Александр Морозов - Михаил Васильевич Ломоносов. 1711-1765

• Название: Михаил Васильевич Ломоносов. 1711-1765
• Автор: Александр Морозов
• Издательство: Ленинградское газетно-журнальное и книжное издательство
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1952

Фундаментальное исследование, на которое автор потратил 5 лет, со всей полнотой представляет нам не только образ одного из величайших русских ученых и поэтов, но и широчайшую картину жизни России той эпохи.

---

«Положительные науки, — писал А. И. Герцен в своих «Письмах об изучении природы», — имеют свои маленькие привиденьица: это — силы, отвлеченные от действий, свойства, принятые за самый предмет, и вообще разные кумиры, сотворенные из всякого понятия, которое еще не понятно».[214]Прекрасным примером чего и являются, по его словам, невесомые, которых никто не видел и не получил «вне тел».

Герцен правильно указывал и на тлетворное влияние самого метода познания, оперирующего подобными метафизическими представлениями. «Эта метода делает страшный вред учащимся, давая им слова вместо понятий, убивая в них вопрос ложным удовлетворением. «Что есть электричество?» — Невесомая жидкость. Не правда ли, что лучше было бы, если б ученик отвечал: — не знаю?..»[215]

Эта метафизика иссушала науку, останавливала пытливую мысль. В ней на новый лад оживала средневековая схоластика, которую ожесточенно преследовал и отвергал могучий ум Ломоносова, где бы и в каком бы обличье ему ни привелось с ней встретиться.

В своей работе «Опыт теории упругости воздуха» Ломоносов прямо указывал на неприемлемость для него метафизических воззрений, игнорирующих движение материи. И он объявляет, что ему кажутся «более правдоподобными» гипотезы, «исходящие из законов центральных движений, ибо в них не выдается за самую причину подлежащий решению вопрос в измененных выражениях и не предлагается нечто чуждое законам движения».

Оторванные от движения невесомые «жидкости» и «флюиды» не могли иметь места в его физической системе. И Ломоносов изгоняет их отовсюду, не считаясь ни с чьим авторитетом.

Напомним, что вскоре же после своего возвращения из-за границы Ломоносов приступил к разработке своей собственной теории теплоты, резко расходившейся с господствующей в то время теорией «теплорода». Уже в диссертации «О нечувствительных частицах тел» он отчетливо сформулировал положение, что теплота состоит «во внутреннем движении собственной материи», причем разные степени теплоты определяются скоростью ее движения. И далее: «как никакому движению нельзя приписать высшую степень скорости, так нет и высшей степени теплоты. Величайший холод в теле — абсолютный покой; если есть хоть где-либо малейшее движение, то имеется и теплота». Ломоносов сформулировал в этих словах понятие об абсолютном нуле температуры, которое вошло в науку лишь во второй половине XIX века.

Свои положения Ломоносов развил в стройную теорию в трактате «Размышления о причине теплоты и холода», представленном им в 1744 году и напечатанном после переработки на латинском языке в первом томе «Новых Комментариев» Петербургской Академии наук в 1750 году.

В этой работе Ломоносов не отступил ни от одного из своих положений, выдвинутых им в 1744 году. Он лишь точнее и строже сформулировал свои доводы, привел новые примеры и соображения в подтверждение созданной им молекулярно-кинетической теории теплоты и подверг теорию «теплорода» еще более острой и сокрушительной критике. «В наше время, — говорил он, — причина теплоты приписывается особой материи, называемой большинством теплотворной, другими эфирной, а некоторыми элементарным огнем… И хорошо, если бы еще учили, что теплота тела увеличивается с усилением движения этой материи, когда-то вошедшей в нее, но считают истинной причиною 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».

Ломоносов убедительно доказывал, что нет никакой нужды привлекать для объяснения тепловых явлений таинственный «теплотвор». «Имеется достаточное основание теплоты в движении». То, что это движение не воспринимается зрением, не имеет значения. Оно ускользает от зрения, так как частицы движущейся материи слишком малы: «Кто в самом деле будет отрицать, что когда через лес проносится сильный ветер, то листья и сучки дерев колышутся, хотя бы при рассматривании издали глаз не видел движения».

Стремясь ввести свою теорию теплоты в широкое обращение, Ломоносов помещает сжатое изложение ее в прибавлении ко второму изданию «Волфианской експериментальной физики», вышедшему в 1760 году.

Разгром теории «теплорода» Ломоносов считал одной из важнейших своих заслуг перед наукой. В составленном им в 1764 году «Конспекте важнейших теорем, которыми постарался обогатить естественные науки М. В. Ломоносов», он на первое место ставит свою работу «Размышления о причине теплоты и холода», где доказывает, что сила теплоты и разное напряжение ее происходят от имеющего различную скорость внутренне вращательного движения материи, преимущественно собственной, а холод — от замедленного вращения частиц.

