходом для проведения опытов с теплотой, другая — служила классом, а также для взвешивания веществ, третья — как кладовая. В этой лаборатории Ломоносов провёл многочисленные опыты и разработал то, что назвал курсом физической химии — самый первый курс этой науки.

С той поры деятельность Ломоносова не ограничивалась только наукой. Он составил русскую грамматику, научно стройную теорию языка, затем написал историю России.

Ещё одним его делом стала работа с мозаичными картинами. С 1749 по 1751 годы он провёл более 2200 опытов по созданию технологии производства цветного стекла и смальты. К 1753 году он добился поразительных результатов, организовал фабрику по производству цветных стёкол. На этой фабрике, по существу, рождались уникальные произведения искусства. Некоторые сохранились до наших дней.

Стремление распространения образования в России, возможно, основное у Ломоносова, привело его к идее создания в Москве института высшего образования. Этот проект осуществил граф Шувалов¹⁵, а Ломоносов разработал реальные программы создания и управления Московского университета, основанного в 1755 году.

 

^{К.Ф.Юон. Московский университет. 1911}

В последние годы жизни Ломоносова беспокоили административные хлопоты, когда ему приходилось бороться с интригами и нападками недругов, составлявших заговоры с такой ловкостью, которую сам Ломоносов не мог даже представить.

4 апреля 1765 года Ломоносов скончался от инфлюэнцы. Его тело погребено в Некрополе Александро-Невской лавры в Санкт-Петербурге.

Достижения в химии и физике

Вскоре после своего возвращения из-за границы Ломоносов написал «Элементы математической химии» (1741), где говорилось, что «химия — это наука изменений, происходящих в составном теле... Теоретическая часть химии состоит в философском познании изменений составного тела. Истинный химик всегда должен быть философом. Занимающиеся одной практикой — не истинные химики»¹⁶.

В том трактате можно прочитать следующие определения:

«Элемент есть часть тела, не состоящая из каких-либо других меньших и отличающихся от него тел».

«Корпускула есть собрание элементов, образующее одну малую массу».

«Корпускулы однородны, если состоят из одинакового числа одних и тех же элементов, соединённых одинаковым образом».

«Смешанное тело есть то, которое состоит из двух или нескольких различных начал, соединённых между собой так, что каждая отдельная его корпускула имеет такое же отношение к частям начал, из которых она состоит, как и всё смешанное тело к целым отдельным началам».

Заменив слово «корпускула» на «молекула», становится понятно, что данные определения можно прочитать в любом современном учебнике по химии.

«Все изменения происходят посредством движения... движения могут быть объяснены законами механики... Поэтому, если кто хочет глубже постигнуть химические истины, то ему необходимо изучать механику».

«Многие отрицают возможность положить в основание химии начала механики и отнести её к числу наук... Если бы те, которые все свои дни затемняют дымом и сажей и в мозгу которых господствует хаос от массы непродуманных опытов, не гнушались поучиться священным законам геометров... то несомненно могли бы глубже проникнуть в таинства природы... В самом деле, если математики из сопоставления немногих линий выводят очень многие истины, то и для химиков я не вижу никакой иной причины, вследствие которой они не могли бы вывести больше закономерностей из такого обилия имеющихся опытов, кроме незнания математики». <...>

В дополнение к своим философским положениям, Ломоносов не только выдвигает доктрину физической химии, но также применяет её на практике. Именно ему мы обязаны систематическим применением объёма и веса в физико-химической работе. <...>

В докладе (1745) об учреждении химической лаборатории Ломоносов описывает свою будущую экспериментальную работу. Он придавал особое значение использованию «чистых веществ». «Нужные в химических трудах употребляемые материи сперва со всяким старанием вычистить, чтобы в них никакого постороннего примесу не было». Далее необходимо «самородных и сделанных материй исследовать пропорциональную тягость» (т.е. удельный вес); «части малых материй и всё, что возможно и прилично окажется, смотреть в прибыльные стёкла» (в микроскоп). «Сверх того к химическим опытам просовокупить... оптические, магнитные и электрические опыты, ибо, — говорит он, — я не только у разных авторов усмотрел, но и собственным искусством удостоверился, что химические эксперименты, будучи соединены с физическими, особливые действия показывают». Доклад заканчивается заявлением: «При всех упомянутых опытах буду я примечать и записывать не токмо самые действия, вес или меру (объём) употребляемых к тому материй и сосудов, но и самые окрестности...».

