"Михаил Васильевич Ломоносов. 1711-1765" - читать интересную книгу автора (Морозов Александр Антонович)

Глава девятая. Естествоиспытатель

21 мая 1746 года Академия наук получила, наконец, долгожданного президента. Указом Елизаветы им был назначен граф Кирила Григорьевич Разумовский.

Графу, благосклонно возглавившему всю тогдашнюю русскую науку, было ровно восемнадцать лет. Он родился 18 марта 1728 года в бедном хуторе Лемешах, на Украине, в семье казака, прозванного Розумом, так как он, будучи навеселе, любил разговаривать с самим собой и восклицать, ни к кому, собственно, не обращаясь: «Що то за голова! Що то за розум!»

В детстве Кирила пас волов, изредка вспоминая о своем родном брате Алексее, громогласном певчем, замеченном проезжавшим через их село полковником Федором Вишневским и увезенном в Петербург, где он в 1731 году был принят в придворную капеллу. Тут-то на него и обратила внимание пылкая Елизавета.

Алексей Разумовский разделил судьбу бесправной царевны и впоследствии тайно обвенчался с нею. После воцарения Елизаветы вся родня Разумовского была вызвана в Петербург. Одетая, как придворная дама, напудренная и нарумяненная казачиха Розумиха, когда ее привели во дворец, увидев себя в первом большом зеркале, с перепугу бросилась на колени, полагая, что ей навстречу идет сама царица. Назначенная статс-дамой, Розумиха поспешила оставить отведенные ей во дворце покои и воротилась в Лемеши, где, прикрыв шинок, который содержала ранее, зажила помещицей средней руки.

В марте 1743 года, по распоряжению Елизаветы, Кирилу Разумовского отправили в чужие края под вымышленным именем Ивана Обидовского. Наставником его был избран молодой адъюнкт Григорий Теплов, подававший свои «специмены» вместе с Ломоносовым. Сын жены истопника, прозванный по этому случаю Тепловым, воспитанник Невской духовной семинарии, с помощью Феофана Прокоповича получивший хорошее образование, Теплов пренебрег науками. Все его помыслы были направлены к тому, чтобы проникнуть в светское общество, стать модным кавалером, если не вельможей. Он обладал хорошим голосом, пел «итальянскою манерою», играл на скрипке, сочинял музыку и рисовал. Эти приятные таланты завоевали расположение Алексея Разумовского, искавшего надежного гувернера для своего брата. Теплов повез обтесывать за границей юного Кирилу. Главной обязанностью его было наблюдать, чтобы Кирила на чужбине не пропускал причастия, не делал «в платье и галантерее излишества», научился фехтованию и «на лошадях ездить», а к «наукам принуждать, смотря по состоянию здоровья». Как соблюдали они там обряды православной церкви, не вполне ясно, но зато известно, что Теплова сильно огорчали картежные долги Кирилы.

Теплов водил смышленого, но вялого Кирилу на лекции Леонарда Эйлера и приучал к обществу, иногда осторожно приоткрывая его инкогнито. Научившись говорить на двух языках, Кирила возвратился на родину с кучей льстивых дипломов, а появившись при дворе, очаровал всех своим «политесом» — галантностью и тонким обхождением. Полуграмотный Алексей Разумовский и восторженная Елизавета решили, что он и впрямь «произошел все науки». Кирила стал президентом Академии наук, а его наставник Теплов асессором академической канцелярии. Теплов и Шумахер были давно знакомы. Когда Шумахер был арестован, Теплов открыто держал его сторону. Теперь же Шумахер изо всех сил «подбивался в дружбу» к Теплову, и между ними установились самые благожелательные отношения. Кирила при вступлении в должность президента произнес составленную Тепловым искусную речь с призывом к академикам направлять «труды к согласованию их с мыслью высокоблаженной и достославной памяти Петра Великого». Затем он милостиво удалился, выслушав ответ Шумахера, который от имени ученой коллегии заверил, что, соединив труды свои с попечением нового президента, Академия достигнет своей цели.

Юный президент даже попытался заняться академическими делами и потребовал касающиеся до сего бумаги. Но перед ним выросла такая гора взаимных наветов, жалоб и претензий, что и у самого бывалого человека опустились бы руки. А терпеливый и почтительный Шумахер, каким-то чудом не потерявшийся в этой неразберихе, спокойно и обстоятельно докладывал обо всем, и все становилось ясно.

Затем все пошло по-старому, и Шумахер получил возможность по прежнему вершить судьбу Академии, разделяя свою власть с Тепловым.

Вступление в должность нового президента надлежало ознаменовать чем-либо примечательным. В Академии были учреждены первые публичные лекции, притом на русском языке, а не по-латыни. Душой этого начинания, конечно, был Ломоносов. Он же и открыл чтение лекций по составленной им программе. Ломоносов излагал учение о природе не как отвлеченное философствование. «Приступающим к учению натуральной философии предлагаются в Академиях прежде, как подлинное основание, самые опыты посредством пристойных инструментов, и присовокупляют к ним самые ближние и из опытов непосредственно следующие теории».

Извещения о лекциях посылались в Кадетский корпус, в Канцелярию главной артиллерии и фортификации, в Медицинскую канцелярию. В «Санкт-Петербургских Ведомостях», в № 50 от 24 июня 1746 года, было помещено описание первой лекции Ломоносова: «Сего июня 20 дня, по определению Академии Наук президента, ее императорского величества действительного камергера и ордена св. Анны кавалера, его сиятельства графа Кирила Григорьевича Разумовского, 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».

Среди неприметных гражданских и военных чинов из специальных ведомств нашлись люди, для которых слова Ломоносова не пропали бесследно. Даже то, что благородные невежды в напудренных париках и шелковых камзолах почли своим долгом небрежно поскучать на лекции, свидетельствовало о росте хотя бы внешнего уважения к русской науке. Но вскоре двор разъехался на лето, и лекции прекратились.

Не лишенный природного ума, Кирила Разумовский испытывал «невольное почтение» к Ломоносову, как выразился биограф Разумовских Васильчиков. Однако оценить по-настоящему Ломоносова, а тем более вникнуть в его нужды, он не мог. Но при нем все же сдвинулся с места наболевший вопрос о химической лаборатории.

Даже став профессором химии, Ломоносов был лишен лаборатории. «Хотя имею я усердное желание в химических трудах упражняться и тем отечеству честь и пользу приносить, — писал он в третьем своем рапорте в 1745 году, — однако без лаборатории принужден только одним чтением химических книг и теориею довольствоваться, а практику вовсе оставить и для [185] того со временем отвыкнуть». Гениальный ученый, физик и химик, в лучшие годы своей жизни был лишен самой минимальной экспериментальной базы для своих исследований В таком положении дел были повинны вершившие делами в Петербургской Академии наук иноземцы, которые вовсе не были заинтересованы в развитии русской научной химии и химической промышленности и тормозили начинание Ломоносова.

В особенности усердствовали Шумахер и его присные. И когда даже академическая Конференция присоединилась к предложению Ломоносова, канцелярия, руководимая Шумахером, сумела положить это предложение под сукно. Ставленник Шумахера Винсгейм, которому было поручено рассмотрение проекта, отписался, что «де профессор [Ломоносов] давно уже о том предложил профессорскому собранию и о том учинена резолюция». И все снова замерло. В середине декабря того же 1745 года Ломоносов составляет прошение в Сенат от имени всего профессорского собрания.[186] Но и в Сенате дело застряло. И только после вступления в должность Разумовского 1 июля 1746 года последовал именной указ «построить по приложенному при том чертежу» химическую лабораторию за счет Кабинета.

Строили лабораторию с невероятными проволочками. Различные ведомства препирались из-за места, которое должно быть отведено под лабораторию. Лабораторию было, наконец, решено строить во дворе того самого Боновского дома, где по прежнему жил Ломоносов.

Семья его выросла, он стал профессором, а ему приходилось все еще ютиться в тесных и холодных комнатушках, отведенных ему, когда он только что вернулся из-за границы. Совсем рядом освобождалась просторная квартира. В мае 1747 года Шумахер настоял перед Разумовским на увольнении Сигизбека. Но выселить его из дома оказалось не так просто. Сигизбек заупрямился и отказался выехать. Шумахер решил напустить на него Ломоносова. Около этого времени за границу уехал академик Гмелин, который дал обещание через несколько лет возвратиться в Россию, а Академия наук продолжала считать его своим членом. Более того, Ломоносов и Миллер поручились за него половиной своего годового жалованья. Интересен мотив, побудивший Ломоносова поручиться за Гмелина. Он почувствовал к нему расположение, наслышавшись от Степана Крашенинникова «о гмелиновом добром сердце и склонности к российским студентам», которым Гмелин давал в Сибири лекции, «таясь от Миллера». Хорошее отношение к русским людям, ищущим знания, — вот что всегда ценил Ломоносов!

Шумахер измыслил, как разом обеспечить Гмелину квартиру, выгнать упрямого Сигизбека и сделать вид, что он готов облагодетельствовать Ломоносова. Академическая канцелярия вынесла определение: «до приезду реченного доктора Гмелина в ботаническом доме жить химии профессору Ломоносову, а отрешенного профессора Сигизбека надзирателю строений Боку к выезду с того двора понудить». Так в начале августа 1747 года Ломоносов с некоторым треском переехал на новую квартиру. Согласно академической описи, квартира Сигизбека состояла из пяти жилых покоев, в каждом изразцовая голландская печь, обитая красными или зелеными шпалерами и холстом. «В тех покоях от течи скрозь кровли потолки и от мокроты гзымзы (кирпичи. — А. М.), також и двери и в некоторых местах полы ветхие. Да идучи со двора в сенях потолки ветхие ж. Також и трубы растрескались». Но Ломоносов смог в этой квартире разместиться посвободнее.

В самом начале 1748 года Леонард Эйлер письмом на имя президента уведомил, что Берлинская Академия наук объявила на будущий 1749 год конкурс на лучшее сочинение о происхождении селитры. «Я сомневаюсь, — писал Эйлер, — чтобы кто-либо, кроме господина Ломоносова, мог написать об этом лучше, почему и прошу убедить его приняться за эту работу». От внимательного взора Эйлера не ускользнуло, что Ломоносов пролагает новые пути в науке. «Из ваших сочинений с превеликим удовольствием я усмотрел, что вы в истолковании химических действий далече от принятого у химиков обыкновения отступили», — писал он Ломоносову 23 марта 1748 года.

Но Шумахер не был заинтересован в том, чтобы Ломоносов получил премию. В письме к Эйлеру 8 апреля 1749 года он недвусмысленно намекает: «Господин Ломоносов сказывал мне, что он отослал свою статью о селитре. Когда я имел честь говорить об этом с президентом, то он мне дал понять, что желает в настоящем случае сохранить беспристрастие: если заслуживает статья господина Ломоносова быть увенчанною, — хорошо, если нет, то нисколько этим не обидится». Эйлер сухо ответил: «Я не имею касательства к объявленному сочинению на премии, однако я слыхал от наших химиков, что среди присланных статей есть одна весьма превосходная и основательная, о коей, равно как и о прочих, неизвестно, откуда они поступили. Однако я бы желал, чтоб автором помянутой статьи оказался г. Ломоносов».

Множество дел и придворных поручений, в особенности хлопоты по окончанию химической лаборатории, не позволяли Ломоносову углубиться в подробную разработку этой темы, хотя она его очень интересовала, так как он связывал ее с целым рядом других физических и химических проблем — со своей теорией упругости воздуха, с вопросом о теплоте и природе горения, с молекулярным строением вещества и пр. Приступить к диссертации он сумел лишь в середине января 1749 года, за два месяца до срока представления.[187] «Пока я упражнялся в обработке третьей главы, — сообщал он Эйлеру, — жена моя родила дочь, и из-за этого я едва-едва закончил свой труд».[188]

Только незадолго перед тем была закончена химическая лаборатория. Сооружение этого маленького здания отняло у Ломоносова много сил. Изо дня в день, из месяца в месяц ему приходилось теребить не только академическую канцелярию, но и Соляной комиссариат, и Канцелярию главной артиллерии и фортификации, и Монетную, и Медицинскую канцелярии, куда он обращался в поисках нужных материалов, посуды и оборудования. Наконец 4 октября 1748 года им был подан в канцелярию Академии наук рапорт: «Учреждаемая при Академии Наук в ботаническом саду лаборатория приходит к окончанию, и печи все и горн складены, для которых просушки и топления наступающею зимою при лаборатории построенной камеры потребно дров сухих пять сажен, также и сторож, который бы при химических опытах уголье носить и лабораторию чисто содержать и при ней неотлучно быть мог».

Точная дата открытия лаборатории не была записана. Ломоносов занял ее в середине октября 1748 года, как только представилась возможность, и постепенно обжился в ней. Это было небольшое приземистое зданьице в полтора этажа, с черепитчатой кровлей и окнами, заложенными с одной стороны красным кирпичом, что придавало ему невзрачный вид. Оно занимало всего шесть с половиной саженей в длину, пять в ширину и около семи аршин в высоту. Все внутреннее сводчатое помещение состояло из одной большой комнаты с очагом и широким дымоходом посредине и двух крошечных каморок. В одной читались лекции немногочисленным студентам и стояли точные весы, в другой хранились химические материалы и посуда.

В Государственном Историческом музее в Москве сохранился принадлежавший Ломоносову «перегонный куб» — большой медный сосуд цилиндрической формы емкостью в одну треть ведра, с навинчивающейся медной крышкой, в которую впаяна под углом медная трубка. Ломоносов раздобыл и приспособил для своих целей обыкновенную «четвертину» и, по видимому, сам выбил на ней старинный народный орнамент. По всему сосуду широким поясом вились два ряда крупных листьев и стеблей, а в середине виден был круг с надписью в четыре строки:

На дне куба поставлена дата основания лаборатории — 1748 год.

В рапорте, поданном Ломоносовым 20 февраля 1749 года, он сообщает, что «за зделанную железную пробирную печь для лаборатории заплатил я меднику колмогорцу Петру Корельскому для скорости его домовой отъезду три рубли моих собственных денег». Таким образом, несомненно, что возвратившийся на родину Петр Корельский один из первых привез известие, что для профессора Ломоносова в Петербурге построили химическую лабораторию. Ломоносов располагал в своей лаборатории девятью типами печей, что позволяло ему производить самые различные исследования и работы. У него были печи: плавильная, перегонная, стекловаренная, финифтяная, пробирная, обжигательная, «атанор[189] с баней, или, по-русски, ленивец», и др.

