3. Ломоносов

Ф. Энгельс справедливо указал, что "...в XVIII столетии все более а более завоевывал себе господство взгляд, что теплота, как и свет, электричество, магнетизм, это - особое вещество, и все эти своеобразные вещества отличаются от обычней материи тем. что они не обладают весом, что они невесомы" (Ф. Энгельс. Диалектика природы. Соч. К. Маркса и Ф. Энгельса, т. XIV, стр. 571).

Такие взгляды имели в XVIII в. столь широкое распространение, что "теплород" находится даже в списках, входящих в состав "Метода химической номенклатуры" - труда, составленного в 1787 г. Лавуазье с его сотрудниками и представляющего одно из великих завоеваний разума. Ведь историки науки обычно датируют именно этим документом завершение революции в области химических знаний, происшедшей во второй половине XVIII в.

В самом деле, разработка химической систематической номенклатуры позволила научной химии заговорить тем языком и основываться на тех классических принципах, которые сохраняют силу и в наши дни. Тем самым обосновывается справедливость признания названного времени как действительно великой революции в области химических знаний. А справедливая оценка ее значения очень важна для нас, потому что у истока этой революции стоит Ломоносов.

Крестьянский сын, по своему почину и своим трудом проложивший себе путь к науке, он овладел ее лучшими достижениями и сумел первым раскрыть многие из самых сокровенных тайн природы.

Почти за сорок лет до Лавуазье Ломоносов создал свою научную химическую систему, свободную от "невесомых флюидов", или "невещественных веществ", в том числе от "теплорода", включенного в французский список 1787 г. При этом Ломоносов выполнил двойную работу: он разработал и научную химическую систему вообще, и научный русский химический язык.

В первых же своих работах Ломоносов сразу занял правильную позицию. Он исходил из понимания, что такие явления, как теплота, представляют собой особую форму движения материи. И чем сильнее нарастала среди широких кругов ученых вера в наличие наравне с обычной материей материи без веса - "невещественных веществ", тем резче он выступал против подобных метафизических представлений.

Историки науки справедливо признают, что только в сороковых годах XIX в. после работ Майера, Гельмгольца, Джоуля пришло время победы механической теории тепла, рассматривающей последнее как особую форму движения материи. Однако чаще всего забывают о том, что эта теория с предельной ясностью была разработана и обнародована в печати на латинском языке М. В. Ломоносовым еще в сороковых годах XVIII в. В 1744 г. он написал свой труд "Размышления о причине теплоты и холода", доложенный затем Академии наук и напечатанный в первом томе "Новых комментариев имп. Санктпетербургской Академии наук", в котором опубликованы статьи, одобренные для печати Академией наук в 1747-1748 гг. Ломоносов здесь писал:

"В наше время причина теплоты приписывается особой материи, называемой большинством теплотворной, другими - эфирной, а некоторыми - элементарным огнем. Принимают, что чем большее количество ее находится в теле, тем большая степень теплоты в нем наблюдается, так что при разных степенях теплоты одного и того же тела количество теплотворной материи в нем увеличивается и уменьшается. И хорошо, если бы еще учили, что теплота увеличивается с усилением движения этой материи, когда-то вошедшей в нее; но считают истинною причиной увеличения или уменьшения теплоты простой приход или уход разных количеств ее.

Это мнение в умах многих пустило такие могучие побеги и настолько укоренилось, что можно прочитать в физических сочинениях о внедрении в поры тел названной выше теплотворной материи, как бы притягиваемой каким-то любовным напитком; и наоборот, - о бурном выходе ее из пор, как бы объятой ужасом".

В этой же работе Ломоносов показал необоснованность мнений о существовании не только теплотвора, но и какого-то вымышленного холодотвора. О последнем он писал: "Ведь существуют ученые, приписывающие и холоду особое вещество и считающие последнее находящимся в солях, на основании производимого при растворении их холода".

В век всеобщего распространения веры в подобные холодотворы, теплотворы и т. д., о "свойствах" которых шли дискуссии между серьезнейшими и крупнейшими учеными, Ломоносов спокойно завершил текст рассматриваемого труда словами, что он считает "такие дикие споры ниже нашего достоинства".

