М. В. Ломоносов – великий русский ученый-естествоиспытатель

Ломоносов

Гениальный ум, блестяще сочетавшийся с исключительной глубиной мысли, дал Ломоносову возможность не только широко охватить и разработать все достижения науки своего времени, но и далеко предвосхитить их дальнейшее развитие. Ломоносов был физиком, химиком, астрономом, географом, метеорологом, минералогом, металлургом, филологом, историком, философом, педагогом, поэтом, художником, экспериментатором и изобретателем. Он оставил богатое наследство, к сожалению, далеко еще не оцененное и мало изученное. Такие важнейшие разделы науки, как физическая химия, кинетическая теория материи, молекулярная физика и др., берут начало от работ Ломоносова.

Время деятельности Ломоносова – это время господства крепостного права. Отсталая Россия, конечно, не могла реализовать практически результатов работ этого крупнейшего ученого. Современники не поняли и не оценили его работ, и только теперь мы приступаем к реставрации этого ценнейшего наследия научной мысли XVIII в.

М.В. Ломоносов – детство, юность и учеба

М. В. Ломоносов родился на далеком севере, в деревне Денисовке Архангельской губ., в 1711 г. Его отец – зажиточный помор занимался, главным образом, рыбным промыслом. До 10 лет мальчик воспитывался в деревне, позже отец стал брать его с собой на промысел рыбы. Много узнал впечатлительный мальчик во время своих странствований по морю. Ездил он до 19-летнего возраста. Зимой, в связи с делами отца, Ломоносов ознакомился с рядом ремесел на верфях Северной Двины и изучил соляное дело на солеварнях. Осенью, возвращаясь с промыслов, все свободное время он отдавал книгам.

Большую радость испытал Ломоносов, когда получил от соседа славянскую грамматику Смотрицкого и известную тогда арифметику Магницкого, которая представляла собой целую энциклопедию. Кроме арифметики, она давала сведения по физике, астрономии, географии, навигации и т. д., изложенные так, что читатель мог усваивать все без учителя. Эта книга, прочитанная подростком неоднократно, ввела его в науку.

Горячее желание продолжать учебу окончательно определило решение юноши поехать в Москву, где он поступил в славяно-греко-латинскую академию. Занимаясь, в основном, латынью, он за год прошел три класса. Однако успехи в учебе не доставляли Ломоносову удовлетворения, так как точные науки в этой академии не изучались. Окончив лучшим учеником три следующих класса, Ломоносов в 1736 г. поступил в Петербургский университет.

Здесь ему неожиданно открылся совершенно новый путь к дальнейшему постижению науки. Впоследствии вся его жизнь, научная и общественная деятельность, были связаны с Академией наук, в состав которой входил и университет. В этот год Ломоносову вновь чрезвычайно посчастливилось. Освоение и изучение Сибири требовало для академических экспедиций вполне подготовленных специалистов, главным образом химиков, знающих и горное дело, и металлургию. Известный саксонский металлург Генкель в ответ на просьбу начальника Академии о присылке химика предложил Академии выделить для изучения этой специальности нескольких молодых людей. Руководством было выбрано три студента: Ломоносов, Виноградов и Райзер. В конце сентября 1736 г. они отправились в Марбургский университет для прохождения курса точных наук и изучения языков.

За 30 месяцев упорной учебы Ломоносов прекрасно усвоил основы математики, механики, физики, химии, философии и мог уже свободно говорить и писать по-немецки. Латынь он в совершенстве изучил еще в Заиконоспасской академии. Пребывание в Фрейбурге, где отправленные академией студенты занимались у Генкеля горным делом, было не особенно продолжительным. В силу стесненных материальных обстоятельств он самовольно покинул эти курсы. Возвратившись в Марбург, он остался там до весны, Ломоносов все время посвятил занятиям математикой и химией. Здесь же он обдумывал и свою известную работу «Элементы математической химии». Весной 1741 г. по специальному предписанию Академии он вернулся в Россию.

Будучи без определенных служебных занятий, ученый представил в Академию две диссертации. Он также занимался описанием минералогических коллекций, делал переводы для «С. Петербургских ведомостей» и писал оды. Вскоре он подал в Академию заявление, где, ссылаясь на свои научные труды, просил произвести его в экстраординарные профессора. С самого возвращения молодой ученый настойчиво требовал для упражнения в своей химической науке создания лаборатории. Но его заявление осталось без результата. Причину этого, и не без основания, Ломоносов видел во враждебности правителя академической канцелярии Шумахера. Через год Ломоносов подал второе прошение, указывая на необходимость производства химических опытов, без которых дальнейшая разработка химии не может продвинуться вперед, и на это прошение последовал отказ.

