Михаил Васильевич Ломоносов

Ломоносов родился в то время, когда Россия вступила в новый период своей истории: в недрах феодального общества крепла молодая национальная буржуазия, государство проводило мероприятия, которые способствовали развитию торговли и промышленности. Особенно прогрессивную роль в развитии производительных сил и национальной культуры России сыграли реформы Петра I. Строились новые города, сооружались каналы, росли добыча и переработка руд, появлялись текстильные и стекольные мануфактуры. Петр I пригласил в Россию немало западноевропейских ремесленников и ученых, чтобы помочь преодолеть научную и техническую отсталость феодального государства. Немало внимания уделялось тогда и формированию русской интеллигенции.

Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765)

Реформы Петра I подготовили и учреждение Академии наук, открытие которой в 1725 г. состоялось в только что построенной новой столице России Санкт-Петербурге. В последующие годы в стране возникли новые учебные заведения. Однако значительная часть русской аристократии была настроена враждебно к этим реформам, и поэтому прогресс общества стал возможен только в результате борьбы с довольно значительными противодействующими силами.

Михаил Васильевич Ломоносов родился 19 ноября 1711 г. в деревне Денисовке²¹, расположенной неподалеку от Архангельска. Его отец, зажиточный помор, владелец рыболовного судна, считал, что сыну достаточно умения читать и писать. Но Михаил Ломоносов решил посвятить свою жизнь науке, и девятнадцатилетний юноша покинул зимой 1730 г. родную деревню и отправился с санным обозом мороженой рыбы в длительное трудное путешествие в Москву. Там он выдал себя за сына холмогорского дворянина, чтобы быть принятым в Славяно-греко-латинскую академию (Спасские школы)²². По требованию Петербургской Академии наук Ломоносов в числе лучших учеников последнего класса Славяно-греко-латинской академии был направлен в Петербург (1736 г.) для обучения в Академическом университете²³. Но для промышленности России требовались прежде всего высококвалифицированные специалисты по горному делу и металлургии. Для подготовки таких специалистов три лучших студента, среди них и Ломоносов, были направлены в 1736-1741 гг. в Германию.

Христиан Вольф (1679-1754). Учитель Ломоносова в Марбурге; естествоиспытатель и философ эпохи Просвещения в Германии

Ломоносов совершенствовал свое образование главным образом в Марбургском университете под руководством известного фиpика и философа Христиана Вольфа²⁴. Изучая физику, он знакомился с трудами философа и математика Р. Декарта, взглядами. Г. Лейбница, блестяще интерпретированными Вольфом, с идеями немецкого Просвещения. Настольными книгами Ломоносова стали труды Галилея, Кеплера, Ньютона²⁵. В Марбурге Ломоносов впервые познакомился на лекциях профессора химии Дуйзинга с теорией флогистона. Летом 1739 г. Ломоносов прибыл в центр немецкой горнометаллургической промышленности - Фрейберг (Саксония), где под руководством ученика Г. Шталя горного советника И. Генкеля овладевал основами минералогии, горного дела и металлургии. Его особенно привлекли новые задачи, стоявшие в то время перед химией - применение химических знаний для усовершенствования технологических процессов²⁶.

Возвратившись в 1741 г. в Петербург, Ломоносов в 1742 г. стал адъюнктом Академии наук, а в 1745 г. был избран академиком по кафедре химии (профессором химии, как тогда называли эту должность). Ломоносов разрабатывал главным образом физико-химические проблемы. Но этим не ограничивалась научная деятельность Ломоносова. Он составил учебники русской грамматики и риторики, писал оды, поэмы, драмы, занимался русской историей, географией, геологией и астрономией. Ломоносов принадлежит к плеяде русских просветителей²⁷.

Естественнонаучные работы Ломоносова укрепляли материалистическое мировоззрение. Он выступал против религиозной идеологии, которую ученый рассматривал как тормоз для развития науки, и стремился преодолеть влияние церковников на духовную жизнь.

Философские представления Ломоносова, высказанные в научных работах, основывались на необходимости тесной связи теоретических воззрений и практических методов изучения веществ. Это убедительно характеризует Ломоносова как материалиста.