Последовательно и убедительно излагая свои мысли, он дал много разных формулировок, каждая из которых все ярче разоблачала дикость вымыслов о теплороде. "Размышления о причине теплоты и холода" в числе прочего содержат следующие положения:

"...теплота возбуждается движением..."

"...имеется достаточное основание теплоты в движении"...

"...достаточная причина теплоты заключается во внутреннем движении связанной материи тел".

"...причина теплоты состоит во внутреннем вращательном движении связанной материи".

Великий русский мыслитель и естествоиспытатель уверенно открывал истину, громя "материю теплоты, старательно увековеченную другими... "

Он доводил свои мысли до сведения самых широких русских и зарубежных кругов.

Работу Ломоносова о причине теплоты и холода еще в рукописи послали на отзыв академику Л. Эйлеру в сентябре 1745 г. Том "Новых комментариев", содержащий эту работу, получил распространение во всей Европе, его читали, давали о нем отзывы, а в числе отзывов немалая часть принадлежала выступавшим против Ломоносова и защищавшим вздорные представления о теплороде. Примерно лет через десять после написания работы Ломоносова нашелся немецкий магистр Арнольд, который в 1754 г. выступил с диссертацией, основанной на идеях Ломоносова и... против Ломоносова направленной. Подобные случаи, особенно травля, направленная в его адрес зарубежными критиками в печати, послужили основанием для написания Ломоносовым нового труда особого рода: "О должности журналистов в изложении ими сочинений, назначенных для поддержания свободы рассуждения".

Следуя своим самобытным путем и преодолевая всяческие метафизические бредни, все более распространявшиеся в том веке, он рассыпал во Бсех своих произведениях гениальные идеи, распространяя их среди широких ученых и неученых кругов. Со свойственной ему прозорливостью он видел в каждом явлении природы прежде всего какое-то движение. Именно исходя из представления о движении, он разгромил вздорные метафизические представления о строении газов.

В сентябре 1748 г. Ломоносов доложил конференции Академии ваук свой труд "Попытка теории упругой силы воздуха". Вслед за тем эта диссертация была опубликована на латинском языке в первом томе "Новых комментариев" Академии. Здесь Ломоносов писал: "...мы, взявшись за это дело, будем основываться на движении... мы считаем излишним призывать на помощь для отыскания причины упругости воздуха ту своеобразную блуждающую жидкость, которую очень многие - по обычаю века, изобилующего тонкими материями, - применяют обыкновенно для объяснения природных явлений. Мы довольствуемся тонкостью и подвижностью самого воздуха и ищем причину упругости в самой материи его. ... сила упругости состоит в стремлении воздуха распространиться во все стороны. Отсюда мы заключаем, что нечувствительные частички воздуха удаляются друг от друга, и по устранении препятствий сам воздух расширяется сколь можно быстро".

Ломоносов убедительно доказал, что "упругая сила воздуха... происходит от какого-то непосредственного взаимодействия" частиц. Так он (формулировал основы кинетической теории газов за 120 лет до того, как она получила всеобщее признание.

Он опережал во всем, за что только ни брался. За полтора века до передовых мировых ученых он разработал основы новой науки. Как известно, физическая химия возникла за рубежами нашей страны лишь в конце XIX в., а Ломоносов еще в 1752 г. написал "Курс истинной физической химии". За десять лет до этого он дал замечательный образец приложения математики и механики к химии, написав "Элементы математической химии".

Еще 5 июля 1748 г. Ломоносов послал жившему тогда за границей Леонарду Эйлеру обширное письмо на латинском языке, содержащее, помимо общего текста, тринадцать страниц специальных ученых рассуждений. Именно в этом письме великий русский ученый гениально предвосхитил всеобщий закон естествознания - закон сохранения массы и энергии.

За сорок лет до того, как Лавуазье пришел к пониманию закона сохранения массы, и за сто лет до того, как Роберт Майер пришел к пониманию закона сохранения энергии, Ломоносов предвосхитил оба эти открытия. Каждый из названных великих зарубежных деятелей понимал свое открытие как обособленный, самостоятельный закон: Лавуазье - только по отношению к веществу, Майер - лишь в части энергии.