Печи были размещены на невысоком помосте, между четырьмя столбами, поддерживавшими свод. Кругом был оставлен свободный проход, чтобы можно было удобно наблюдать за огнем.

На столбах, с наружной стороны, были укреплены небольшие подсвечники с сальными свечами, скудно освещавшими помещение. У помоста стояли круглые большие плетеные корзины с древесным углем. На табуретке лежали сделанные из дерева и кожи мехи для раздувания огня.

По стенам на некрашеных широких полках стояли десятки больших и малых реторт, колб, реципиентов, склянок белого и зеленого стекла, выпаривательные чашки, воронки, ступки, банки с разнообразными химическими веществами и реактивами — от самых простых до самых сложных, общее число которых достигало пятисот названий.

Ломоносов пользовался весьма разнообразной лабораторной посудой и при том в таком количестве, что за один только год на ее изготовление ушло около двухсот пудов стекла. Вся эта посуда делалась в России. [190]

Получив в свое распоряжение лабораторию, Ломоносов испытывает большую нужду в лаборанте, в человеке, «который с огнем обращаться умеет». Все работы, требующие нагревания, производились на древесном угле. В печах сгорало за два часа по шесть-восемь кулей угля, и Ломоносов постоянно требовал у канцелярии отпустить сто или двести кулей угля. Хороший лаборант и должен был прежде всего неотлучно находиться при угольных печах, поддерживать необходимую температуру, усиливать или уменьшать жар по мере надобности.

Ломоносов подает рапорт в канцелярию Академии наук с просьбой определить к нему «лаборатора» подобно тому, как у ботаника есть садовник, а у анатома — прозектор.

Шумахер отослал этот рапорт Разумовскому, «поддержав» Ломоносова таким ехидным аргументом: «Хотя бы г-н профессор Ломоносов и никаких других дел, кроме химических, не имел, однако надобен ему лаборатор, или такой человек, который с огнем обходиться умеет, понеже профессор сам того еще не знает, да и упражняясь в теории столь скоро тому не научится.

Ежели ему такой человек придан не будет, то он больше сосудов испортит, нежели сколько жалованья приданный ему человек получит».

В своей лаборатории Ломоносов вел большую исследовательскую и научно-техническую работу, выполняя поручения различных ведомств. Он производил анализы минералов и образцов руд, присылаемых со всех концов России, в том числе и с нашего Севера. Так, в 1752 году он пробовал «признаки руд», найденные дьячком Семеном Пономаревым из Троицкого погоста Устюжского уезда.

Около 1750 года Ломоносов занимается составлением рецептуры фарфоровых масс и закладывает основы научного понимания процесса приготовления фарфора. Он впервые в науке высказывает правильную мысль о значении в структуре фарфора стеклообразного вещества, которое, как он выразился в «Письме о пользе Стекла», «вход жидких тел от скважин отвращает».

Химическая практика была для Ломоносова средством для общего подъема химических знаний в России. В письме к Разумовскому Ломоносов говорит: «Понеже химии никоим образом научиться невозможно, не видав самой практики и не принимаясь за химические операции, для того весьма нужно и полезно, чтобы определить двух или трех студентов, которые бы, слушая мои лекции, и в практике могли упражняться, и труды бы мои двойную пользу приносили, то есть новыми изобретениями для художеств и наставлением студентов».

Среди академических студентов вызвались охотники работать у Ломоносова и слушать его лекции. 15 февраля 1750 года студенты Михаил Софронов, Иван Федоровский и Василий Клементьев просили академическую канцелярию: «понеже химия есть полезная в государстве наука, при том же и мы желаем обучаться оной, того ради всепокорнейше просим канцелярию Академии Наук, чтоб соблаговолила нам ходить оной науки к профессору его благородию г. Ломоносову, который показывать нам эксперименты и лекции свои начать собирается».

Ломоносов всячески поощрял русскую техническую мысль в ее стремлении избавиться от иноземной зависимости.

В середине XVIII века в России в связи с ростом текстильной промышленности значительно возросла потребность в красителях. Первые заводы красок были построены вскоре после смерти Петра. В 1726 году был пущен завод Радчинского, изготовлявший «вохру», «черлень» и «празелень». С 1731 года работала фабрика Нестерова, выпускавшая сурик и белила «самым добрым мастерством против иностранного». Белила Нестерова шли на окраску военных судов, дворцов и церквей, находили сбыт не только в России, но и вывозились в Персию и Индию. [191]

В Сенат и Берг-коллегию поступали сведения о находках различных естественных красителей. В 1741 году казанский вице-губернатор Соймонов сообщил Сенату, что в Башкирии обнаружены красная краска и квасцы. В 1745 году в Сенат поступило доношение Ф. Баженова, что «из за моря» привозят краску «крап» для крашения сукна для армии, тогда как в самой России, в Кизляре, «родится краска марена», которая «в доброте заморского крапа превосходительнее». Сенат затребовал у астраханского губернатора В. Н. Татищева «коренья марены», а один из московских фабрикантов сообщил, что присланная проба «в суконное дело годится».

В октябре 1745 года Коммерц-коллегия обратилась в Академию наук с «промеморией», в которой требовала представить известия, какие в России произрастают «травы и коренья» и могут «руды сыскаться», пригодные для производства растительных и минеральных красок. Одновременно было предложено исследовать пробы марены, присланной из Кизляра, и сравнить их с образцами краски «крап» из петербургской портовой таможни. Академическая Конференция предложила выполнить это поручение профессорам Гмелину, Сигизбеку и Ломоносову, сообщившим еще в том же году, что сукна, крашенные русской мареной, «цветом кажутся живее». Они предложили произвести опыты с искусственной посадкой марены, для чего отвести «небольшое поле».

Изучение отечественных красителей в Академии наук продолжалось. 2 августа 1750 года академическая Конференция поручает профессору Ломоносову «освидетельствовать» новую партию марены «саморастущей, сеяной и рассаживаемой». 17 августа того же года на собрании профессоров Ломоносов доложил, что он «разные с помянутыми кореньями чинил опыты и оными красил шелк белый». Представил он и образцы окрашенных им мареной шелковых нитей, причем указал, что все три сорта марены годны в дело. Исследования Ломоносова способствовали развитию фабричного производства «краповой» краски из отечественного сырья, начавшегося около 1759 года.

М. В. Ломоносов сыграл заметную роль также в организации производства в России синей брусковой краски — «русского индиго».

В 1748 году Сенат разрешил бургомистру Антону Тавлееву и купцу Терентию Волоскову построить близ Торжка фабрику брусковой краски, а также завести сады для посева красильных трав — синели. На фабрику было отправлено двадцать «колодников», осужденных «на натуральную и политическую смерть», которых велено было держать под крепким караулом, чтобы они не разбежались, а заодно и не выдали технических секретов.

В августе 1750 года Ломоносов, по предложению Сената, «свидетельствовал» синюю брусковую краску, представленную А. Тавлеевым «с товарищи». Ломоносов сообщил, что, «учинив многие сравнительные опыты с иностранною, которую здесь в России в великом числе употребляют», он нашел, что краска, составленная Тавлеевым, «всеми качествами с иностранною брусковою синею краскою сходна, и добротою своей оной ни в чем не уступает, и для того к крашенью сукон и других материй такова же действительна и совершенна, как иностранная». В 1756 году Ломоносов снова занимался изучением этой краски. На фабрике Тавлеева разрабатывались новые методы получения красок из отечественного сырья. Один из основателей фабрики Терентий Волосков стал незаурядным химиком-технологом, создавшим новый сорт кармина, получивший известность не только в России, но и за границей под названием «волосковский».

Ломоносов уделял внимание и минеральным красителям. В отчете за 1749 год он указывал: «Трудился в лаборатории, приготовлял простые материалы, то есть разные соли, водки и прочая. А потом старался искать, как делать берлинскую лазурь и бакан веницейской, и к тому нашел способ, как оной делать». 18 октября 1749 года в журнале академической канцелярии было отмечено, что «профессор Ломоносов разные химическим порядком изобретенные голубые краски наподобие берлинской лазури в собрание Академии художеств для пробы подал, годны ли к чему оные краски и можно ли их в живописном художестве употреблять». Полученный ответ гласил, что присланные краски были опробованы «как на воде, так и на масле», в результате чего было «усмотрено, что оные в малярном деле годны, а особливо светлая голубая краска». Сверх того было решено «оные краски на фонарях при огне пробовать».

19 января 1750 года Ломоносов подал К. Г. Разумовскому рапорт, где сообщал, что он нашел способ приготовления «берлинской лазури» двух сортов по цене 75 копеек за фунт, «не считая работы, которая весьма немного будет стоить».

Ломоносов придавал своей деятельности по развитию прикладной химии принципиальное значение. Ссылаясь на регламент Академии наук, он пишет Разумовскому, что «профессорам должно не меньше стараться о действительной пользе обществу, а особливо о приращении художеств, нежели о теоретических рассуждениях; а сие больше всех касается до тех, которые соединены с практикой, каково есть химическое искусство». Поэтому он и рассудил за благо «изыскивать такие вещи, которые художникам нужны, а выписывают их из других краев и для того покупают дорогою ценой».

16 мая 1750 года художники, испробовавшие ломоносовские образцы, присланные из академической канцелярии, отозвались, что первая краска «не хороша и не скоро высыхает», вторая же, напротив, «хороша и в дело годится». Образцы этих красок на холсте сохранились до нашего времени в архиве Академии наук.

Ломоносов в том же году выступает с предложением наладить производство этой краски в более широком масштабе, чтобы полностью удовлетворить в ней потребность. «Оной лазури, — писал Ломоносов, — можно при лаборатории делать немалое количество и продавать с немалой прибылью, из которой можно содержать лабораторию, то есть покупать уголье, дрова и другие материалы». А чтобы «делание оной лазури непродолжительно происходило и лаборатория бы могла иметь впредь лаборантов природных россиян, то должно быть неотменно двум, трем лабораторским ученикам русским», т. е. прямо указывал на необходимость воспитания отечественных специалистов. Но дело так и не сдвинулось с места.

Стремясь к практической творческой работе в области технической химии, Ломоносов уделяет внимание и другим химическим производствам. В своей книге «Первые основания металлургии, или рудных дел» Ломоносов подробно описывал способ получения и очистки «крепкой водки», как в то время называли азотную кислоту, употреблявшуюся в пробирном деле. 25 октября 1751 года в связи с запросом Канцелярии от строений Ломоносов предложил наладить производство «крупной посуды» из цветного стекла и «оконнишных цветных стекол», для чего «потребно… учреждение как стеклоплавильных, так и других печей для приуготовления крепких водок и других припасов».

В январе 1753 года Ломоносов исследует серный колчедан, присланный из «Поташного правления» Починковской конторы По заключению Ломоносова, колчедан оказался вполне пригодным для изготовления железного купороса.

Ломоносов живо откликался на запросы, связанные с промышленной химией. В 1765 году Д. Лодыгин подал в Сенат подробную записку об усовершенствовании в России производства поташа. Предлагая завести производство по венгерскому «маниру», Лодыгин указывал, что в поташе, приготовляемом русскими промышленниками, «бывает печина, то есть глина от кирпичей, куски уголья, а иногда от несварки и самое зола, как в том свидетельствует здесь искуснейший химик, господин статский советник Ломоносов». Ломоносов не только одобрительно отозвался о предложении Лодыгина, но и сам составил примерный расчет выработки поташа и расхода лесных материалов. Осваивая производство поташа по новому «маниру», Лодыгин вначале потерпел неудачу, но к концу XVIII века его способ получил широкое распространение на русских заводах.[192]

До конца своей жизни Ломоносов прилагал значительные усилия для развития русской химической промышленности, для освобождения ее от иностранной зависимости. Но недальновидные правительственные круги не поддерживали начинаний великого ученого, мечтавшего о непосредственной связи научной лаборатории с производством, о создании в России новых отраслей промышленной химии.

Лаборатория Ломоносова была не только местом, где можно было получить консультацию почти по всем практическим вопросам тогдашней химии. В ней велась огромная и напряженная теоретическая работа.[193]

Ломоносов был одним из величайших новаторов в истории химии всех времен. Он по-новому осознал роль и значение химии, ее место среди наук, изучающих природу. Он впервые стал называть химию наукой, в то время как западноевропейские химики еще определяли ее как «искусство разложения тел смешанных на их составные части или искусство соединения составных частей в тела», как писал в своих «Основаниях химии» Георг Шталь (1723) и многие другие до самого конца XVIII века. А для Ломоносова химия — «наука изменений» — учение о процессах, происходящих в телах. Это ломоносовское определение химии близко современному ее пониманию.

Ломоносов не только предложил новое понимание химии, он смело выводил ее на новую дорогу. В 1840 году знаменитый химик Юстус Либих говорил, что он отчетливо помнит, как во времена его молодости химия была только «служанкой лекарей, для которых она приготовляла рвотные и проносные снадобья; затиснутая в стенах медицинских факультетов, она никак не могла достичь самостоятельности. Только по нужде занимались ею медики; кроме как для них да еще и фармацевтов, она и не существовала».

В своем «Слове о пользе Химии» (1751) Ломоносов с необычайной проницательностью говорил о причинах беспомощного состояния современной ему химии, о близорукости и косности европейских ученых: «Химик, видя при всяком опыте разные и часто нечаянные явления и произведения и приманиваясь тем к снисканию скорой пользы, Математику, как бы только в некоторых тщетных размышлениях о точках и линеях упражняющемуся, смеется. Математик, напротив того, уверен о своих положениях ясными доказательствами, и чрез неоспоримые и беспрерывные следствия выводя неизвестные количеств свойства, Химика, как бы одною только практикою отягощенного и между многими безпорядочными опытами заблуждающаго, презирает; и приобыкнув к чистой бумаге и к светлым Геометрическим инструментам, Химическим дымом и пепелом гнушается».

«Бесполезны тому очи, — восклицает Ломоносов, — кто желает видеть внутренность вещи, лишаясь рук к отверстию оной. Бесполезны тому руки, кто к рассмотрению открытых вещей очей не имеет. Химия руками, Математика очами физическими по справедливости назваться может». Разобщение наук, изучающих природу, приводило к тому, что эти, по словам Ломоносова, неразрывно связанные между собой «сестры» до сих пор «толь разномысленных сынов по большей части рождали», т. е. приходили к противоречивым и недостоверным выводам.