Научные взгляды Ломоносова развивают основные принципы механистической материалистической философии: от не всегда, осознанной диалектики до широкого анализа основных положений естествознания. Развитие материалистических естественнонаучных представлений Ломоносов рассматривал как основополагающую задачу, которая способствует дальнейшему прогрессу теоретической химии²⁸. В то время как в Германии приверженцы воззрений Шталя обращали основное внимание на решение практических задач химии, а основой теоретических знаний считали теорию флогистона, Ломоносов в 1752 г. писал: "Изучение химии имеет двоякую цель: одна - усовершенствование естественных, наук, другая - умножение жизненных благ. Последняя цель... особенно же в настоящем и предыдущем веках, достигла хороших успехов, первая же... почти что не обогатила философского познания природы" [17, т. 2, с. 459].

Приборы для фильтрования, которыми пользовался Ломоносов

В России до середины XVIII в. не было научного учреждения, где можно было вести экспериментальные химические исследования. Ломоносов с большим трудом добился постройки химической лаборатории Академии наук. Только через восемь лет после возвращения из-за границы, в 1749 г., Ломоносов смог начать экспериментальные исследования в созданной первой научной и учебной русской химической лаборатории²⁹.

Среди тысяч экспериментов, проделанных Ломоносовым в этой лаборатории, особенно важное практическое значение имели многочисленные (около 4000) опыты изготовления окрашенных стекол для мозаики. На основании этих работ Ломоносова вскоре была построена стекольная фабрика, на которой получали мозаичные стекла необыкновенной окраски³⁰. Ломоносову принадлежат и другие труды по совершенствованию способов получения многих практически важных продуктов. Так, он исследовал минералы и образцы руд, найденные в различных областях России, разработал новую рецептуру массы для получения фарфора, изучил приготовление берлинской лазури и других красок. В этой же лаборатории он пытался дать экспериментальное обоснование своих глубоких теоретических представлений.

К новым воззрениям Ломоносова в области теоретической и физической химии³¹ относятся в первую очередь представления о природе теплоты и холода, кинетическая теория газов, усовершенствование знаний о природе процессов горения и закон сохранения массы.

Ломоносов исходил из представлений Бойля и Шталя, что материя состоит из "нечувствительных физических частичек", находящихся в постоянном движении. Этим движением, а также различной формой частиц Ломоносов объяснил все изменения состава и свойств окружающих нас тел. "Если кто хочет глубже постигнуть химические истины, то ему необходимо изучать механику",- писал Ломоносов [17, т. I, с. 75].

Академия наук в Петербурге во времена Петра I

Большое значение Ломоносов придавал также изучению математики, которую считал необходимой для познания химических закономерностей.

Исходя из этих основополагающих представлений, русский ученый в работе "Размышления о причине теплоты и холода", написанной в 1749 г., объяснил изменение температуры тел как результат движения молекул с различной скоростью. Это было сделано в то время, когда многочисленные ученые непоколебимо верили в существование специальных "материй теплоты и холода". В отличие от них Ломоносов пришел к выводу, что причиной теплоты является движение молекул веществ. "А так как движение не может происходить без материи, то необходимо, чтобы достаточное основание теплоты заключалось в движении какой-то материи" [17, т. 2, с. 9]. Это положение он раскрыл в более убедительном объяснении приведенного ранее положения, "что теплота состоит во внутреннем вращательном движении связанной материи" [17, т. 2, с. 20].

В той же работе Ломоносов, исходя из молекулярно-кинетических представлений, развил положения кинетической теории газов.

Ее основные положения он кратко сформулировал так:

"

1. причина текучести и газообразности тел есть вращательное движение частиц и возбуждаемая ими отталкивательная сила достаточна для нарушения сцепления частиц в такой степени, что частицы могут или свободно скользить друг около друга и растекаться или при полном уничтожении их связи рассеиваться в воздухе;
2. причина улетучивания и испарения состоит главным образом в том, что благодаря различному состоянию воздуха а также тому, что ему содействует с различной силой теплотворное, или что то же, центробежное движение, частицы тел, оторвавшись рассеиваются;
3. тела газообразные и жидкие всегда имеют в себе теплоту, хотя бы и небольшую, какими бы холодными ни казались" [17, т. 2, с. 35].