Великий русский ученый показал, что сохранение вещества и движения, говоря его словами, - "всеобщий естественный закон". Именно так сказал Ломоносов в диссертации "Рассуждение о твердости и жидкости тел":

"Все перемены, в натуре случающиеся, суть такого состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому. Так, ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте... Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения: ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оные у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от нею движения получает".

Диссертацию, содержащую эти замечательные слова, Ломоносов прочитал на публичном собрании Академии наук 6 сентября 1760 г. Примерно через месяц Академия наук выпустила из печати этот труд, ставший, таким образом, доступным для всех.

Доведя свое открытие до сведения зарубежных ученых и затем обнародовав его в печати, Ломоносов сделал основной закон естествознания доступным для отечественных и зарубежных мыслителей. А за то, как использовали это величайшее открытие, - отвечать не Ломоносову.

Это важно отметить, потому что для всей деятельности Ломоносова типично его уменье доводить свои открытия до сведения самых широких кругов. Его открытия запечатлены и на страницах латинских изданий Академии, известных всей ученой Европе. Его открытия даны и в изданиях, предназначенных для самых широких масс. Это видим в таких изданных Ломоносовым русских книгах для широкого читателя, оригинальных и переводных, как "Первые основания металлургии", "Вольфианская экспериментальная физика". Наконец, он обращался с живым словом не только к собраниям академиков, но и к самым разнообразным слушателям.

Именно об этом говорят такие сообщения, как напечатанное в 1746 г. в "Санкт-Петербургских ведомостях":

"Сего июня 20 дня, по определению Академии наук президента... той же Академии профессор Ломоносов начал о физике экспериментальной на российском языке публичные лекции читать, причем сверх многочисленного собрания воинских и гражданских разных чинов слушателей и сам господин президент Академии с некоторыми придворными кавалерами и другими знатными персонами присутствовал".

Слово Ломоносова доходило до тех, кто хотел слышать. Достаточно напомнить, что передовые теории Ломоносова о природе теплоты, о воздухе и иные услышал и положил в основу своего строительства творец паровой машины для заводских нужд Иван Иванович Ползунов.

Рис. 88. Первая научная химическая лаборатория в России, созданная М. В. Ломоносовым в 1748 году. - По Б. Н. Меншуткину

В "Слове о пользе химии", произнесенном 6 сентября 1751 г., Ломоносов сказал:

"Широко разпростирает химия свои руки в дела человеческие, слушатели. Куда ни посмотрим, куда ни оглянемся, везде обращаются пред очами нашими успехи ее прилежания".

Широко распростирал свои руки сам Ломоносов в разнообразнейшие области химической теории и практики.

Пробирное искусство, производство стекла, бисера, стекляруса, мозаичных смальт, фарфора, поваренной если, селитры, пороха, зеркальных составов, красок - не исчерпывают круг его творческих дел в области, подлежащей ведению химической технологии.

Основав в 1748 г. первую русскую научную химическую лабораторию, он собственноручно выполнил неисчислимое множество химико-технических опытов, анализов, исследований. 2184 опыта "в стеклянной печи" были лично им выполнены при подборе составов для мозаичных смальт разнообразнейших тонов.

Производя подобные и многочисленные иные опыты, Ломоносов создавал впервые разнообразнейшие приборы и аппаратуру. Он изобрел много приборов, подобных получившим распространение впоследствии. "Инструмент для исследования вязкости жидких тел по числу капель", то есть измеритель вязкости, которым впервые пользовался Ломоносов, представляет собою прототип подобных приборов, которыми мы пользуемся теперь. Ломоносову принадлежит первенстзо в создании прибора для фильтрования под давлением, получившего распространение только на рубеже XIX-XX вв.

Документы сообщают о многих работах, выполненных Ломоносовым как исследователем в области технической химии.