Химия, чтобы стать настоящей наукой, должна, по образному выражению Ломоносова, «выспрашивать у осторожной и догадливой Геометрии», когда она «разделенные и рассеянные частицы из растворов в твердые части соединяет и показывает разные в них фигуры». Она должна «советоваться с точною и замысловатою Механикою», когда «твердые тела на жидкие, жидкие на твердые переменяет и разных родов материи разделяет и соединяет». Она должна «выведывать чрез проницательную Оптику», когда «чрез слитие жидких материй разные цветы производит». Только тогда, когда «неусыпный Натуры рачитель» (т. е. исследователь природы) научится в химии «чрез Геометрию вымеривать, чрез Механику развешивать и чрез Оптику высматривать», тогда он и «желаемых тайностей достигнет».

Химикам, работавшим наугад, ремесленникам, пробирерам и аптекарским подмастерьям он противопоставляет научно подготовленного химика, который опирался бы на всю совокупность физико-математических наук. Ломоносов возвещает приход нового химика. Это — «химик и глубокой математик в одном человеке». Однако от химика и математика, которые должны слиться в одном человеке, Ломоносов требует новых качеств. «Химик требуется не такой, который только из одного чтения книг понял сию науку, но который собственным искусством в ней прилежно упражнялся». Химик, который ничего не видит за своими ретортами, который нагромождает беспорядочные опыты, следуя только своей узкой цели и не замечая «случившиеся в трудах своих явления и перемены, служащие к истолкованию естественных тайн», не способен вывести свою науку на настоящую дорогу.

Но и математик требуется не такой, «который только в трудных выкладках искусен, но который в изобретениях и доказательствах, привыкнув к математической строгости, в Натуре сокровенную правду точным и непоползновенным порядком вывесть умеет». Ломоносовское понимание химических проблем было неизмеримо выше научных воззрений решительно всех его западноевропейских современников.

Во времена Ломоносова западноевропейские химики далеко еще не осознали принципиальной важности неуклонной проверки своих опытов мерой и весом. Ученик Ломоносова талантливый русский химик Василий Клементьев (1731–1759) прямо указывал на несостоятельность и несовершенство западноевропейской химической науки: «Я думаю, нет такого ученого, который бы не знал, какое почти бесконечное множество имеется химических опытов; но при всем том он не сможет отрицать, что авторы почти всех их прошли молчанием такие весьма важные и крайне нужные указания, как мера и вес». Клементьев совершенно справедливо указывал, что «в отсутствии меры и веса мы не можем наверняка, не опасаясь неудачи, обещать желательное нам явление, хотя оно и было уже ранее достигнуто другими. Это обстоятельство вполне поясняет, почему из химических опытов, уже опубликованных, многие редко или даже никогда не удаются другим, производящим их впоследствии». При таком поистине плачевном состоянии западноевропейской химии великий Ломоносов постоянно подчеркивал необходимость измерять, взвешивать, следить за пропорцией, проверять вычислением произведенные химические анализы.

Ломоносов имел отчетливое представление о химически чистом веществе и реактиве, о чем почти не помышляли западные химики и отчего происходила постоянная путаница в опытах. Ломоносов же еще в 1745 году, составляя план химической лаборатории, выдвигал непременным условием для успешного исследования наличие химически чистых веществ и реактивов. «Нужные и в химических трудах употребительные материи сперва со всяким старанием вычистить, чтобы в них никакого постороннего примесу не было, от которого в других действах обман быть может».

Лаборатория Ломоносова располагала целым набором различных весов. Здесь были большие «пробные весы в стеклянном футляре», пробирные весы серебряные, несколько ручных аптекарских весов с медными чашками, обычные торговые весы для больших тяжестей, однако отличавшиеся большой точностью. Точность же, с какой Ломоносов производил взвешивания при своих химических опытах, достигала, в переводе на современные меры, 0,0003 грамма.

Выполненная в 1754 году под руководством Ломоносова диссертация Василия Клементьева носила характерное название: «Об увеличении веса, которое некоторые металлы приобретают при осаждении» и была целиком построена на точных измерениях.

Новый подход к задачам химии, пристальное внимание к весовым отношениям привели Ломоносова к замечательным опытам над окислением металлов, надолго опередившим позднейшие опыты французского химика Лавуазье и давшим те же результаты.

Долгое время люди не понимали природы огня и процессов горения, и представления их на этот счет носили самый фантастический характер. Огонь считали особым первичным элементом природы. Не только изобретатель «камеры-обскуры» и автор «Натуральной магии» знаменитый в свое время физик-любитель, фантазер и шарлатан Джамбатиста Порта (1538–1615) утверждал, что лампа может в течение столетий гореть в герметически закрытом помещении (пещерах и гробницах), но этого же мнения придерживался и Декарт, полагавший, что «тело пламени» состоит из «мельчайших частиц, очень быстро и стремительно движущихся одна от другой». Декарт не видел в явлениях горения процесса соединения веществ и потому не считал необходимым их приток. Даже после того, как Отто Герике (1602–1686) при опытах с воздушным насосом установил, что свеча гаснет в пустоте и для горения нужен воздух, дело не двинулось вперед.

С начала XVIII века в науке почти безраздельно господствовала теория «флогистона», таинственной невесомой материи, вызывающей своим появлением все процессы горения, то внезапно охватывающей вещество и бурно соединяющейся с ним, то улетучивающейся в пространство.

Сторонники этой теории полагали, что «флогистон» может принимать форму огня лишь в известной материальной среде, а потому объявили воздух универсальным растворителем невесомого «флогистона», постоянно в нем присутствующего, поэтому горение без воздуха и затруднительно. По воззрениям сторонников «флогистона», металлы представляли собой сложное тело, состоящее из «окалины» и присоединившегося к ним «флогистона», а «окалина» (соединение металла с кислородом) оказывалась простым телом.

Ломоносов, отрицательно относившийся к невесомым материям, давно размышлял о физических причинах теплоты, не упуская из виду и химической стороны этого явления — процессов горения и обжигания металлов. В «Рассуждении о причинах теплоты и холода», напечатанном в первом томе «Новых комментариев» Петербургской Академии наук в 1750 году, с ожесточением нападая на физическую теорию «теплорода», он рассматривал вопрос и о том, что происходит при обжигании металлов. «Если не ошибаюсь, — писал Ломоносов, — весьма известный Роберт Бойль первый доказал на опыте, что тела увеличиваются в весе при обжигании… Если это действительно может быть доказано для элементарного огня, то мнение о теплотворной материи нашло бы себе в подтверждение твердый оплот».

Роберт Бойль во время своих опытов (в 1673 году) брал кусок свинца, помещал его в запаянную стеклянную реторту, взвешивал и подвергал действию огня. Свинец превращался в порошок — «окалину». Бойль взламывал реторту, причем не преминул заметить, что воздух со свистом врывается в нее. После того Бойль взвешивал сосуд и устанавливал увеличение веса! Отсюда он делал вывод, что при прокаливании металла особо тонкая, но все же обладающая весом огненная материя проникла через стенки сосуда и, присоединившись к металлу, утяжелила его. Применив к химическому исследованию весы, Бойль тотчас же встретился с новым явлением, но дал ему неверное толкование; удовольствовавшись старым представлением об «огненной материи».

Размышляя над описанными Бойлем фактами, Ломоносов приходит к выводу, что эти опыты «показывают лишь, что либо части пламени, сжигающего тело, либо части воздуха, во время обжигания проходящего над прокаливаемым телом, обладают весом». В письме к Леонарду Эйлеру, написанном 5 июля 1748 года, Ломоносов утверждал: «Нет никакого сомнения, что частички воздуха, непрерывно текущего над обжигаемым телом, соединяются с ним и увеличивают вес его». Таким образом, открытие было сделано, оставалась лишь экспериментальная проверка его. В то время когда Ломоносов составлял свое «Размышление», у него все еще не было лаборатории. Потом его отвлекло множество других дел. Для себя Ломоносов, несомненно, считал вопрос решенным, но он не забывал о нем, и в 1756 году повторил опыты Роберта Бойля с соблюдением тех же самых условий. Но Ломоносов взвесил запаянный сосуд с образовавшейся окалиной до того, как он был вскрыт и в него впущен воздух. Увеличения веса не последовало!

В своем отчете, представленном в Академию наук, Ломоносов писал:

«Делал опыт в заплавленных накрепко стеклянных сосудах, чтобы исследовать, прибывает ли вес металлов от чистого жару. Оными опытами нашлось, что славного Роберта Бойля мнение ложно, ибо без пропущения внешнего воздуха вес сожженного металла остается в одной мере».

Этот опыт являлся подтверждением и одновременно следствием того закона сохранения вещества при химических превращениях, который был давно открыт Ломоносовым и которым он неизменно руководствовался в своей экспериментальной работе. Еще 5 июля 1748 года в упомянутом выше письме к Леонарду Эйлеру Ломоносов отчетливо, во всеобъемлющей форме высказал этот великий и основной закон природы:

«Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего от одного тела отнимается, столько присовокупится к другому. Так, ежели где убудет не-сколько материи, то умножится в другом месте… Сей всеобщий естественной закон простирается ив самые правила движения: ибо тело, движущее своей силой другое, столько же оныя у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает.»

В этих словах Ломоносова заключено гениальное обобщение великих философских принципов материализма — неуничтожаемости материи и неуничтожаемости движения, примененных им во всей своей широте к новому естествознанию. О том, что материя и связанное с ней движение не исчезают и не рождаются из ничего, говорили еще великие материалисты древности — Демокрит и Эпикур. Излагая их учение, древнеримский поэт Лукрецкий Кар (I век до н. э.) в своей поэме «О природе вещей» писал, что «из ничего не творится ничто», а значит: «гибели полной вещей никогда не допустит природа».

Материалистическая философия никогда не забывала об этих великих принципах, оказывавших свое воздействие на развитие науки. О неуничтожаемости движения писал Декарт. Наука XVII века, как указывал С. И. Вавилов, анализировала законы сохранения в «узкой, математической форме, отвечающей механическим движениям». Но никто до Ломоносова не объявлял этих принципов всеобщим законом естествознания, которым надо неизменно руководствоваться во всех конкретных исследованиях и который «оставался незыблемым для Ломоносова во всей его работе по естествознанию, технике и философии до конца дней».[195]

Великий закон природы, установленный Ломоносовым, находится в неразрывной связи со всем его философским мировоззрением и определяет характер сделанных им многочисленных частных открытий и самого метода экспериментальной работы. Одним из конкретных проявлений всеобщего закона Ломоносова был открытый и экспериментально подтвержденный им закон сохранения вещества при химических превращениях, установление которого долгое время совершенно несправедливо приписывалось французскому химику Антуаиу Лорану Лавуазье (1743–1794).[196]

Устанавливая несомненный приоритет Ломоносова в открытии и формулировании закона сохранения вещества и движения, необходимо отметить, что за последнее время получено много данных, свидетельствующих, что ломоносовское «Рассуждение о твердости и жидкости тел», где впервые напечатан был этот закон, было хорошо известно за границей и вряд ли могло не стать известным Лавуазье, который, как доказано, пользовался изданиями Петербургской Академии наук и ссылался на них. «Рассуждение о твердости и жидкости тел» было напечатано в октябре 1760 года на русском и латинском языках и рассылалось за границу в большом количестве экземпляров. Недавно стало известно, что в авторитетном французском критико-библиографическом журнале «Типографские анналы», редактором которого был профессор Парижского университета химик Огюстен Ру, в ноябрьском номере за 1761 год было не только отмечено латинское издание «Рассуждения о твердости и жидкости тел» Ломоносова, но и рекомендовано вниманию ученых в следующей аннотации: «Вескостью своих доказательств автор показывает, каких успехов достигла Россия в области физики со времен славного правления Петра Великого». [197]

Воспользовался ли так или иначе Лавуазье мыслями Ломоносова или пришел к своим положениям независимо, оказанная им услуга в деле внедрения закона сохранения вещества в практическую работу европейских химиков ни в коей мере не может поколебать безусловный приоритет Ломоносова в его открытии.

Только через сорок один год после Ломоносова Лавуазье поставил те же вопросы значительно уже, ограниченнее, не только без философской глубины, но и без действительного углубления в сторону конкретной разработки закона. В своем элементарном курсе химии, при описании процесса брожения виноградного сахара, Лавуазье, отметив, что вес взятого сахара равен весу образовавшегося спирта «и углекислоты, писал, что это происходит «потому, что ничто не творится ни в искусственных процессах, ни в природных, и можно выставить положение, что во всякой операции имеется одинаковое количество материи до и после операции, что качество и количество начал остались теми же самыми, произошли лишь перемещения, перегруппировки. На этом положении основано все искусство делать опыты в химии: необходимо предполагать во всех настоящее равенство между началами исследуемого тела и получаемого из него анализом».[198]

Для Ломоносова, также неизменно проверявшего свои опыты весами, было недостаточно установить, что в каждом процессе в начале и конце вес взятых веществ остается неизменным. Ему важно было определить сущность этого явления. Устанавливая, что закон сохранения вещества простирается на правила движения, Ломоносов, несомненно, стремился осознать отношение вещества и движения. Сама мысль о неотделимости движения от материи приобретала у Ломоносова более глубокий смысл, чем у его предшественников. Если Декарт не имел представления о превращении внешнего движения во внутреннее (молекулярное) и знал лишь одну форму движения — механическое перемещение, то химик Ломоносов, несомненно, предугадывал переход одних видов движения в другой.

В своей диссертации «О действии химических растворителей вообще» Ломоносов, наблюдая тепловые эффекты при растворении солей, отмечает: «Когда какое-либо тело ускоряет движение другого, то сообщает ему часть своего движения; но делает это, лишь само теряя точно такую же часть. Поэтому частички воды, ускоряя вращательное движение частичек соли, теряют часть своего вращательного движения. А так как последнее — причина теплоты, то нисколько не удивительно, что вода охлаждается при растворении соли».[199] Таким образом, предложенный Ломоносовым всеобщий закон природы включает в себя и закон сохранения энергии, вошедший в науку лишь в середине XIX века.

На универсальность закона Ломоносова и широту его понимания материальных процессов, совершающихся в природе, указывал С. И. Вавилов:

«Значение и особенность начала, провозглашенного Ломоносовым, состояли не только в том, что этим началом утверждались законы сохранения и неуничтожаемости материи, движения и силы в отдельности… В отличие от своих предшественников Ломоносов говорит о любых «переменах, в Натуре случающихся», об их общем сохранении, и только в качестве примеров он перечисляет отдельно взятые сохранение материи, сохранение времени, сохранение силы».