Ломоносов предложил провести физико-химическое исследование водных растворов солей. <...> Очень мало известно о выполнении этой программы. Другие его открытия, возможно, свидетельствуют даже о большей творческой мудрости. Думается, что самое значительное достижение Ломоносова — это созданная им механическая теория тепла и некоторые её приложения.

Основное его предположение не является оригинальным. Ломоносов, подобно другим до него, предполагал, что материя состоит из невидимых глазу частиц или молекул. Он называет их «нечувствительными частичками», подчёркивая этим наименованием невозможность распознать их существование обычными средствами. По Ломоносову, эти частицы — сферические и находятся в непрерывном вращательном движении. В «Размышлениях о причинах теплоты и холода» (гл. 9) находим изложение этой теории: «Так как тела могут двигаться двояким движением — общим, при котором всё тело меняет своё место при покоящихся друг относительно друга частях, и внутренним, которое есть перемена места нечувствительных частиц материи, ...то очевидно, что теплота состоит во внутреннем движении материи». В дальнейшем это предположение развивается в «Рассуждение о твёрдости и жидкости тел» (1760): «Из системы коловратного теплотворного движения явствует, что тёплых тел частицы скорее вертятся и большею силою одна другую от себя отбивает, для того союзу оных частиц должно умалиться, чем больше в себе тело теплоты или жару имеет, и так до того разожжено быть может, что не токмо в жидкое претворяется, но и, потеряв весь междуусобный союз меж частицами и самое прикосновение, в пар распущается. Где же находится нижняя граница тепла? ...по системе теплотворного движения, дотоле всякое тело тепло, пока частицы движутся коловратным движением, хотя весьма холодным быть кажутся». Здесь — все основные принципы кинетической теории и её приложения к явлениям разжижения и испарения, и, возможно, даже понятие абсолютного нуля.

Размышляя в этом направлении, Ломоносов весьма близко подошёл к фундаментальному заключению, которое известно ныне как закон сохранения массы и энергии, высказанному впервые Эйлеру в письме от 28.10.1748 г.: «Но как все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому так, ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте, сколько часов положит кто на бдение, столько ж сну отнимет». Этот общий естественный закон отражается в законах движения так, что когда тело посредством своей силы движет другое тело, оно теряет часть своей силы настолько, насколько получило движение второе тело.

Первая часть данного утверждения не может претендовать на оригинальность, поскольку Фрэнсис Бэкон¹⁷ в своей работе «Новый органон» пришёл к весьма сходному заключению: «В природе нет более справедливого двоякого суждения, что нечто не производится из ничего, и ничто не разрушается. Истинная величина материи или же её общая сумма остаётся постоянной, не увеличиваясь и не уменьшаясь». Вторая часть утверждения Ломоносова, касающаяся движения, значительно интереснее, хотя этому предшествовал экспериментальный закон соударений Ньютона¹⁸. Вопрос заключается в том, что имел в виду Ломоносов под словами «сила движения». К сожалению, мы не располагаем каким-либо более точным его определением, однако, имеются данные, указывающие на то, что Ломоносов подразумевал под этим количество движения, то есть произведение массы на скорость. <...>

^{А.Н.Бенуа. Санкт-Петербург. 1903}

При жизни Ломоносова одним из самых обсуждаемых вопросов было явление окисления. Опыты и работы Джина Рея (1630), Джона Мейова (1674) и Роберта Бойля¹⁹ в конце XVII столетия были, вероятно, известны Ломоносову. В моде тогда была «материя огня — флогистон»: два века назад флогистон, подобно эфиру физики наших дней, производил множество непостижимых вещей. Согласно Бойлю (1673) эта «материя огня» способна проникать сквозь стекло и соединяться с металлом в виде оксида. Его опыт был прост: Бойль брал стеклянную реторту, помещал в неё свинец или олово, затем запечатывал горлышко. Реторта с находящимся внутри неё металлом взвешивалась, и после двух часов нагревания металл превращался в оксид. Затем Бойль распечатывал горлышко реторты, в которую вслед за этим устремлялся воздух, взвешивал реторту вновь. Он обнаруживал значительное увеличение веса.