"

Лаборатория Ломоносова в Петербурге

Ломоносов также пришел к заключению, что нет верхней границы температуры, но есть нижняя и, следовательно, должен существовать абсолютный нуль температуры³². Ломоносов принадлежит к числу первых ученых, изучавших количественно химические процессы при помощи взвешивания. По словам одного из его учеников³³, "нет такого ученого, который бы не знал, какое почти бесчисленное множество имеется химических опытов; но при всем том он не может отрицать, что авторы почти всех их прошли молчанием такие важные и крайне нужные указания как мера и вес" [18, с. 439]. Ломоносов обратил внимание на увеличение веса металлов после обжигания на воздухе. Он считав сомнительным вывод Бойля (1672 г.) о том, что это увеличение веса вызвано присоединением "тепловой материи". Уже в 1744 г. Ломоносов писал: "если бы теплотворная материя приставала к из-вестям, то сами извести, вынутые из огня, оставались бы горячими. Следовательно, эта материя либо к ним не пристает, либо пристающая материя -не теплотворная" [17, т. 2, с. 127] В 1748 г он писал Эйлеру: "...нет никакого сомнения, что частицы из воздуха, непрерывно текущего на кальцинируемое тело, смешиваются с последним и увеличивают его вес" [17, т. 2, с. 191]. В 1756 г. Ломоносов повторил опыты обжигания металлов в запаянных стеклянных сосудах, которые вместе с содержимым взвешивал и до, и после опыта, не вскрывая их. Он (в отличие от Бойля, вскрывавшего сосуды перед вторым взвешиванием) нашел, что "...без пропущения внешнего воздуха вес сожженного металла остается в одной мере" [17, т. 10, с. 392], то есть масса веществ до и после реакции не изменяется, а "тепловой материи", присоединяющейся к нагреваемому телу, не существует. Эти выводы могли бы существенно способствовать вскрытию противоречий теории флогистона и ее окончательному устранению. Однако во времена Ломоносова проблема выделения и получения газов не была еще решена экспериментально и теория флогистона считалась общепризнанной. Ломоносов также не выступал прямо против этой теории, когда для объяснения хода реакций неблагородных металлов с кислотами предположил, что выделяющийся "горючий пар" не что иное, как "флогистон"³⁴.

Леонард Эйлер (1707-1783); один из основателей Академии наук в Петербурге; выдающийся математик и организатор науки

Ломоносов сформулировал в наиболее общем виде "закон сохранения материи и движения". Это выдающееся достижение русского ученого было в дальнейшем подтверждено многочисленными опытами французского химика А. Л. Лавуазье, который в книге "Начальный учебник химии" (1789 г.) отчетливо показал на основании большого числа экспериментальных данных, что общая масса веществ, участвующих в реакции, остается неизменной.

Хотя Лавуазье обратил внимание современников на громадное значение этого положения для химии, но приоритет в наиболее общей формулировке этого закона принадлежит М. В. Ломоносову,

В 1748 г. в письме к Эйлеру [17, т. 2, с. 183-185] и в 1760 г. в "Рассуждении о твердости и жидкости тел" Ломоносов писал: "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... Сей всеобщий закон простирается и в самые правила движения; ибо тело, движущее своей силой другое, столько же оныя у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает" [17, т. 3, с. 383].

В 1910 г. немецкий историк химии М. Шпетер отметил заслугу Ломоносова в формулировке закона сохранения материи и движения: "Такого осознанного всеобъемлющего и точного выражения важнейшего закона химии мы не найдем у Лавуазье" [19, с. 54].

Всю свою жизнь Ломоносов стремился к передаче своих знаний народу и улучшению его материальной и духовной жизни. Большое значение имело для этого активное участие Ломоносова в основании в 1755 г. первого в России университета - Московского, который с 1940 г. носит имя своего основателя.

Ломоносов скончался в Петербурге 4 апреля 1765 г. Идеи, содержавшиеся в работах Ломоносова, значительно опередили его время: последующее развитие естествознания (и особенно химии) подтвердило правильность многих предвидений великого русского ученого³⁵.