Закон Ломоносова выразил самые глубокие тенденции в развитии всего последующего прогрессивного естествознания и материалистического понимания природы. «Ломоносов, — писал академик Вавилов, — на два века вперед как бы взял в общие скобки все виды сохранения свойств материи. Глубочайшее содержание великого начала природы, усмотренного Ломоносовым, раскрывалось постепенно и продолжает раскрываться в прогрессивном историческом процессе развития науки о природе». [200]

29 декабря 1753 года Леонард Эйлер писал Шумахеру о Ломоносове: «Ныне таковые умы весьма редки, ибо по большей части остаются при одних опытах и нисколько не хотят о них рассуждать, другие же, напротив, пускаются в такие нелепые рассуждения, которые противны всем основаниям здравого естествознания».[201]

Эйлер прекрасно подметил начавшийся уже в его время разрыв между опытом и теоретическим обобщением, индуктивным и дедуктивным методом познания, постепенный отход естествознания от широких философских проблем. Западноевропейское естествознание все более уходило в частности, стремилось изучить мир в деталях, но мало заботилось об их взаимной связи. Неполнота и недостаточность реальных сведений и наблюдений, слабость экспериментального исследования природы порождали множество бесплодных и фантастических гипотез, тем более непродуктивных, что они уже не опирались на целостную философскую систему. Представители опытных наук, устав от мудрствований и умозрительных теорий, лопающихся, как мыльные пузыри, при соприкосновении со вновь открываемыми фактами, начинали вообще сторониться «философствования» и даже гордились тем, что они избегают «гипотез». Но, как заметил впоследствии Ф. Энгельс, говоря о естествознании XIX века, «философия мстит за себя задним числом естествознанию за то, что последнее покинуло ее»,[202] и поэтому те, кто подчас кичился своим превосходством над философами и якобы оставался при одних опытах, на самом деле влачил за собой в науку «остатки давно умерших философских систем».[203]Стремление остаться в рамках только опытной науки вполне уживалось с общим метафизическим характером естествознания XVIII века в котором, наряду со все увеличивающимся запасом реальных знаний, процветали метафизические представления о мире и отдельных силах природы.

Ломоносов необычайно ценил опытное знание. Причину огромных успехов естествознания он видел прежде всего в том, что «ныне ученые люди, а особливо испытатели натуральных вещей, мало взирают на родившиеся в одной голове вымыслы и пустые речи, но более утверждаются на достоверном искусстве», т. е. на точном эксперименте. «Главнейшая часть натуральной науки — физика, — продолжает он, — ныне уже только на одном оном свое основание имеет. Мысленные рассуждения произведены бывают из надежных и много раз повторенных опытов».[204] «Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных единственно воображением», — утверждает он в своих черновых заметках по физике, относящихся к 1741–1743 гг. Однако Ломоносов тут же указывает, что считает необходимым «сообразовывать опыты с нуждами физики», иными словами, требует теоретического осмысления опытных данных. «Те, кто, собираясь извлечь из опыта истины, не берут с собой ничего, кроме собственных чувств, по большей части должны остаться ни с чем, ибо они или не замечают лучшего и необходимейшего, или не умеют воспользоваться тем, что видят, или постигают при помощи остальных чувств».

Ломоносов сознавал необходимость гипотез для развития науки: «Они позволительны в предметах философских, и это даже единственный путь, которым величайшие люди успели открыть истины самые важные. Это как бы порывы, доставляющие им возможность достигнуть знаний, до которых умы низкие и пресмыкающиеся в пыли никогда добраться не могут». (Статья «О должности журналистов».)

В этом отношении Ломоносов, в отличие от современных ему близоруких эмпириков, отрицавших значение гипотезы, был представителем мыслящего и развивающегося естествознания, ибо, как заметил Энгельс, «формой развития естествознания, поскольку оно мыслит, является гипотеза».[205]

Ломоносов настаивает на строгой обоснованности и логической проверке предлагаемых гипотез. «Я при объяснении явлений буду поступать так, чтобы не только они легко объяснялись из основного положения, но и доказывали самое это положение», — определяет он свой метод в черновых заметках по физике.

Истинное познание было возможно для Ломоносова только на основе единства теории и опыта. «Из наблюдений устанавливать теорию, через теорию исправлять наблюдения — есть лутчей всех способ к изысканию правды», — пишет он в своем «Рассуждении о большей точности морского пути» (1759).

Отчетливое понимание методов научного изучения природы, роли в нем опыта и гипотезы возвышали Ломоносова над большинством его западноевропейских современников. Отличительным свойством всей его научной работы было сочетание широкого философского подхода к изучению природы с верностью эксперименту. Ломоносов не только не игнорировал опыта, как иногда, к сожалению, думают, но был прекрасным и тонким экспериментатором: находчивым, последовательным, исключительно точным в своих наблюдениях и крайне осторожным в выводах. Измерения Ломоносова не только не уступают по точности измерениям лучших экспериментаторов его времени, но и значительно превосходят их. Так, например, определения растворимости разных веществ, найденные Ломоносовым, значительно превосходят измерения его современника Эллера, работавшего в Берлине над изучением растворов и опубликовавшего свои результаты в 1764 году. Для расширения воздуха от нагревания можно было вывести из данных Ломоносова коэффициент 0,00358, близкий к новейшему (0,00367), тогда как в то время довольствовались грубо приближенным определением Мушенбрека — 0,005.

Только необыкновенная глубина и ясность теоретического мышления Ломоносова, отчетливое представление о целях, задачах и методах научной химии, страсть к экспериментальным исследованиям сделали Ломоносова отцом и основателем физической химии — этой совершенно новой для его времени науки, фактическое возникновение и развитие которой относят лишь к последней трети XIX века.

Еще в 1882 году немецкий естествоиспытатель Дюбуа-Реймон говорил в Берлинской Академии наук, что «в противоположность современной химии, физическую химию можно назвать химией будущего». Но эта «химия будущего» была вполне реальной и осязаемой наукой для Ломоносова, четко разработавшего ее основные положения и наметившего конкретную программу экспериментальных работ.

Физическая химия для Ломоносова — это «наука, дающая объяснение на основании физических начал и опытов тому, что происходит при смешении тел вследствие химических операций». Ей принадлежит огромная роль в общем познании природы. «Она может быть названа также химической философией, но в совершенно другом смысле, чем та философия, где не только объяснения, но даже самые операции обычно производятся тайным образом».

Ломоносов шел к химии от физики. Уже в своей диссертации «О рождении и природе селитры» (1749) он уверенно говорил: «Мы считаем возможным научно и вполне связно изложить почти всю химию, обосновав ее на собственных ее положениях, принятых недавно в физике; мы не сомневаемся, что можно легче распознать скрытую природу тел, если мы соединим физические истины с химическими». За несколько месяцев до смерти, в проекте академического регламента, составленном в сентябре 1764 года, Ломоносов писал: «Химик без знания физики подобен человеку, который всего должен искать ощупом. И сии две науки так соединены между собою, что одна без другой в совершенстве быть не могут».

Но Ломоносов говорит не только о родстве или содружестве физики или химии. Они составляют для него неразрывное целое. Изучение физических свойств тел раскрывает природу вещества, а изучение состава вещества и происходящих в нем химических процессов раскрывает причину физических его свойств. Следуя этому определению, Ломоносов изучает физические явления, происходящие во время (или в результате) химических превращений, и стремится поставить на службу химии все доступные и известные в его время приборы и методы физического исследования.

Намеченная Ломоносовым широкая программа физико-химических опытов, совершенно новые цели и задачи, которые ставил он перед исследователем, потребовали также создания целой серии новых приборов, отвечающих новым методам изучения природы.

Ломоносов с большой находчивостью и остроумием изыскивает всё новые возможности для осуществления исследований, о которых никто до него и не помышлял. Он с успехом использует несложные приспособления, находит новое, неожиданное применение старым, давно известным приборам, внося в них изменения, отвечающие поставленным им целям.

Он обзаводится целым набором весов и термометров, пускает в ход простой и более сложный микроскоп, воздушный насос, «електрическую махину». В его распоряжении оказывается механическое приспособление с четырьмя ступками и пестиками, сделанными из меди, железа, свинца и олова, для растирания различных веществ в воде, спирте, маслах.

Особенно необходимы ему приборы для изучения «взаимного сцепления» частиц твердых и жидких тел, или, иными словами, молекулярного строения тел, обусловливающего различие их физического состояния при одинаковых и различных температурах и давлении. Для определения твердости он производит опыты «на излом, на сдавливание, на стирание камнем», применяет различные тиски, производит испытание на разрыв Фаллических проволок путем подвешивания грузов, причем как на существенный недостаток своих первых опытов указывает что им «не отмечалось время, которое протекло между наложением последнего груза и моментом разрыва, это было бы очень важно отметить, так как если наложенный последний груз чуть больше, чем требуется, то проволока мгновенно обрывается, а если чуть меньше, то проволока последовательно утончается и потом уже разрывается».

Ломоносов придумывает особое «точило» около полутора футов в диаметре «для исследования твердости камней разных и стекол». Испытуемый предмет помещался на точильном камне сверху. На прижимавшую его горизонтальную планку накладывался груз различного веса. Таким образом при шлифовке определялась твердость тела по длине пути (числу вращений круга) и нагрузке. Основанные на тех же принципах приборы находят применение и в современных механических испытаниях.

Для исследования «вязкости жидких материй» Ломоносов изобретает особый прибор — вискозиметр, названный им также «инструментом для получения одинаковых капель и их сосчитывания».

Прибор состоял из воронки с помещенным внутри ее на специальном стержне стеклянным шариком. Поднятием и опусканием шарика можно было регулировать скорость истечения жидкости через узкое отверстие воронки.

Этот оригинальный прибор, поражающий своей изящной простотой, обеспечивал точность и надежность опытов характеризующих вязкость и поверхностное натяжение жидкостей Простота и остроумие конструкции позволяли с помощью этого прибора производить измерения консистенции самых различных жидкостей, что делало его поистине универсальным. В частности, Ломоносов ставил перед собой задачу изучения «вязкости» не только однородных жидкостей, но и растворов в кислотах, щелочах, средних (нейтральных) жидкостях, масле, спирте и т. д. Интересно, что уже в наше время советскими учеными при изучении поверхностного натяжения расплавленных стекол был применен платиновый прибор, основанный в главных своих чертах на принципе, указанном Ломоносовым.

Для одновременного получения высоких давлений и высоких температур Ломоносов решил воспользоваться «Папиновым котлом», названным так по имени французского изобретателя его Дени Папина (1647–1712). Папинов котел нашел некоторое применение в технике, но еще не стал принадлежностью химической лаборатории. Ломоносов первый вводит его в лабораторную практику, усовершенствовав применительно к этой цели его конструкцию и создав, таким образом, первый автоклав. По чертежу Ломоносова «Папинова махина, в лучшее состояние приведенная», была изготовлена на Сестрорецком заводе. 30 января 1753 года Ломоносов лично отправился в Сестрорецк принимать сделанную «по его инвенции» (изобретению) стальную «Папинову махину». В программу работ по физической химии он включает «кристаллизацию» в «Папиновой махине», плавление солей и различные наблюдения над состоянием растворов.[206]

Для измерений температуры Ломоносов сконструировал собственный термометр, наиболее рациональный из всех существовавших. Он принял для градуирования две основные точки: температуру плавления льда, которую он обозначил через 0°, и температуру кипения воды, обозначенную им через 150°, тогда как в большинстве других термометров отсчет велся от одной какой-либо точки и притом температура кипения воды принималась за 0° с отсчетом вниз (в термометре Делиля плавление льда обозначалось как 150°). Термометр Ломоносова облегчал точные измерения и связанные с ними расчеты. Он устранял путаницу при отсчете градусов при повышение температуры выше точки кипения воды. При создании своего термометра Ломоносов исходил из ясных представлений о природе теплоты, которых были лишены его современники. Ломоносов указывал, что повышение температуры может быть теоретически безгранично, тогда как понижение ее имеет свой предел, соответствующий абсолютной неподвижности частиц. Ломоносов уже в мае 1752 года заказал десять изобретенных им термометров, которыми стал пользоваться с начала 1753 года.

Во времена Ломоносова микроскоп применялся главным образом в биологии, где с его помощью были произведены значительные открытия. Во всех остальных областях производились лишь бессистемные наблюдения над всевозможными предметами, которые только удавалось поместить под микроскоп, нередко без всякого разбора. Песчинки, мушиные крылья, мельчайшие насекомые и инфузории, кристаллы, мыльная пена, обрезки бумаги и различных тканей изучались под микроскопом, описывались и зарисовывались, наполняя обширные «микрографии», издававшиеся во многих странах Западной Европы.

Ломоносов первый ввел микроскоп в практику химических исследований. Уже в проекте химической лаборатории, составленном в 1745 году, Ломоносов отмечает как одну из задач «смотреть сквозь прибыльные (т. е. увеличительные. — А. М.) стекла» на «части мелких материй». В его программе лекций по физической химии предусматриваются микроскопические исследования растворов, кристаллов, аморфных порошкообразных масс, получающихся при прокаливании солей, изучение окалин и т. д.

Честь введения микроскопа в химию несправедливо приписывалась немецкому химику Маркграфу, наблюдавшему в 1749 году в подсушенных корнях свеклы выкристаллизовавшиеся частицы сахара. Но, не говоря уже о том, что это были, по сути дела, всё те же биологические работы с микроскопом и не являлись ничем принципиально новым, сейчас можно считать вполне установленным, что Ломоносов наблюдал под микроскопом еще в 1744 году подлинную химическую реакцию взаимодействия железной проволоки с азотной кислотой. Кроме того. Маркграф применял микроскоп «к случаю», эпизодически, а Ломоносов выдвигал проблему систематического применения микроскопа как особого нового метода физико-химического исследования. Потребности этого исследования подсказали ему новые особенности в конструкции самого микроскопа. Для микроскопического изучения бурно протекающих химических реакций Ломоносов стремился найти возможность быстрого перехода от одного увеличения к другому, не прерывая наблюдения. И Ломоносов пришел к новой идее конструкции микроскопа в виде медной пластинки с серией объективов, вставляющейся в специальную щель в нижнем конце трубки. [207]

Сконструировав еще в 1741 году «катоптрико-диоптрический зажигательный инструмент», представлявший собой остроумную комбинацию плоских зеркал и двояковыпуклых линз, Ломоносов нашел ему применение и в своей химической лаборатории, используя солнечные лучи для получения весьма высоких температур. Своим «зажигательным инструментом» Ломоносов пользовался для плавления кристаллов. После открытия лаборатории Ломоносов занялся изучением химических соединений методами физики. Для этой цели Ломоносов с 1752 по 1756 год работал над изобретением особого оптического прибора, или, как он выражался, «машины, чрез которую узнать можно рефракцию светлых лучей, проходящих сквозь жидкие материи», т. е. рефрактометра для жидкостей.