Ломоносов повторил этот опыт с одним изменением: после нагревания он взвешивал реторту, не открывая её, и не обнаруживал увеличения веса, из чего заключил (1756), что «материя огня» не проникает сквозь стекло. Ломоносов пришёл к выводу, что «оными опытами нашлось, что славного Роберта Бойля мнение ложно».

В отчёте, поданном в Академию (1760), Ломоносов особо выделил: «доказано мною прежде всего (в «Размышлении и причинах теплоты и холода»), что элементарный огонь аристотелевский, или, по новых учёных штилю, теплотворная особливая материя, которая, из тело в тело переходя и странствуя, скитается без всякой малейшей вероятной причины, есть один вымысел; и купно утверждено, что огонь и теплота состоит в коловратном движении частиц и особливо самой материи тела составляющая».

Таковы были далеко идущие выводы этого замечательного человека. Со стороны коллег они встречали более или менее сильное осуждение, и среди всех, возможно, один только Эйлер осознавал их значение и поддерживал Ломоносова.

Несмотря на неприятие теории окисления Бойля, Ломоносов уделил значительное внимание его опытам «по упругой силе воздуха и её действию». Имея механическое объяснение тепла, Ломоносову не составляло труда приложить свою теорию к свойствам газов. Его выводы, появившиеся под названием «Опыт теории упругости воздуха», согласуется с современной теорией газов. Однако одно из его положений заслуживает внимания. Стоя на чисто теоретических основаниях, Ломоносов пришёл к заключению, что при высоких давлениях газ не подчиняется закону Бойля: объём, занимаемый молекулой, становится ощутимым и вносит коррекцию. Этот факт был признан спустя 115 лет после открытия Ломоносова и, как известно, с успехом был продемонстрирован Ван-дер-Ваальсом²⁰.

Не менее теории тепла Ломоносова интересовала и природа света. Механическая модель, разработанная им для объяснения свойств света, несмотря на её оригинальность, не выдержала проверку временем. Объяснения его теорий даны в «Слове о происхождении света, новую теорию о цветах представляющем» (1756): «Эфиром сообщается земным телам свет и теплота от солнца. Поэтому заключить должно, оба тою же его материею, но разными движениями производятся». Отвергая как невозможную корпускулярную теорию распространения света Ньютона, Ломоносов развивает следующее положение: «Текущего движения невозможность доказана; коловратное есть огня и теплоты причина того ради, когда эфир в земных телах теплоту, то есть коловратное движение частиц производит, сам должен иметь оное. Посему, когда эфир текущего движения иметь не может, а коловратное теплоты без света причина, следовательно, остаётся одно третье, зыблющееся движение эфира, которое должно быть причиною света». Это, кроме всего прочего, приятный образец логики, и нам, возможно, стоит довериться Ломоносову в его выборе той единственной среди всех имеющихся гипотез, которая, став доказанной, будет иметь величайшее значение.

Его механическая модель состава света во многих отношениях неудачна для нас. Согласно Ломоносову, эфир состоит из сферических частиц. Отличаясь в размерах, они бывают трёх типов: самые большие (находящиеся в непрерывном соприкосновении друг с другом), между ними находятся частицы поменьше. В оставшихся областях, между сферами средних частиц, располагаются сферические частицы наименьшего размера. Все три типа сфер имеют независимое вращательное движение.

«Наконец, нахожу, — пишет Ломоносов, — что от первого рода эфира происходит цвет красный, от второго — жёлтый, от третьего — голубой. Прочие цвета рождаются от смешения первых». Затем он говорит, что «движения, теплоту и цвета производящее, есть коловратное, материи (в которых в этих обоих случаях происходит движение) разные».

Данная модель довольно сложна и становится ещё сложней, если с её помощью постараться объяснить перенос тепла и света от эфира к осязаемой материи. <...>

В июне 1752 года в России узнали об открытии американского учёного Бенжамина Франклина. Член Академии наук Рихман²¹ предпринял попытку повторить его опыты, построив устройство для накопления атмосферного электричества. Также и Ломоносов соорудил в своём доме весьма схожую «громовую машину». До 26 июня 1753 года всё шло хорошо. В тот день, находясь на заседании в Академии, Рихман заметил приближение грозы и заспешил домой. Там, как гласят свидетельства, он стоял на расстоянии одного фута от своей машины, когда появился «бледно-синеватый огненный куб, с кулак величиною» и ударил профессора точно в голову. Не издав ни звука, тот упал замертво.