В начале 1749 г. он написал труд: "Диссертация о рождении и природе селитры". В плане технической химии здесь особенно интересна вторая глава: "О рождении селитры и ее производстве". Здесь описаны способы образования селитры в буртах извлечение ее выщелачиванием, выварка щелока. Много внимания" уделено вопросам, связанным с применением селитры для приготовления пороха, что дано в главе: "О взрывчатой силе селитры".

Химико-технические вопросы, связанные с производством металлов, обстоятельно по тому времени освешены в "Первых основаниях металлургии, или рудных дел", справедливо считающихся первой русской химической книгой.

Ломоносов много поработал для того, чтобы ввести в России новые химико-технические производства. На основе своих личных теоретических и практических изысканий он построил в Усть-Рудице первый в России завод для производства мозаичных смальт, бисера, стекляруса, различных изделий из цветного стекла. Он оказал неоценимые услуги в создании в России фарфорового производства, выполнив массу разнообразнейших опытов. Он много потрудился для постановки производства красок в России. Обстоятельства были таковы, что он все это выполнял своими руками. В 1749 г. Ломоносов записал, что он "в майскую треть старался искать, как делать берлинскую лазурь и бакан веницеискии, и к тому нашел способ, как оные делать...". В сентябре того же года он изыскивал способ "приводить берлинскую лазурь в лучшее состояние и как бы оную делать в немалом количестве". Образцы красок, созданных Ломоносовым, получили высокую оценку Академии художеств, но производство их не поставили якобы из-за малого спроса.

Рис. 89. Прибор для определение вязкости жидкостей, созданный М. В. Ломоносовым в середине XVIII века и представляющий прообраз приборов подобного назначения, применяемых в наши дни. По Б. Н. Меншуткину

Технологические исследования и опыты у него следовали одни за другими. "Химические и оптические записки" Ломоносова показывают, что он много и успешно поработал, изготавливая "добрый зеркальный металл" для оптических приборов.

Рис. 90. Схемы приборов для фильтрования под давлением, нарисованные их изобретателем М. В. Ломоносовым. - По собственноручным рисункам М. В. Ломоносова в 'Химических и оптических записках', 1762-1763 годы

Очень много химико-технических работ выполнил Ломоносов с целью содействовать всемерному развитию использования природных богатств страны. Он изучал русское соляное дело и лично занимался исследованием образцов соли и тузлука. Как и всегда, он ставил дело разумно и широко. Именно об этом говорит проведенное им сравнительное изучение илецкой, астраханской, ингерской, обелейской, пермской соли с зарубежной - испанской, сантутской и "заморской просто названной солью".

Сохранилось значительное число документов, подписанных Ломоносовым, в которых он сообщает о выполненных им разнообразных исследованиях русских руд.

Алтайские, нерчинские, уральские, олонецкие рудознатцы, как упоминалось, слышали слова о богатстве русских недр и составе руд, сказанные Ломоносовым, исследовавшим золотые руды из Березовска, а также уральские, архангельские, каргопольские и иные руды.

Своею сильною рукою направляя химическую науку на пользу русскому народу, он призывал:

 В земное недро ты, Химия,
 Проникни взора остротой
 И, что содержит в нем
 Россия, Драги сокровища открой...

Автор первых русских оригинальных трактатов по вопросам химической технологии, он позаботился о воспитании деятелей, знающих химию как науку. Он был учителем Петра Дружинина, вышедшего из ломоносовской науки в 1753 г. и поставившего отличное производство цветных хрусталей на казенном стекольном заводе. Ломоносов сам обучил химии Василия Клементьева, Иосифа Клемкена. Его учениками по мозаичному делу были Матвей Васильев, Ефим Мельников.

Основоположник Московского университета, он позаботился о том, чтобы здесь возникла кафедра практической химии, которую возглавил Семен Герасимович Забелин, внесший свою лепту в общее дело.

Историческую заслугу Ломоносова составляет то, что он основал нашу научную химическую терминологию. Он ввел слова, которыми мы теперь ежедневно пользуемся, когда речь идет с физических и химических явлениях.

Так действовал великий патриот, украсивший своими творческими делами историю русской и мировой химии и химической технологии.