Прибор этот был предложен Ломоносовым вниманию академической Конференции 17 февраля 1752 года, и академики, одобрив идею и чертеж машины, «за полезно рассудили» изготовить ее в инструментальной палате Академии «для чинения опытов в сей материи». Но только в сентябре 1756 года механик Клейн представил, наконец, прибор, сделанный им под «надзором» Ломоносова.

С помощью своего рефрактометра Ломоносов разрабатывал метод анализа прозрачных твердых тел и растворов по их коэффициенту светопреломления, прокладывая тем самым, по его собственным словам, «дорогу к сочинению физической химии». Вопросом этим Ломоносов не переставал интересоваться до конца своей жизни. Еще в 1760 году им был предложен «новый способ наблюдения преломления лучей во всякого рода прозрачных телах».

Ломоносов первый занимается изучением кинетики физико-химических процессов. Он вводит в химию не только весы, но и часы для определения скорости протекания реакций. В первой главе «Опыта физической химии» он считает необходимым рассмотреть такие вопросы, как: «продолжительность сохранения теплоты растворами по сравнению с водой», «какие растворы быстрее замерзают при охлаждении» и т. д. А в своей «Программе физико-химических опытов» он ставит перед собой задачу выяснить, «скорее или тише» происходит кристаллизация в электризованных растворах. Он предполагает последовательно изучить скорость процессов «ожижения, кипения, замерзания, кристаллизации, растворения, извлечения, амальгамирования, возгонки, дистилляция, горения».

Разрабатывая проблемы физической химии, Ломоносов изучал влияние на вещество высоких и низких температур и давления, производил опыты в пустоте, изучал явления вязкости, капиллярности, кристаллизации, форму и удельный вес кристаллов, образование растворов и растворимость в разных условиях, сопровождающие тепловые явления, преломление света и действие электричества в растворах, — словом, всё то, что составило главное содержание этой науки лишь через полтора века. Он ставил опыты последовательными сериями и сводил результаты многочисленных измерений в особые таблицы. В своем отчете о трудах в 1753 году Ломоносов писал: «Делал новые физико-химические опыты, дабы привести химию сколько можно к философскому познанию и сделать частью основательной физики; из оных многочисленных опытов, где мера, вес и пропорция показаны, сочинены многие цифирные таблицы на 24 полулистовых страницах, где каждая строка опыт содержит».

Ломоносов не только разрабатывает теоретические положения физической химии и ведет экспериментальную работу в этой области, но в 1752–1754 гг. читает первый в мире курс этой науки. Ломоносов долго и тщательно готовится к занятиям, указывая, что он решил поместить в своем курсе «только то, что приводит к научному объяснению смешения тел», а потому исключает из изложения все, что относится к «наукам экономическим, фармации, металлургии, стекольному делу и т. д.», что должно составить особый курс технической химии. «В химических моих лекциях, которые я должен читать учащемуся юношеству, — писал Ломоносов, — я считаю очень полезным присоединить, где возможно, к химическим опытам физические». При прохождении этого курса «опытной химии», по мнению Ломоносова, надо будет:

«1. Определять удельный вес химических тел.

2. Исследовать сцепление между частичками их: а) посредством ломания тел, б) сдавливания, в) стачивания на бруске, г) счета капель жидкости.

3. Описывать фигуры кристаллических тел.

4. Подвергать тела действию Папиновой машины.

5. Всюду наблюдать градусы теплоты.

6. Исследовать тела, особенно металлы, долгим стиранием.

Одним словом, испытывать все, что только можно измерить, взвешивать и определять вычислением».

Сохранился также набросок программы на латинском языке, по которой Ломоносов производил опыты в пустоте. Он придавал им большое значение, так как в составленной им в 1764 году «Росписи» своих важнейших трудов указывал: «Делал химические опыты по дестиллации и сублимации без воздуха и приметил неизвестные еще в ученом свете перемены; еще не изданы».

Его внимание приковывает связь химии с электричеством, а его пытливый ум занимает вопрос не только о том, «содействует ли сколько-нибудь электрическая сила растворению солей», но и «каков будет цвет электрических искр и огоньков, вызванных в растворах солей и соляных жидкостей».

«Без химии путь к познанию истинной причины электричества закрыт», — проницательно заметил Ломоносов еще в 1756 году, задолго до того, как западноевропейская наука пришла к мысли о связи между собой химических и электрических явлений. Но, как заметил впоследствии Ф. Энгельс, именно «понимание этой тесной связи между химическим и электрическим действием, и наоборот, приведет к крупным результатам в обеих этих областях исследования».[208]

Ломоносов не упустил из виду и такую область новейшей физической химии, как изучение коллоидов. «Застудневание растворов, сцепление студней, цвет, запах», — записывал он.

Особое внимание Ломоносов уделял теории и экспериментальному изучению растворов. «Среди важнейших химических операций выделяется растворение тел, которое прежде всего заслуживает физического исследования», — писал он еще в своей диссертации «О действии химических растворителей вообще», прочитанной им 22 марта 1745 года в академической Конференции и напечатанной впервые в 1750 году. Ломоносов идет своим собственным, независимым путем, так как он твердо убежден, что «всё, что до сих пор было предложено относительно причин растворения, не стоит на твердой почве». И он ставит перед собой задачу «создать более точную теорию этого предмета, подробнее рассмотрев химические и физические опыты, которые могут дать что-либо для объяснения растворения». Впоследствии в составленном им «Конспекте важнейших теорем, которыми постарался обогатить естественные науки М. В. Ломоносов», он указывал: «Основанная на химических опытах и физических началах теория растворов есть первый пример и образец для основания истинной физической химии, где именно явления объясняются по твердым законам механики, а не на жалком основании притяжения».[209]С провозглашением теории всемирного тяготения Ньютона начались попытки непосредственного перенесения открытых им законов на взаимодействие химических «корпускул». Сам Ньютон в 1704 году осторожно высказал эту мысль, задав вопрос: «Не действует ли между частицами тел также некая сила притяжения?» Но уже с 1732 года известный химик Г. Бургаве откровенно пользуется понятием взаимного притяжения частиц для объяснения химических реакций. В химии этот принцип сочетается со старинными антропоморфическими представлениями античных философов о дружбе, вражде, склонности, взаимном расположении и любви тел, в течение долгого времени питавшими воззрения алхимиков и астрологов. Так рождается понятие «химического сродства».

Ломоносов, подозрительно относившийся ко всему туманному и неопределенному, ко всему, что отдавало метафизикой или отражало ненаучные представления о природе, не мог включить это понятие в свою физическую химию и потому ни разу не пользуется выражением «химическое сродство». Способность к соединению тел он стремится объяснить их атомно-молекулярной структурой, а не таинственным и непостижимым избирательным «сродством», значившим в его глазах не более, чем одно из «скрытых качеств», к которым любили прибегать схоласты для объяснения всего, не поддававшегося объяснению.

Разумеется, Ломоносов не может принять и основанную на этих представлениях химическую теорию растворов, предложенную Бургаве и Шталем. Не удовлетворяют его и физико-механические теории растворов, развивавшиеся Гассенди и Робертом Бойлем. Ломоносов понимает раствор как особое химическое соединение. «Растворение имеет место, когда жидкое тело действует на другое — твердое или тоже жидкое — так, что последовательно отрывает его частицы от сцепления и связи с другими, присоединяет их к себе и с разрушенным и присоединенным телом образует смешанное тело».

Ломоносов предлагает разделить все растворы на две большие группы — растворы, образующиеся с выделением тепла (экзотермические), и растворы с поглощением тепла (эндотермические). К первым он относит растворение металлов в кислотах, т. е. явно химические превращения, ко вторым — растворы солей.

Это разделение растворов и указание на принципиальное отличие происходящих процессов по энергетическому признаку имело значение исторического события. Только в 1789 году Антуан Лавуазье, несомненно знакомый с первым томом «Новых комментариев» Петербургской Академии наук, где было напечатано исследование Ломоносова о растворах, впервые после него начинает различать растворение металлов в кислотах и растворение солей в воде. При этом, как и Ломоносов, Лавуазье указывал на «вскипание» жидкостей при растворении металлов и на поглощение тепла при растворении солей.

Для объяснения механизма растворения Ломоносов предложил довольно стройную теорию, перекликающуюся с современной молекулярно-кинетической теорией растворов. Многого он не знал, да и не мог знать по состоянию науки своего времени. Приписывая огромное значение газам («воздуху»), образующимся при «вскипании» жидкостей во время «растворения» металлов в кислотах, он не знал о химическом происхождении этих газов в результате взаимодействия кислоты и металла. Но его гениальное физическое предчувствие подсказало ему по существу правильную идею о способности металлов поглощать и удерживать в своих порах большие объемы газов, что было доказано научными исследованиями первой половины XIX века. Исходя из своей теории «упругой силы воздуха», Ломоносов предложил верное, в основных чертах, толкование явлений сорбции и десорбции газов на твердых телах.

Не только в его время, но и спустя целое столетие западноевропейские физики и химики пренебрегали изучением растворов. Великий русский химик Д. И. Менделеев, в течение всей своей жизни проявлявший глубокий интерес к этим вопросам, пишет о себе: «Область неопределенных химических соединений, особенно растворов и сплавов, и тесная связь их с определенными соединениями глубоко занимали меня с самого начала моей научной деятельности (в 50-х и 60-х годах XIX века. — А. М.), когда на этот предмет мало устремлялось внимания и работ в химии».[210]

«Ломоносов, — писал в 1919 году известный русский химик Л. А. Чугаев, — из далекого прошлого каким-то изумительным чутьем провидел не только возникновение этого важного отдела химии, но даже те слабые и теневые стороны, которые могли обнаружиться при неправильном и одностороннем развитии этой новой научной дисциплины».[211]

Однако дело было не столько в изумительном «чутье» Ломоносова, сколько в том, что он приложил к химии всю совокупность своих физических представлений, основанных на материалистическом понимании природы, что и позволило ему уйти на целое столетие вперед от своих современников. В своем «Курсе истинной физической химии» Ломоносов прямо указывает на недостаточность средств и порочность методов современной ему западноевропейской химии, которая скользила по поверхности явлений: «Большая часть химиков обыкновенно считает, что после ознакомления со смешанными телами при помощи химических операций, если они вполне познали составные части тел, поскольку это дается этим способом, и не ищут других путей во внутренности их». А для того чтобы проникнуть во «внутренность тел», узнать строение вещества, нужно знание «первоначальных частиц», т. е. атомов. «Видя у часов одну только поверхность, можно ли знать, какою они силою Движутся и каким образом, разделяя на равные и на разные части, показывают время. Во тьме должны обращаться физики, а особливо химики, не зная внутреннего нечувствительных частиц строения», — писал Ломоносов в «Рассуждении о твердости и жидкости тел» (1760).

Ломоносов хорошо сознавал, что упорядочить наши представления о мире можно, только начав с изучения материи, из которой состоит этот мир. Он не только указывал на неразрывную связь материи и движения, но и постоянно стремился истолковать различные явления и процессы, совершающиеся в природе, как результат особого рода движения частиц, составляющих материю. Поэтому его особенно привлекают вопросы атомно-молекулярной физики, от решения которых, по его глубочайшему убеждению, зависели все дальнейшие успехи естествознания. «Множество физических явлений до сих пор осталось недостаточно объясненным и особливо в той части естественных наук, которая изучает качества тел, происходящие от самых незначительных частичек, вполне недоступных всякому чувству зрения», — пишет он в своей диссертации «Об отношении количества материи и веса».

Для познания этих явлений необходимо было прибегнуть к теоретическим соображениям.

«Корпускулы совершенно недоступны для зрения, поэтому свойства их и способ взаимного расположения должно исследовать при помощи рассуждения», — указывал Ломоносов уже в своей работе «О различии смешанных тел», законченной им в марте 1739 года.

Невозможность при тогдашнем состоянии науки исследовать непосредственно эти первоначальные частицы заставляла Ломоносова искать решения другим путем. «Хотя в нынешние веки изобретенные микроскопы силу зрения увеличили… однако тех частиц, из которых состоят смешанные материи, особливо зрению представить не могут. Например, через Химию известно, что в киновари есть ртуть, и в квасцах земля белая: однако ни в киновари ртути, ни в квасцах земли белой ни сквозь самые лучшие микроскопы видеть нельзя, но всегда в них тот же вид кажется. И посему познания оных только через Химию доходить можно», — говорит он в своем гениальном «Слове о пользе Химии».

Именно химия и должна заняться изысканием «причин взаимного союза», которым первоначальные частицы «в составлении тел сопрягаются». Только познание атомно-молекулярного строения вещества может привести к объяснению его химических и физических свойств. Но в то же время физик и в особенности химик, исследуя различными способами многообразные свойства и изменения тел, или, как выражается Ломоносов, «многими образы в бесчисленных телах умножая и умаляя между частьми союзную силу взаимного сцепления», тем самым приходит и к познанию внутреннего строения и природы самих тел. В этом положении заключена глубокая философская мысль о соответствии методов нашего познания реальному и объективному значению познаваемого мира.

Однако, о чем не забывает Ломоносов, в его время и сама химия «показывает только материи, из которых состоят смешанные тела, а не каждую их частицу особливо», а поэтому и химики должны «разумом достигать потаенного безмерною малостию виду, меры, движения и положения первоначальных частиц, смешанные тела составляющих».

Твердая вера Ломоносова во всемогущество человеческого разума, его полнейшая убежденность в познаваемости мира приводят его к мысли, что когда-нибудь ученые получат возможность более непосредственного изучения строения материи. И с величайшей проницательностью, как бы предвосхищая дальнейшие успехи науки, он говорит: «Подлинно по сие время острое исследователей око толь далече во внутренности тел не могло проникнуть. Но ежели когда нибудь сие таинство откроется, то подлинно Химия тому первая предводительница будет».