Это печальное событие произвело бурю в Академии. Ломоносов сразу же пожелал представить отчёт с научным объяснением атмосферного электричества. Остальные члены Академии воспротивились этому, одни — из личной антипатии, другие — под предлогом неуместности научного собрания сразу же после гибели своего коллеги. В итоге 25 ноября 1753 года отчёт был представлен. <...>

В 1751 и 1752 годах Ломоносов производил многочисленные измерения плотности воздуха при различных температурах. Эти исследования наводят на мысль о том, что в атмосфере существуют не только горизонтальные потоки воздуха, но и вертикальные. В континентальных областях грозы, как правило, возникают между третьим и четвёртым часом пополудни, когда разогретый воздух поднимается от земли в верхние слои. Ломоносов пишет: «Кто сомневается в том, что летающие по воздуху пары солнцем нагреться и трением воздуха между собой тереться могут? ...Итак, что от теплоты и трения паров электрическая сила в воздухе родиться может, то весьма вероятно».

Согласно Ломоносову, внезапные заморозки и грозы имеют очень сходное происхождение, единственное, что в случае с холодами имеет место именно нисходяший поток холодного воздуха. В поддержку своей теории Ломоносов вычислял плотности воздуха при различных температурах и в итоге пришёл к заключению, что холодный воздух, как более тяжёлый, стремится опуститься на поверхность земли.

Во многих отношениях метеорологические идеи Франклина и Ломоносова сходны. Однако независимость своих открытий Ломоносов отстаивал: «...о погружении верхнего воздуха я уже мыслил и разговаривал за несколько лет; Франклиновы письма увидел впервые, когда моя реча была почти готова, в чём я посылаюсь на своих господ товарищей. Погружение верхней атмосферы Франклин положил только догадкою в нескольких словах. Я свою теорию произвёл из наступающих внезапно великих морозов, то есть из обстоятельств, в Филадельфии, где живёт Франклин, неизвестных. Доказал я выкладкою, что верхний воздух в нижнем не токмо погрузиться может, но иногда и должен. Из сего основания истолкованы мною многие явления, с громовою силою бывающие, которых у Франклина нет и следу...». <...>

Опыт по электрофизиологии

Этот опыт Ломоносов описывает следующим образом: «...чувствительную американскую траву (Mimosa pudica) на столе поставив, совокупил с электрическим прибором, когда солнце до западного касалось горизонта. Листы уже были сжаты и от частого рук прикосновения опустились так, что чувствия ни единого признака по многократном приложении перста не было видно. Но как махина приведена была в движение и в сенситиве электрическая сила стала действовать, ударяя в перст искрами, тогда листы, хотя не отворились, однако от прикосновения руки много ниже опустились. Сей опыт многократным повторением не без приятного удивления уверил, что возбуждением электрической силы сенситива больше оживляется и что её чувствование с оною некоторое сродство имеет».

Вклад в астрономию

Во времена Ломоносова в России были известны ньютоновские зеркальные телескопы. Их объектив — стеклянный вогнутый параболоид с посеребрённой выпуклой поверхностью. На оси телескопа помещалось небольшое зеркало, которое отражало поступающие в окуляр лучи. Это второе зеркало имело один недостаток — оно задерживало некоторую часть падающего света, и у Ломоносова зародилась простая мысль — наклонить само параболическое зеркало на несколько градусов. Данная модификация рефлектора Ньютона, описанная на латыни Ломоносовым в «Речи об усовершенствовании зрительных труб» в 1762 году, обычно приписывается Гершелю²².

Ночь на 26 мая 1761 года с волнением ожидалась астрономами Европы и России. На эту дату приходилось редкое явление, которое должно было повториться лишь в 2004 году: прохождение планеты Венера через диск Солнца. Академия, приготовившись наблюдать за этим в Санкт-Петербурге, снарядила две экспедиции в Сибирь.

Ломоносов наблюдал это событие в собственном доме. Он и другие учёные в совместном докладе в Академию описали свои наблюдения так: «По сим примечаниям господин советник Ломоносов рассуждает, что планета Венера окружена знатною воздушною атмосферою, таковою (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного. Ибо, во- первых, перед самым вступлением Венеры на солнечную поверхность потеряние ясности в чистом солнечном крае значит, как видится, вступление венериной атмосферы в край солнечный... При выходе Венеры прикосновение её переднего края произвело выпуклость. Сие не что иное показывает, как преломление лучей солнечных в венериной атмосфере».