В результате этой работы, как подчеркивает Ломоносов, «устраняется смутная идея о некоторой бродячей, беспорядочно скитающейся теплотворной материи».

«Размышления о причине теплоты и холода» Ломоносова представляли собой единственную целостную и последовательную молекулярно-кинетическую теорию теплоты на протяжении всего XVIII века, однако метафизические представления о «теплороде» прочно засели в умах западноевропейских ученых, став тормозом для развития правильного понимания тепловых процессов в природе и технике.[216]

«Теплород» пережил «флогистон» на много десятилетий. Его приверженцы продержались до самой середины XIX века.

Их не смутило ни изобретение паровой машины, ни открытие железных дорог.

Однако сокрушительная критика «теплорода», данная Ломоносовым, не прошла бесследно для науки. Она, несомненно, содействовала падению авторитета «флогистона», этого близкого родственника «теплорода», а многими даже отождествлявшегося с ним. Профессор Я. Г. Дорфман приводит ряд доводов, что и Лавуазье мог получить первый толчок к критике «флогистона» от знакомства с трудами Ломоносова.[217]Но характерно для узости и ограниченности мировоззрения Лавуазье, что, изгоняя из химии «флогистон», он все же счел возможным почтительно поместить в самом начале своего списка неразложимых химических элементов теплоту и свет как особые виды материи.

Опираясь на свою атомно-молекулярную теорию, Ломоносов смело прокладывал новые пути в физике и химии. В доложенной им еще в феврале 1749 года диссертации «Опыт теории упругости воздуха» Ломоносов связывает свои атомистические представления с разрабатываемой им теорией теплоты как движения частиц. Упругой силой воздуха Ломоносов называет стремление воздуха распространяться во все стороны. Он полагает, что это свойство проявляют не единичные частички, а их совокупность. «Составляющие воздух частицы в упругое расширение расскакиваются не вступлением другой какой материи, которая бы самого воздуха была мельче, но взаимным самих на себя действием».[218] Чтобы наглядно пояснить суть этого действия, Ломоносов указывает на «волчки», которые мальчики пускают на льду. «Два одинаковых волчка, приведенные в быстрое вращательное движение, после медленного сближения и соприкосновения всегда тотчас же отскакивают».

Ломоносов развивает гениальную теорию о мгновенном и непосредственном взаимодействии частиц воздуха, обусловленном теплотой. Ломоносов убежден, что одно тело не может действовать на другое без соприкосновения. Но в то же время несомненно, что атомы воздуха находятся далеко один от другого, так как воздух может быть значительно сжат в своем объеме под давлением. Это противоречие может быть устранено только допущением, что не все атомы находятся одновременно в одном и том же состоянии. «Очевидно, — писал Ломоносов, — что отдельные атомы воздуха в беспорядочном чередовании сталкиваются с ближайшими через нечувствительные промежутки времени, и когда одни находятся в соприкосновении, иные друг от друга отскакивают и наталкиваются на ближайшие к ним, чтобы снова отскочить; таким образом, непрерывно отталкиваемые друг от друга частыми взаимными толчками, они стремятся рассеяться во все стороны». При этом Ломоносов указывает, что «воздушные атомы действуют друг на Друга взаимным соприкосновением сильнее или слабее, в зависимости от увеличения или уменьшения степени теплоты, так что если бы было возможно, чтобы теплота воздуха вовсе исчезла, то атомы должны были бы вовсе лишиться указанного взаимодействия. А отсюда следует, что взаимодействие атомов воздуха обусловлено только теплотою».

Эта замечательная картина поведения частичек воздуха, обусловленная их тепловым состоянием, в основном совпадает с принятой лишь в середине XIX века «кинетической теорией» газов. [219]

Свое понимание теплоты Ломоносов стремился связать с экспериментальными наблюдениями. В заметках к исследованию «О твердом и жидком», составленных в начале 1760 года, он упоминает свои «опыты к произведению искусственного холода», сделанные им еще в 1747 году. Он пользуется всяким новым поводом для дальнейшей разработки волновавших его вопросов. Поэтому его живо заинтересовали наблюдения академика И. А. Брауна, которому в декабре 1759 года удалось заморозить ртуть. Ломоносов сразу оценил значение этого открытия, так как в науке еще держались старых представлений об «особых свойствах» ртути, к числу которых относилась и абсолютная незамерзаемость. Ломоносов же давно был убежден, что все состояния тел зависят лишь от «изменения теплоты и стужи».