Ломоносов мыслил как философ-материалист и умел поэтому находить верные принципы понимания этих глубоких и недоступных еще непосредственному исследованию явлений. Это и дало возможность Ломоносову стать подлинным родоначальником новой атомистики в физике и химии. В отличие от Бойля и Ньютона, представлявших усложнение материи как простое увеличение числа атомов, Ломоносов отчетливо сознавал качественное отличие отдельных форм существования материи, порождающее глубокое изменения всех ее свойств, в том числе и характера движения частиц. В заметках по «Теории электричества, разработанной математическим путем», Ломоносов прямо указывает, что механику крупных тел нельзя целиком переносить на атомно-молекулярные процессы: «В предисловии надо сказать о механике мельчайших частиц и что к ним не везде можно приложить законы чувствительных тел».

Точно так же Ломоносов не мог довольствоваться измерениями количества вещества только на основании установления весовых отношений. Он ставит вопрос о необходимости учитывать качественные особенности вещества при определении его количества. В своей диссертации «Об отношении количества материи и веса» Ломоносов писал, что он вполне согласен с положением Ньютона, что «воздух удвоенной плотности делается учетверенным», но в то же время указывает, что не считает возможным полностью принять это положение, так как «то, что принимается как вполне справедливое для однородных тел, не будет в то же время обязательно приложимо к разнородным телам». «Нет сомнения, — пишет Ломоносов, — что в одном фунте золота материи вдвое меньше, чем в двух фунтах его же, но сомнительно, чтобы в одном фунте воды и в двух фунтах золота было то же отношение материи». В этих словах Ломоносов вполне отчетливо формулирует представление о химических единицах количества вещества, установленных в химии только через пятьдесят лет после его смерти Дальтоном и Авогадро. Задолго до Дальтона в своей диссертации «Элементы математической химии» (1741) Ломоносов указывает на постоянство состава химических соединений и формулирует общие основания закона кратных отношений: «Начало есть тело, состоящее из однородных корпускул. Смешанное тело есть то, которое состоит из двух или нескольких различных начал так соединенных между собой, что каждая отдельная его корпускула имеет такое же отношение частей начал, из которых тело состоит, как [для целых отдельных начал] имеет и все смешанное тело».

Особенно замечательно, что Ломоносов пришел и к мысли, что «корпускулы» (молекулы) разнородны и образуют разнородные тела, когда входящие в их состав «элементы» (атомы) соединены между собой различным образом. В диссертации «Элементы математической химии» Ломоносов дает такое определение корпускулы: «Корпускула есть собрание элементов в одну небольшую массу. Корпускулы однородны, если состоят из одинакового числа одних и тех же элементов, соединенных одинаковым образом. Такого рода корпускулами являются корпускулы одинаковой массы, у которых часть подобна целому… Корпускулы разнородны, когда элементы их различны и соединены различным образом или в различном числе; от этого зависит бесконечное разнообразие тел».

Только в 1829 году шведский химик Я. Берцелиус, установив, что винная и виноградная кислоты представляют собой химические соединения одинакового состава, но с различными свойствами, ввел в науку понятие изомерии, указывающее на различие в структуре молекул при одинаковом числе входящих в нее атомов. Перегруппировка атомов внутри молекулы и вызывает различие в химических и физических свойствах получаемых соединений.

Атомистическое учение пронизывает всё мировоззрение Ломоносова, является главнейшей основой его материалистического понимания действительности. Ломоносов стремится найти в совмещении и взаимодействии материальных частиц объяснение всех решительно явлений природы, представить как молекулярный и физико-химический процесс, «всех чувств действия и других чудных явлений и перемен, в натуре бывающих». Таким путем он объясняет и возникновение наших ощущений и представлений, подчиняя их воздействию внешнего, объективно существующего мира. «Жизненные соки в нервах таковым движением возвещают в голову бывающие на концах их перемены, сцепясь с прикасающимися им внешних тел частицами. Сие происходит нечувствительным временем для беспрерывного совмещения частиц по всему нерву от конца до самого мозгу», — говорил Ломоносов в своем «Слове о происхождении света» в 1756 году.

Атомно-молекулярное учение Ломоносова, хотя оно и оставалось долгое время не известным во всем своем объеме, всё же оказало заметное влияние на развитие русской теоретической мысли в области физики и химии. Четко сформулированные Ломоносовым указания на свойства и взаимодействия атомов и молекул получили дальнейшее раскрытие в трудах русских химиков Н. Н. Бекетова, Николая Соколова, Н. Н. Зимина, А. М. Бутлерова и Д. И. Менделеева, знавших о химических воззрениях Ломоносова и восхищавшихся их смелостью и глубиной.

Не только содержание лекций Ломоносова по химии, но и сам метод преподавания, стремление показывать все на опытах и вовлекать студентов в исследовательскую работу были совершенно новы и необычны. Еще в начале XIX века в большинстве университетов Европы общие курсы химии читались отвлеченно и без каких бы то ни было опытов. Юстус Либих вспоминает лекции своего учителя, довольно известного в свое время немецкого химика Кастнера, которые были так «беспорядочны и нелогичны», что «вполне походили на лавку старьевщика, набитую всяческою ученостью». Ломоносов последовательно и систематически излагал свой курс и требовал, чтобы студенты не только слушали, но и своими руками производили все операции и постепенно втягивались в самостоятельную работу. 15 апреля 1754 года он сообщал академической Конференции, что для постановки опытов с соляными растворами требуется очень много времени, поэтому он «употребил для этих трудов студентов, ходивших к нему на лекции».

Эта плодотворная деятельность Ломоносова скоро оборвалась. В 1753 году Петербургская Академия наук предложила на конкурс задачу — объяснить причины отделения золота от серебра посредством крепкой водки и притом показать способ, как бы легче и дешевле разделить эти металлы. Конкурс был повторен и в 1754 году, так как присланные диссертации не были признаны удовлетворительными. Из вновь доставленных сочинений одна работа обратила на себя внимание Ломоносова, который и высказал мнение, что она «едва ли награждения не достойна». Но мнения разошлись. Об этой же диссертации очень холодно отозвался опытный пробирер (специалист по определению количества благородных металлов в сплавах и слитках) и знаток золотоплавильного дела Шлаттер, заметивший, что «никакое в Европе место не может похвалиться приведением искусства разделения до высокой степени, кроме России». При этом, указывал Шлаттер, в России весь этот процесс обходится значительно дешевле: «фунт со всеми расходами и угаром[212] обходится не выше 64 копеек», тогда как в немецкой земле, как видно из представленной диссертации, «за разделение с фунта по 2 ефимка[213] берется». Получалось, что присуждать премию не за что. Все же премию присудили для устранения «всякого подозрения, будто бы Академия не исполняет того, что обещает». Но присудили ее не тому, за кого стоял Ломоносов (Карлу Дахрицу), а некоему Ульриху Зальхову.

Это, в сущности, незначительное происшествие имело для Ломоносова весьма серьезное последствие, о котором он сам рассказывает в своей «Истории Академической канцелярии»: «При случае платы в награждении по задаче ста червонцев за химическую диссертацию, Ломоносов сказал в собрании профессорском, что де он, имея работу сочинения Российской истории, не чает так свободно упражняться в химии, и ежели в таком случае химик понадобится, то он рекомендует ландмедика Дахрица. Сие подхватя, Миллер записал в протокол и, согласясь с Шумахером, без дальнейшего изъяснения с Ломоносовым, скоропостижно выписали доктора Зальхова, а не того, что рекомендовал Ломоносов, который внезапно увидел, что новый химик приехал и ему отдана лаборатория и квартира. Помянутый Зальхов был после весьма жалок».

Так нечаянно-негаданно Ломоносов лишился созданной им химической лаборатории. Его поймали на слове. В докладе, посланном Разумовскому, было написано, что 18 августа 1755 года профессор Ломоносов «объявил, что за другими делами профессию химии отправлять более не в состоянии и что надлежит на его место выписать из-за моря другого химика». Началась переписка с заграницей. Вдобавок Эйлер, мнение которого так ценили в Петербурге, жестоко обманулся и отрекомендовал Зальхова «не только способным, но и образованным человеком». По словам Эйлера, Зальхов, узнав о предложении отправиться в Петербург, был страшно обрадован, «потому что у него здесь мало надежды на получение места по своей науке химии и живет он без службы». «У него только жена, и его можно было бы приобрести на недорогих условиях». Весной 1756 года он уже был в Петербурге. Этот приобретенный по дешевке безработный немецкий химик, получивший в свое ведение химическую лабораторию Ломоносова, оказался полнейшим ничтожеством и быстро привел «свою науку» к полнейшему запустению.

Ломоносову пришлось снова заниматься химическими опытами у себя дома и «на своем коште». Но Ломоносов не перестал разрабатывать важнейшие вопросы естествознания и размышлять об основных законах, управляющих природой.

Одной из характернейших черт естествознания XVIII века было пользовавшееся всеобщим распространением убеждение о существовании в природе множества таинственных и непостижимых материй, или «флюидов», которых нельзя было ни взвесить, ни уловить, ни удержать в какой-либо оболочке. Их называли «невесомыми» и «неукротимыми». Они приходили и уходили неведомыми путями, распространялись и «перетекали» от предмета к предмету. От их простого присутствия зависело появление теплоты, света, электричества, магнетизма. Ученые яростно спорили, совпадает ли «световая материя» с «огненной», а «материя тепла» с «флогистоном», присутствующим при химических процессах.

Западноевропейские физики и химики XVIII века представляли себе материю в отрыве от движения. Явления, вызванные движением собственных частиц самой материи, объяснялись существованием таких особых невесомых материй, или «субстанций», которые, по выражению Ломоносова, «скитались без малейшей вероятной причины».

Это метафизическое отношение к природе тяготело «ад естествознанием не только во времена Ломоносова. Выпущенный в 1830 году в Лейпциге в «заново переработанном виде» известный «Физический словарь» Гелера содержал особую статью о «невесомых», содержащую глубокомысленные рассуждения о том, что, «по всей вероятности, вряд ли можно рассчитывать на то, что когда-либо будет найдена такая оболочка, в которой они могли бы находиться долгое время».

«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».

Браун охотно принял предложение Ломоносова производить опыты сообща. 26 декабря, когда мороз достиг очень большой силы (-41,3° по шкале нашего времени), Ломоносов погрузил ртутный термометр в «холодильную смесь» из снега, «крепкой водки» (азотной кислоты) и «купоросного масла» (серной кислоты). «Не сомневаясь, что она уже замерзла, — описывает этот опыт Ломоносов, — вскоре ударил я по шарику медным при том бывшим циркулом, отчего тотчас стеклянная скорлупа расшиблась и от ртутной пули отскочила, которая осталась с хвостиком бывшия в трубке термометра достальныя ртути, наподобие чистой серебряной проволоки… Ударив по ртутной пуле после того обухом, почувствовал я, что она имеет твердость, как свинец или олово. От первого удара, даже до четвертого, стискивалась она без седин, а от пятого, шестого и седьмого удара появились щели… Итак перестав больше ртуть ковать, резать стал ножом, и по времени около 20 минут стала она походить на амальгаму или на тесто, и вскоре получила потерянную свою жидкость, то есть растопилась на таком великом морозе».

Результаты своих наблюдений Ломоносов и Браун доложили 6 сентября 1760 года на годичном собрании Академий наук. Браун выступил с описанием внешних условий опыта, Ломоносов взял на себя изложение теоретических вопросов. «Коллега Браун, муж в философских и физических делах весьма прилежный, весьма ученый, весьма искусный в опытах, счастливый своими удачами, говорит о замороженной им ртути; и я предлагаю свои размышления, касающиеся различного сцепления тел, обусловливающего различную твердость и жидкость их», — указывает Ломоносов в латинском наброске своей речи (которая была потом произнесена по-русски).

Ломоносов особенно подчеркивает заслуги Брауна в этом выдающемся открытии, так как желает защитить его от недобросовестных нападок и происков тех академиков-иностранцев, которым была поперек горла их давнишняя дружба. В 1764 году в составленной им «Истории Академической канцелярии» Ломоносов писал, вспоминая об этом: «А что на Брауна уже не первой раз они нападают за его несклонность к их коварствам, то свидетельствует их поступок, когда он ртуть заморозил: ибо Миллер писал в Лейпциг именем Академии без ее ведома, якобы начало его нового опыта произошло от профессора Цейгера и Епинуса; и Брауну, якобы, по случаю удалось как петуху сыскать жемчужное зерно».

Создавая целостную физическую картину мира, Ломоносов не мог обойти вопроса о природе света, тем более, что оптика была его подлинной страстью. В своем «Слове о происхождении Света», произнесенном 1 июля 1756 года, Ломоносов поднимал острые и спорные вопросы физики. Он не сомневался в том, что свет представляет собой движение материи. Но на этот счет существовало два мнения: «Первое Картезиево, от Гугения подтвержденное и изъясненное; второе от Гассенда, начавшееся и Невтоновым согласием и истолкованием важность получившее. Разность обоих мнений состоит в разных движениях. В обоих поставляется тончайшая, жидкая, отнюдь неосязаемая материя. Но движение от Невтона полагается текущее и от светящихся тел, наподобие реки во все стороны разливающееся; от Картезия поставляется беспрестанно зыблюшееся без течения».

Христиан Гюйгенс (или Гугений, как его называл Ломоносов) в своем трактате «О свете», написанном в 1678 году, представлял себе передачу света на расстояние как ряд ударов в покоящиеся упругие частицы эфира, по которым и распространяется движение. По этим частицам может передаваться множество пересекающихся волн, не сливаясь и не уничтожая друг друга. Гюйгенс пояснил это наглядным примером: «Если одновременно ударить по ряду с двух противоположных концов равными шарами… то каждый из них отскочит с тою же скоростью [с какой он шел], а ряд весь останется на месте, хотя движение и прошло по всей длине его в том и другом направлении».

Ломоносов был близок к такому пониманию эфира, предполагающему наличие во всемирном пространстве сплошной упругой среды. В набросках по теории электричества он высказывает мысль, что «частички, составляющие эфир, всегда все находятся в соприкосновении с соседними наиболее близкими». Эти частички «имеют шаровидную фигуру». Свет распространяется через огромное пространство в нечувствительный момент времени. «Колеблющееся движение, коим через эфир распространяется свет, не может иначе происходить, как если одна корпускула ударит в другую корпускулу; а ударить не может, если не прикоснется».