Вклад в геологию и минералогию

Несмотря на то, что науку о минералах можно назвать самой древней в Европе, до Ломоносова в России имелись лишь отрывочные знания о ней. Ломоносов отправляется в Европу в первую очередь изучать минералогию и металлургию, однако, вернувшись в Россию, посвятил себя наукам, имеющим важное теоретическое значение.

Его основная заслуга, возможно, заключается именно в самом факте привнесения в науку России, наряду с металлургией, минералогии и геологии. Помимо этой пассивной роли его беспокойный ум не избежал притяжения к тайне образования металлов в земной коре. Развитие указанных тем можно найти в его работах: «Слово о рождении металлов от трясения Земли» (1757), «Первые основания металлургии или рудных дел» с двумя дополнениями: «О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном», «О слоях земных» (1763).

План «О слоях земных» примечательно актуален; в первой части описывается форма и рельеф Земли, во второй — земные слои, какими их обнаруживают в природе, в третьей — изменения в земной поверхности вследствие действия ветра, воды, льда, в четвёртой — изменения, связанные с «трясением Земли» или медленно происходящим поднятием или опусканием земной коры.

Выражение «трясение Земли» особенно интересно. Ломоносов вкладывает в это понятие не только смысл собственно землетрясений, но также длительных поднятий и опусканий земной поверхности, горообразований.

Согласно Ломоносову, тектонические и вулканические процессы имеют одинаковое происхождение. Их причина лежит в изменениях, происходящих внутри Земли. Горы поднимаются из пластов. сформировавшихся в океане, так как в них обнаруживаются раковины разнообразных моллюсков. Эти пласты первоначально имели естественное горизонтальное положение, но затем поднялись на различные высоты. Ломоносов считал, что континенты окружены морями, а не наоборот. Он пишет: «На некоторых местах берега отступлением моря со временем так прирастают, что оттуду произошёл вопрос от некоторых учёных, куда вода морская убывает и теряется ? Однако напрасно, ибо в других местах, напротив того, берега со временем уходят под воду. Итак, сей вопрос тщетен, потому что без ущербу воды поднятием и опущением земной поверхности для внутренних движений обое легко произойти может... Не указывает ли здесь сама натура, уверяя в силах, в земное сердце заключённых, от коих зависят повышения и понижения наружности ? Не говорит ли она, что равнина, на которой ныне люди ездят, обращаются, ставят деревни и городы, в древние времена было дно морское, хотя теперь отстоит от него около трехсот вёрст?..»

Движению земли обязано происхождение рудоносных жил. Расплавленные металлы, проходя по трещинам земли, формировали эти жилы. «Сии все жилы произведены земным трясением».

В работе о происхождении металлов Ломоносов пишет: «Второе место занимают подземные тучные материи, как шифер, горное уголье, асфальт, каменное масло и янтарь. О сих всех и им сродных явствует из следующих, что они растениям своё происхождение долженствуют. Ибо камень шифер не что иное есть, как чернозём, от согниения трав и листов рождённый, который в древние времена с плодоносных мест и из лесов смыт дождём, еси как ил на дно в озёрах. Потом, как они высохли или песком засыпаны стали, долговременною старостию ил затвердел в камень... Что ж до янтаря надлежит, то не можно довольно надивиться, что некоторые учёные люди, именем и заслугами великие, оный за сущий минерал признавали, не взирая толикое множество заключённых в нём мелких гадов, которые в лесах водятся, ниже на множество листов, что внутрь янтаря видны, которые все как бы живым голосом противятся оному мнению и подлинно объявляют, что к жидкой слюне, из деревьев истекшей, оны гады и листы некогда прильнули, после того же сверху залиты и заключены остались».

Это, возможно, один из лучших примеров мысли Ломоносова, вновь свидетельствующий о его страстном желании дать вещам самим рассказывать о своём происхождении, а не придумывать таковое. Для Ломоносова это типично.

Таковы заслуги Ломоносова в области естественных наук. Если рассматривать его вклад в литературу и филологию, который ничуть не меньше вклада в науку, то можно без колебаний согласиться с Пушкиным, говорившим, что Ломоносов сам был «нашим первым университетом»²³.

Перевод с английского О.Г.Болдырева