В 1745 г. он в третий раз подал обстоятельное прошение с приложением тщательно разработанного проекта лаборатории. Прошение вновь осталось без результата. Но твердо преследуя раз поставленную цель, Ломоносов подает прошение, подписанное несколькими академиками, уже в Сенат и добивается положительного разрешения вопроса. В начале 1741 г. он подает прошение о производстве его в профессора химии. Он имел уже ряд крупнейших работ. Не удовлетворившись представленными работами, собрание предлагает Ломоносову написать диссертацию по металлургии. Для ученого это не представило труда, и в 1745 г. он и поэт Тредьяковский были назначены профессорами; это были первые русские академики.

Начинается наиболее интенсивный период деятельности ученого. Он пишет новые диссертации. В русском языке появляется разработанная Ломоносовым физическая терминология. Им введены в обиход слова «барометр», «термометр», «атмосфера» и т. д. В 1746 году Ломоносов читал лекции по физике. Принял активнейшее участие в создании нового университетского устава и организации плановой учебной работы. Не менее активной была и литературная деятельность. Каждое очередное придворное событие отмечалось одами. Осенью 1748 г. после большой канцелярской волокиты были, наконец, отпущены деньги на создание химической лаборатории, в соответствии с проектом Ломоносова.

Общая стоимость постройки и приборов – 2000 руб. Это первая научная химическая лаборатория в России и одна из первых в Европе. В ней производились научно-химические исследования и преподавание химии. Лаборатория состояла из трех комнат: 1) собственно лаборатории с очагом посредине; 2) комнаты для записи опытов; 3) комнаты для хранения инструментов. В этой лаборатории Ломоносов работал многие годы. Кроме специальных химических исследований, он производил исследования образцов соли, привозимых из разных мест России, делал анализы руд, составлял краски и т. д. Соляное же и рудное дело Ломоносов знал в совершенстве, и в этой области науки он оставил глубокий след. Написанное им руководство «Основы металлургии» имеет несомненную историческую ценность, а приложенную к этому руководству статью «О слоях земных» акад. Вернадский считает «одной из лучших работ по геологии XVIII века». И в указанных работах заложено много важнейших теорий и замечаний геологического и минералогического содержания.

Экспериментальные работы Ломоносова выходили далеко за пределы его лаборатории. В организованной им мозаичной мастерской он сделал ряд ценнейших по художественному мастерству картин. Он основал стеклянную фабрику, одну из первых в России, где занимался производством и окрашиванием стекла.

Географические и химические работы

Велика роль Ломоносова и в области географии.

Освоение земель, рек и морей в XVIII в. было основным требованием развивающейся торговли, и Академия наук, посылая свои экспедиции, всячески способствовала осуществлению этой задачи. Родившись на море и зная его, Ломоносов выдвинул проект отыскания морского пути в Ост-Индию Северным Ледовитым океаном. В статье, озаглавленной «Рассуждение о большой точности морского пути», и в другой небольшой статье по этому вопросу, помимо ряда правильных мыслей, есть описание устройства ряда астрономических и физических инструментов, изобретенных самим Ломоносовым. Многие из них в дальнейшем вошли в употребление и в видоизмененной форме сохранились до наших дней.

Деятельность Ломоносова, как крупнейшего химика XVIII в., еще не полностью исследована. Наиболее ценный материал по этому вопросу дают известные работы проф. Б. Н. Меншуткина.

Большой ученый и философ-материалист Ломоносов выделялся среди ученых XVIII в. как глубокий теоретик и искусный экспериментатор. Для него не существовало отдельно теории и отдельно практики. Теоретические обобщения он делал на основе большого числа глубоко продуманных опытов. В своем предисловии к переводу экспериментальной физики Вольфа он писал, что обобщения только тогда верны, когда они «произведены бывают из надежных и много раз повторяемых опытов».

Ломоносов хорошо был знаком с трудами Ньютона, Лейбница и других крупнейших ученых XVI, XVII и начала XVIII вв. В своих экспериментальных работах он неизменно пользовался строго количественным методом, что для химии того времени было редким и даже новым явлением.

Экспериментируя, он обязательно указывал меру и вес. Это помогло ему в ряде вопросов сделать ряд исключительных открытий, которые позднее, будучи повторены другими учеными, легли в основу современной науки.

Большой интерес представляет подход Ломоносова как химика к изучению вещества, к обобщению опытного материала. Исследование веществ требовало очищения их от примесей, и одним из первых химиков, вполне ясно понимавших это, был Ломоносов.

Разложение сложного тела на простые и соединение простых тел в сложные перед химиком того времени ставило вопрос: имеются ли в сложном теле простые тела, которые из него получаются при разложении, или не имеются? Ломоносов отвечал: «Через химию известно, что в киновари есть ртуть, однако, видеть ее нельзя, даже сквозь самые лучшие микроскопы». Он ввел представление о «начале», отличающемся, по его мнению, от простого тела. Это Ломоносовское «начало» мы называем химическим элементом.