Ломоносов защищал волновую теорию света. Но в его время как раз восторжествовала теория Ньютона. Ньютон считал, что всякое светящееся тело испускает мельчайшие частицы, или корпускулы, особой световой материи. При переходе в более плотную среду или даже приближаясь частицы должны были испытывать притяжение. При этом скорость их должна была увеличиться, а отсюда следовало, что скорость света в более плотной среде (например, в воде) должна быть больше, чем в менее плотной. Этим можно было объяснить законы преломления света; но чтобы объяснить отражение света, Ньютон должен был приписать материальной среде, принимающей свет, еще и отталкивающую силу. Ньютон считался со взглядами Гюйгенса. Он угадывал относительную справедливость и вместе с тем неполноту каждой из соперничавших теорий. Последователи Ньютона уже не сознавали внутренних противоречий отстаиваемой ими теории истечения. Волновая теория света отрицалась большинством западноевропейских ученых.

Ломоносова не ослепил авторитет Ньютона. В «Слове о происхождении Света» он приводит много доводов против теории истечения света и утверждает, что она не согласуется с законами механики и повседневным опытом. «Между известными вещами, что есть тверже алмаза? Что есть его прозрачнее? Твердость требует довольной материи и тесных скважин; прозрачность едва из материи составленному быть ему позволяет, ежели положим, что лучи простираются текущим движением Ефирной материи. Ибо от каждого пункта его поверхности и всего внутреннего тела к каждому ж пункту всея поверхности и всего ж внутреннего тела проходят лучи прямою линиею. Следовательно, во все оные стороны прямолинейные скважины внутрь всего алмаза простираются. Сие положив, алмаз не токмо должен состоять из редкой и рухлой материи, но и весь должен быть внутри тощий». Ломоносов предлагает поставить алмаз между двумя свечами, даже между множеством свечей. Лучи будут проходить беспрепятственно. Почему же при встрече световых лучей в узких скважинах ничего не происходит и нет ни малейшего «в лучах замешательства»? «Где справедливые логические заключения? Где нерушимые движения законы?» — восклицал Ломоносов. Он был убежден, что все эти затруднения и «невозможности» может устранить только волновая теория света.

Ломоносов отвергал существование самостоятельной «светящейся материи», которая, как он был убежден, не может притекать от солнца с неимоверной скоростью и в огромных количествах и затем неизвестно куда исчезать. Ведь не сам воздух «от звенящих гуслей» течет во все стороны, а звук передается, приходит к уху через его колебание. Точно так же «зыблющееся» движение эфира, наполняющего вселенную, служит для передачи и возбуждения явлений света. Самостоятельно разрабатывая важнейшие вопросы физики, Ломоносов опирался на отдельные теоретические положения естествоиспытателей прошлого, не считаясь с тем, признаны они или нет его западноевропейскими современниками. Выступая поборником «устаревшей» теории света, Ломоносов проявил необычайную смелость и независимость мысли. Его доводы произвели глубокое впечатление на Леонарда Эйлера, который почти дословно повторил их в своей популярной книге по физике, выпущенной Петербургской Академией на французском и русском языках под заглавием: «Письма о разных физических и филозофических материях, писанные к некоторой немецкой принцессе» (1768). Но и его голос остался одиноким.[220]

Теория истечения господствовала еще много десятилетий.[221]

Основные физические принципы Ломоносова в общих чертах отвечали тому уровню, которого достигла западноевропейская наука только к середине XIX века, когда, наконец, получили развитие и признание закон сохранения материи и присущего ей движения, молекулярно-кинетическая теория теплоты, кинетическая теория газов и волновая теория света, являющиеся главнейшими достижениями ломоносовской физики.

Естествоиспытатель XVIII века был окружен не только таинственными «невесомыми» материями. Со всех сторон на него надвигались еще более непостижимые силы, привлеченные для объяснения новых и непонятных фактов и явлений. Положительное и отрицательное электричество, притягательные и отталкивательные силы, наконец, действующее на едва мыслимых расстояниях всемирное тяготение. Принципы, не скрывающие в себе ничего сверхъестественного, становились орудием опасной метафизики. Шло ожесточенное наступление на самые основы материализма. Феодальное мировоззрение защищалось не только насилием. Не случайно уже с XVII века вопросами естествознания занялись иезуиты. Из их среды вышли выдающиеся физики и астрономы. Иезуиты охотно экспериментировали, но первоначально избегали гипотез. Они даже ядовито упрекали своих противников, в особенности картезианцев, что те следуют «предвзятым» идеям, вместо добросовестного «описания» природы. Иезуиты-физики стремились приспособить схоластику к новейшим открытиям естествознания, заставить их служить своим целям. Ограничение задач науки «наблюдением» и «описанием» было для них удобным средством для утверждения метафизики.

К середине XVIII века с ростом материалистических тенденций, в период назревания буржуазной французской революции еще более усилился натиск антиматериалистических учений. Физики-идеалисты, в том числе иезуиты, занялись теорией и обратили внимание на возможности, которые открывались для них в теории Ньютона. Атомизм Ньютона, допускающий действие на расстоянии, через «пустоту», давал отправную точку для дальнейшего обоснования динамизма. Материя исчезала вовсе. Оставались только силы.

На прямо противоположных позициях стоял в это время Ломоносов. Еще в самом начале своей научной деятельности он смело отверг все идеалистические попытки истолковать образование материи из метафизических «сущностей». В своей диссертации «О нечувствительных физических частичках», начатой еще в студенческие годы, Ломоносов последовательно рассматривает и опровергает все логически допустимые «способы» образования протяжения из непротяженных частиц. Он указывает, что в том случае, если эти нематериальные частицы взаимно касаются друг друга, то они должны совместиться в одну точку и потому не могут образовать никакого тела. Если же эти бестелесные частицы могут образовывать тела без взаимного касания, то они будут сопроницаемы, и в каждом ограниченном пространстве возможно одновременное присутствие неограниченного числа тел.

Далее Ломоносов разбирает и другие, более сложные случаи, когда «частицам», не имеющим протяжения, приписывались различные «силы». «Может быть, — говорит он, — кто-нибудь припишет частичкам, не имеющим протяжения, некоторую центробежную силу, которою бы прочие частички удерживались от них на определенном расстоянии. Однако можно приписать центробежную силу только тому, что вращается круговым движением; но так как части, не имеющие протяжения, не могут иметь поверхность, отдельную от центра, то не могут и двигаться вращательным движением и развивать центробежную силу по отношению к другим частичкам». Ломоносов не допускает возможности ни передачи движения без посредствующей среды и иным путем, кроме удара, ни существования особой самостоятельной «силы сопротивления». Ломоносов пишет: «Ни одна частичка не может оттолкнуть другую при соприкосновении, если не возбудит ее к движению; к движению же не может возбудить, если не ударит в нее; ударить же не может, если отталкиваемая частичка не будет препятствием Для толкающей; препятствием, наконец, не может быть, если не будет протяженной, т. е. не имеющие протяжения частички не могут обладать никакой отталкивающей силою».

Ломоносов в течение всей своей жизни выступал поборником положения об изначальной материальности мира. В опубликованном им в 1760 году «Рассуждении о твердости и жидкости тел» он повторяет свои доводы против метафизического понимания материи и в заключение говорит: «Когда протяжение есть необходимо нужное свойство тела, без чего ему телом быть нельзя, и в протяжении состоит почти вся сила определения тела; для того тщетен есть вопрос и спор о непротяженных частицах протяженного тела».

Атом, по представлениям Ломоносова, изначально материален. Он особенно настаивает на однородности (гомогенности) «нечувствительных частичек» (атомов), что было особенно важно в то время, когда пользовались широким распространением взгляды Лейбница, отрицавшего самую возможность полной идентичности каких бы то ни было вещей в природе.

Ломоносов весьма сдержанно относился к теории всемирного тяготения Ньютона, ибо не мог допустить действия на расстоянии, и в своем «Рассуждении о твердости и жидкости тел» (1760) утверждал, что «подлинная и бесподозрительная притягательная сила в натуре места не имеет». Еще резче он выразился в «Слове о происхождении Света», где говорил, что «притяжение» в его чистом виде не что иное, как «потаенное качество из старой Аристотелевой школы, к помешательству здравого учения возобновленное». Таким образом, в попытках идеалистического истолкования ньютонианства Ломоносов не без основания видел подновленную схоластику. В этой связи уместно напомнить замечание Энгельса, что «ньютоновское притяжение и центробежная сила — пример метафизического мышления: проблема не решена, а только поставлена». И далее Энгельс пишет: «Лучшее, что можно сказать о нем, это — что оно не объясняет, а представляет наглядно современное состояние движения планет».[222]

Ломоносов тоже хотел сказать лучшее о Ньютоне. Как впоследствии Эйлер, Ломоносов был убежден, что Ньютон не разделял положения о «действии на расстоянии» и даже не объявлял притяжения реальностью. В своем «Рассуждении о твердости и жидкости тел» Ломоносов утверждает, что Ньютон «притягательной силы не принимал в жизни, по смерти учинился невольной ее предстатель излишним последователей своих радением». То же самое Ломоносов говорит и в своей ранней работе «О нечувствительных физических частичках» (1744): «Здесь не место оспаривать мнения мужей, заслуживших известность в науках, кои принимают кажущуюся силу притяжения за явление, объясняющее другие явления; в этом им можно уступить по тому же основанию, по какому астрономы предполагают суточное движение звезд для определения их кульминаций, восхождений и т. п.». Таким образом, Ломоносов считал «силу» Ньютона математической условностью. «Знаменитый Ньютон, установивший законы притяжения, вовсе не предполагал чистого притяжения», — пишет Ломоносов и ссылается на слова Ньютона, звучавшие примирительно по отношению к картезианским принципам.

В своих публичных высказываниях Ньютон был осторожен. Он даже утверждал, что тяжесть должна вызываться каким-то — агентом, действующим постоянно по определенным законам.

Но он уклонялся от прямого ответа на вопрос, какого же свойства этот постоянно и неизменно действующий агент. Но для себя эти вопросы Ньютон решил, и притом несколько неожиданно для естествоиспытателя. Как обнаружилось из опубликованных в 1937 году дневников Д. Грегори, записывавшего свои беседы с Ньютоном, последний серьезным образом полагал, что пустое пространство между атомами заполнено… богом. [223]Бог, от присутствия которого «движущиеся тела не испытывают сопротивления» (в силу его нематериальности), и является скрытым регулятором всемирного тяготения. В этом проявили себя узость и ограниченность социального мировоззрения «сэра Исаака Ньютона».

Исаак Ньютон хранил свои соображения при себе, но его последователи открыто делали реакционные выводы из его учения. Издатель сочинений Ньютона Роджер Коте принимал уже действие на расстоянии как нечто вполне бесспорное и реально существующее. Нападая на сторонников картезианской физики, он писал: «Их надо причислить к отребью того нечестивого стада, которое думает, что мир управляется роком, а не провидением, и что материя в силу своей собственной необходимости и всегда и везде существовала, что она бесконечна и вечна».

Даже Вольтер делал теологические выводы из положений ньютоновской физики. «Вся философия Ньютона, — писал Вольтер, — с необходимостью ведет к признанию некоего Высшего существа, которое все создало и все свободно устроило. Ибо, если по Ньютону (и согласно с рассудком) мир конечен, если существует пустота, — материя, следовательно, не существует по необходимости, а получила существование от некоторой свободной причины. Если материя обладает притяжением, как это доказано, она обладает им не по своей природе, подобно тому, как она по своей природе протяженна; следовательно, тяготение она получила от бога».[224]

Но были и во времена Вольтера люди, которые вовсе не хотели считать доказанным «бесподозрительное притяжение» Ньютона. И, конечно, прежде всего потому, что оно было повернуто против материалистического понимания мира. Ломоносов — представитель самого передового и прогрессивного естественнонаучного мировоззрения; какое только было возможно в XVIII веке, защищал последовательное материалистическое понимание природы от неожиданного мощного вторжения метафизики, пытавшейся опереться на данные опытной науки и теоретические построения Ньютона.

Ломоносов угадывал исторический смысл деятельности Ньютона, ее положительное значение для «приращения наук». Но он отдавал себе отчет в том, какие философские выводы стремятся сделать из теории тяготения. Поэтому-то он и стремился защитить Ньютона от его последователей. Более того, собственные позиции Ломоносова отчасти напоминают то положение, которое занимал Ньютон в семидесятых годах XVII века, когда он пытался соединить свои усилия с картезианскими воззрениями. По замечанию профессора Т. Райнова, в «столкновении» Ломоносова с Ньютоном следует видеть признак «творческой зрелости и активности», которые проявились в русской науке XVIII века». [225]

Ньютоновское понимание природы было пронизано стремлением к компромиссу со старой схоластикой. Ньютон не только рассматривал материю в отрыве от движения, но и отрицал вечность движения, признавая необходимость первичного божественного толчка. Критикуя воззрения Ньютона на причину тяжести тел, Ломоносов с неумолимой последовательностью выдвигает и доказывает важнейшее положение научного материализма, что «первичное движение никогда не может иметь начало, но должно длиться извечно». Это положение сформулировано Ломоносовым в черновых заметках к письму, отправленному Леонарду Эйлеру в 1748 году. «Тяготение тел, — писал Ломоносов, — есть движение производное и, следовательно, зависит от другого движения», а поэтому «приписывать это физическое свойство тел божественной воле или какой-либо чудодейственной силе мы не можем».

Неприемлемость для Ломоносова теории чистого притяжения заставила его искать объяснения явлений тяжести другими путями. Тяжесть, полагал Ломоносов, должна происходить в результате толчков, импульсов, ударов, которые получают тела и которые влекут их к центру Земли. Поэтому должна существовать особая «тяготительная материя», которая, будучи связана с телами и передавая им эти удары, вызывает явление тяжести. Однако это отнюдь не значит, что Ломоносов делал уступку «особливым» невесомым материям, столь популярным в его время. Действие тяжести Ломоносов возлагает на эфир, который и выступает в роли «тяготительной материи».

Ломоносов полагал, что в огромном, развивающемся, подвижном во всех своих частях мире не может быть постоянного центра тяжести, как не может быть неизменно и постоянно действующей силы тяготения. Как ни малы были возможные колебания земного тяготения, нужно было попытаться уловить их с помощью особых приборов. И Ломоносов настойчиво трудится над созданием таких приборов. Еще в 1749 году он предлагает сконструированный им «универсальный барометр», с помощью которого можно изучать «изменения веса во всех телах».