Применение количественного метода в опытах позволило ученому сделать крупнейшие научные обобщения. Он нашел и научно обосновал, что общий вес вещества при любых превращениях не изменяется. Это открытие впоследствии легло в основу всей научной химии, автор же его, Ломоносов, историками химии был забыт.

Опыты с разложением тел привели Ломоносова к изучению химического изменения вещества, и он одним из первых вводит в химию атомное учение, приходит к заключению, что все изменения вещества происходят исключительно от движения невидимых для глаза мельчайших частиц – корпускул и элементов. Их движение, по его мнению, подчиняется законам математики и механики.

Учение Ломоносова не оказало никакого влияния на развитие химии. Записи его по этому вопросу впервые были опубликованы проф. Меншуткиным только в 1904 г. Полное же собрание физико-химических работ Ломоносова вышло лишь в 1934 г.

Исключительное значение имеют труды Ломоносова в деле создания физической химии. Он по праву может считаться одним из основателей этой важнейшей дисциплины. Новатором он может считаться и в области учения о растворах.

Интересно отметить борьбу Ломоносова с господствовавшей тогда в химии теорией флогистона. Уже в своих ранних диссертациях Ломоносов доказывал, что при горении тело становится тяжелее, так как оно присоединяет частицы воздуха. Тщательные опытные исследования привели его к важнейшему выводу, впоследствии сформулированному к экспериментально обоснованному Лавуазье, – к закону сохранения массы.

Физика и астрономия

В области физики Ломоносов тоже оставил ряд интереснейших работ. Физику он не отделял от химии. Вся работа в области этих наук проникнута единой молекулярной теорией, которая им тщательно разрабатывалась. У Ломоносова мы находим и мысли о законе сохранения и превращения энергии, открытом в середине XIX в. Робертом Майером.

Из всех существовавших тогда разделов физики наиболее полно были изучены Ломоносовым тепловые явления, и здесь он правильно применил закон сохранения энергии. Ломоносов говорит, что «все изменения тел проходят путем движения». Он утверждает, что «теплота состоит во внутреннем движении частиц». Далее, объясняя движение этих частиц, он пишет: «Сколько движения убывает у одних, столько же прибывает у других, поэтому первое тело, нагревая второе, само охлаждается».

Принятое учеными XVIII в. толкование теплоты как жидкости (теплорода) Ломоносов отвергал. В своих работах Ломоносов ясно выражал идею кинетической теории теплоты, –  идею, которая свое развитие получила только в середине XIX в. Можно указать лишь на одно из следствий этой теории, отмеченное Ломоносовым, а именно – на вывод о «наибольшем градусе холода», т. е. выражаясь современным языком, об абсолютном нуле. Этот вывод делается Ломоносовым чрезвычайно ясно, и в разработке его он с гениальной прозорливостью более чем на 100 лет опередил свое время.

Забытыми оказались также исключительные по своей научной значимости предвидения Ломоносова о втором принципе термодинамики. Он развивал мысль, что теплота не может сама собой перейти от холодного тела к теплому, а это по существу и есть одно из выражений второго принципа термодинамики.

Изучая газы и занимаясь разработкой кинетической теории, Ломоносов обнаружил неточность закона Мариотта о соотношении объема и давления и высказал мысль, которая, спустя целое столетие, получила разработку в специальных исследованиях Ван-дер-Ваальса.

Ряд интереснейших идей высказал Ломоносов в области учения об электричестве и теории света. В настоящее время мысли эти устарели, но для того времени они представляли прогрессивное явление. Зная об опытах Франклина и проведя ряд опытов самостоятельно, Ломоносов разработал теорию атмосферного электричества, которая по своей полноте и глубине явилась одной из интереснейших в этой области.

Ломоносов не признавал световой, электрической и магнитной «жидкостей», так же как не признавал и теплорода. В своем «Слове о происхождении света» (1756 г.) он твердо стоит на почве эфирной гипотезы. В этой же работе он подвергает критике ньютоновскую теорию истечения света и, находясь под очевидным влиянием крупнейшего философа XVII в. Декарта, создает свою теорию цветов. Движением эфира он объясняет и электрические явления.

В области астрономии Ломоносов оставил ряд работ и несколько остроумных изобретений. Он усовершенствовал зеркальный телескоп Ньютона, сделав то приспособление, которое спустя 24 года после его смерти осуществил крупнейший астроном Гершель.

Ломоносов скончался 4 апреля 1765 г.

Выходец из народа, глубоко веривший в творческие силы его. Ломоносов, по выражению проф. Б. Н. Меншуткяна, явился «самым ярким метеором, внезапно осветившим на несколько мгновений темную ночь крепостной России и бесследно исчезнувшим».



Опубликовано 16.06.2017 admin в категории "6. Культура России", "История России