Начиная с середины пятидесятых годов Ломоносов занимается изобретением различных «пендулов» (маятников) и «механических стрелок» для того, чтобы «узнать, всегда ли в земли центр, притягивающий к себе тяжелые тела, стоит неподвижно или переменяет место», как писал он в отчете о своих трудах в 1756 году.

30 июня 1757 года Ломоносов предлагает Академии наук объявить задачу на премию: «Изменяется ли направление силы тяжести», а 15 сентября того же года он предложил, чтобы «для точнейших наблюдений, переменяется ли центр, к которому стремятся тяжелые тела, сделать пендул, какой он у себя имеет, и оной здесь в Академии в пристойном месте повесить, что бывшие в оном собрании члены за дело полезное признали». Сам Ломоносов начинает производить с помощью сконструированных им приборов регулярные измерения и наблюдения, связанные с изменением силы тяжести по величине и направлению.

В представленном им 8 мая 1759 года «Рассуждении о большей точности морского пути» Ломоносов уже смог сослаться на результаты своих предварительных наблюдений:. «Сего великого пендула наблюдая движения, приметил я нарочито правильные перемены, которые от востока к западу чувствительнее, нежели от севера к полудни бывают, чему таблица приложена, содержащая шестьсот моих наблюдений». Одновременно он производил опыты с барометром. Ломоносов не считает свои выводы окончательными: «Многие неудобности непостоянной погоды, а особливо приспевшая весна, не позволили мне увериться о справедливой причине перемен, которые мною примечены». Ломоносов придает большое геофизическое и метеорологическое значение своим наблюдениям и предвидит от них не только теоретическую, но и практическую пользу. Он продолжает систематически вести и записывать свои наблюдения, сводя их в особые таблицы. В отчете за 1759 год он сообщает: «Учинено мною над центроскопическим пендулом, мною же изобретенным, и над упомянутым барометром универсальным 2100 наблюдений переменам, в них бывающим, каковые еще нигде в ученом свете не деланы».

И, наконец, в составленной им в начале 1764 года «Росписи» своих ученых трудов Ломоносов указывает, что с помощью изобретенных им «центроскопических инструментов» доказывается, что «тягость тел не постоянна и всечасно переменяется». В мае того же года Ломоносов объявил на академическом заседании, что «имеет готовую диссертацию о возмущении тяжести, к которой принадлежат таблицы наблюдений, сделанных при помощи его маятника». Начало Диссертации Ломоносов успел прочитать 27 августа 1764 года, однако болезнь помешала ему огласить ее полностью.[226] Независимо от того, насколько удалось Ломоносову экспериментально подтвердить свои положения, сама идея о возможности вариаций тяжести была необычайно новой и смелой для его времени, так как к постановке этих вопросов наука снова подошла только в самом конце XIX века.

По представлениям Ломоносова, вес не является абсолютным свойством материи. Эфир, таким образом, не имеет веса, но он может явиться его причиной. Таким образом, само понятие веса Ломоносов пытался вывести из движения. Различие в удельном весе происходит от состояния поверхности малых частиц. Все дело в сумме ударов, получаемых частицами через эфир, а чистого притяжения нет. Так рассуждал Ломоносов. Это была не только чрезвычайно остроумная, но и последовательная механико-материалистическая теория. «Без эфира, протягивающего механические нити между дискретными массами в пустом пространстве, нет возможности механического понимания явлений», — указывал академик С. И. Вавилов.[227] Эфир и явился для Ломоносова универсальным передатчиком движения. В эфире, как и в веществе, согласно Ломоносову, возможны три рода движения: «текущее» (поступательное), «коловратное» (вращательное) и «зыблющееся» (колебательное).

Желая свести световые, электрические, отчасти тепловые (лучистая теплота) явления к движению в эфире, высказывая мысль о взаимной связи этих явлений, в частности света и электричества, Ломоносов пытался с помощью эфира объединить и связать воедино все виды движения в природе.

Ломоносов стремился установить взаимную связь физических явлений, объясняя их многообразие различием в движении единой в своей сущности материи. Не довольствуясь чисто теоретическими рассуждениями, он пытался обосновать свои мыслительные выводы экспериментальным путем. В этом отношении очень интересны его опыты в пустоте, о которых до нас дошли, к сожалению, лишь отрывочные сведения. Заметив свечение ртути в пустой запаянной трубке при встряхивании, Ломоносов предположил, что ртуть светится от колебаний, возникающих в ее частицах. Ломоносов решил узнать, не возникнет ли подобное свечение, если возбудить колебательные движения в струнах, полагая найти связь между колебаниями в воздухе и в эфире, о чем доложил академической Конференции еще 18 января 1753 года. Через четыре с половиной года, 30 июля 1757 года, Ломоносов показывал на заседании «маленькие гусли», устроенные им для того, чтобы «чинить под антлиею» (воздушным насосом) эксперимент «для доказательства, что лучи и искры» происходят от движения эфира. Опыты эти не могли дать положительного результата, так как механические колебания слишком медленны, чтобы стать источником светового излучения. Свечение ртути в безвоздушном пространстве связано, как мы теперь знаем, с электризацией. Но удивительно, что и Ломоносов в свое время пришел в конце концов к мысли, что «свет в трубках без воздуха электрический», как он отметил в своих «Химических и оптических записках», относящихся к 1762–1763 гг.

Ломоносовское познание мира шло по верному материалистическому руслу. Его творческая мысль устремлялась к такому решению вопросов, какое было еще совершенно чуждо тогдашней западноевропейской науке.

Западноевропейское естествознание XVIII века дробило физическую картину мира, наводняя ее «особливыми» лжематериями и порознь действующими силами. Оно отрывало движение от материи и разобщало различные формы движения. Ломоносов же, напротив, исходил из отчетливого представления об единстве материи и материальных сил в мире.

Он стремился связать свои атомистические представления с понятием непрерывной среды. В отличие от Декарта, исходившего из представления о бесконечной делимости материи, Ломоносов принял неделимый и непроницаемый (дискретный) атом древних атомистов, перешедший в систему Ньютона. Но в отличие от ньютоновских частиц, летающих в пустом пространстве по законам механики и подчиненных таинственным силам тяготения, атомы Ломоносова, или, как он их называл, первоначальные «нечувствительные частицы», двигались и перемещались в более тонком эфире, воспринимая и передавая через него различные виды движения. При этом Ломоносов вводит новый принцип, или, как он говорит, основание, «которое во всей физике поныне неизвестно, и не токмо истолкования, но еще имени не имеет». Он называет это основание «совмещением частиц» и поясняет аналогией с зубчатыми колесами.

«Представьте себе, — говорит он в своем «Слове о происхождении Света», — всемирного строения пространство, из шаричков нечувствительной, но разной величины состоящее; поверхность их, наполненную частыми и мелкими неравностями, которыми оные частицы наподобие зубцов, каковы на колесах бывают, друг с другом сцепиться могут. Из механики известно, что те колеса сцепляются и друг с другом согласно движутся, которых зубцы равной величины и одного расположения лад в лад приходят; а которых величина и расположение разны, те не сцепляются и друг с другом согласно не движутся». Ломоносов предлагает назвать частицы, «сцепляющиеся согласно друг с другом», совместными, а «не сцепляющиеся и не движущиеся согласно» — несовместными. Далее Ломоносов говорит: «Сила оного основания зависит от сходства или несходства поверхностей».

Если бы дело шло только о том, чтобы представить себе частицу материи вроде шестерни или снабженной любыми другими механизмами для сцепления, то у Ломоносова не было бы причины заявить, что тут намечается какое-то новое основание, «которое во всей физике поныне неизвестно». Формы гипотетических корпускул конструировались и до Ломоносова. Вымышленные корпускулы щедро снабжались всевозможными крючочками и зубчиками. Что же касается Ломоносова, то он как раз воздерживался от попыток умозрительно определить форму этих частичек и снабдить их вымышленными механическими признаками. В своей полемической статье «О должности журналистов», напечатанной в 1755 году на французском языке, Ломоносов писал, что «на сегодняшний день здравомыслящее учение не претендует на знание точной формы частиц».

Еще в 1745 году в своей диссертации «О действии химических растворителей» Ломоносов иронически отзывался о теориях растворов западноевропейских химиков и физиков, которые «придают временно растворителям клинья, крючочки и не знаю еще какие инструменты, или без всяких доказательств, или приводя маловероятные доводы». Дело для Ломоносова было не в измышлении таких внешне механических придатков, а в необходимости уяснить характер механического движения. В этом отношении Ломоносов стоит неизмеримо выше известного французского философа-материалиста Гассенди (1592–1655) и его эпигонов — корпускуляр-философов XVIII века.

Шаровидную форму частиц Ломоносов допускает лишь как простейшую, наиболее распространенную в природе «как в самых великих предметах, так и в самых малых», начиная от «огромных и сложных тел вселенной» до маленьких шариков, плавающих в крови. Проводя аналогию с зубчатыми колесами, Ломоносов лишь указывал на необходимость механических соответствий для объяснения этого «сцепления» частиц. Задачу эту он также возлагает на эфир. «Эфир есть причина сцепления, так как, будучи в движении, уничтожает сцепление». Понятие «сцепления» было необходимо Ломоносову и для истолкования химических процессов.

«Модель» мира, предлагавшаяся Ломоносовым, механистична и не верна с точки зрения современной науки. Из физики навсегда исчез «мировой эфир». Атомы, по современным представлениям, отнюдь не являются упругими «шаричками», как их описывал Ломоносов. Наука ушла далеко вперед.

Однако не следует забывать, что поиски «гипотетического эфира» продолжались и в XX веке и что он послужил чрезвычайно полезной гипотезой для истолкования многих физических явлений, в особенности в области оптики. Представление же об упругих неделимых, едва ли не шарообразных атомах держалось до открытия радиоактивности. Механико-материалистическая картина мира, начертанная Ломоносовым, явилась самой величественной и исторически наиболее ценной системой взглядов, позволившей Ломоносову вырваться из узких рамок своего времени и прийти к плодотворным и далеким предвидениям. При оценке прогрессивного значения естественнонаучных взглядов Ломоносова уместно вспомнить замечание В. И. Ленина: «Исторические заслуги судятся не по тому, чего не дали исторические деятели сравнительно с современными требованиями, а по тому, что они дали нового сравнительно с своими предшественниками». [228]

И с этой единственно правильной исторической точки зрения заслуги Ломоносова перед мировым естествознанием поистине огромны и необъятны. Ломоносов занимал самые передовые материалистические позиции в естествознании своего времени. Он смело и решительно прокладывал новые пути в науке. Он боролся с реакционными устремлениями современной ему западноевропейской науки, влачившей за собой тяжелый груз средневековой схоластики и метафизики. В нашей стране поднялся гигант, который открыто пошел «против течения» и непримиримо нападал на метафизическое понимание природы, отвергал метафизические лжематерии и утверждал правильное представление о мире, каким тот был в действительности, без всяких посторонних примесей.

Ломоносов до конца своих дней сохранил народную основу своего мышления. Его здравому смыслу органически чужды всякие метафизические ухищрения. Его рассуждениям присуща реалистическая ясность и насмешливая сила доказательств, теоретическая глубина и конкретность изложения. Наиболее жизненные элементы русского народного опыта Ломоносов сочетал с могущественными запросами и стремлениями новой науки. Его ненасытное стремление к познанию освещено живейшей творческой радостью и оптимизмом. Он непоколебимо убежден в полнейшей познаваемости мира и управляющих им законов.

Ломоносов был самым последовательным естественнонаучным материалистом своего века. Проделанная им мыслительная работа явилась своеобразным синтезом всего, что только было выработано к его времени материалистической наукой и философией, и новым этапом в развитии материалистического понимания природы.

Создавая свою физическую систему, Ломоносов шел своим собственным путем. «Я хочу основать объяснения природы на некоем определенном принципе, мною самим выдвинутом, дабы знать, насколько я могу ему доверять», — записывает он в начале сороковых годов XVIII века. Он отдает себе отчет в том, что это сопряжено с огромными усилиями, причем главная трудность не в том, чтобы оторваться от привычных представлений, а в нахождении единого и всеобщего принципа. «Как трудно установить первоначальные принципы: ведь что бы ни препятствовало, мы должны как бы одним взглядом охватить совокупность всех вещей».

В своей диссертации «Об отношении количества материи и веса» Ломоносов также указывает, «что самые первые начала механики, даже физики, еще находятся в периоде обсуждений, и что наиболее выдающиеся ученые этого столетия не могут прийти к соглашению о них». Ломоносов тщательно взвешивает и выверяет исходные положения развиваемых им принципов. «От не вполне правильной системы основных положений много дурного вошло в медицину и другие науки». Величественная система природы, создаваемая Ломоносовым, с каждым годом приобретала все более отчетливые очертания. Ломоносов вполне осознал свои материалистические позиции по отношению ко всем основным вопросам естествознания. В конце жизни он задумал систематически изложить свое понимание природы. В «Росписи» своих трудов, которую он составил в 1764 году и приложил к письму, отправленному им М. И. Воронцову, указано: «Сочиняется новая и верно доказанная система всея физики». Книга должна была подвести итог всей жизни Ломоносова, всех его естественнонаучных и философских размышлений: «Историческое познание, философское и математическое как бы будут у меня». Он хочет особо подчеркнуть, «что я не торопился… более двадцати лет я на суше и на море искал веских возражений».

Гениальная материалистическая концепция природы Ломоносова основана на принципе всеобщей связи и взаимной причинной обусловленности явлений. Ломоносов настойчиво пишет в своих черновых набросках к этой книге: «согласное войско причин», «причины согласуются и связаны между собой», «согласный всюду голос природы».

Ломоносов изгоняет из своего понимания природы все мистические и метафизические объяснения и оставляет только всеобщий закон причинности. «Согласие всех причин — есть наиболее устойчивый закон природы», — утверждает он.

При этом нужно исходить только из тех причин, которые заложены в самой природе, а не искать их за ее пределами. «Природа в высшей степени упорна в своих законах, даже в мелочах, которыми мы пренебрегаем. И малейшего не должно приписывать чуду».

«Согласие причин» в понимании Ломоносова — это упорядоченность «естества», взаимная зависимость законов, управляющих явлениями природы. Природа в основе своей проста, так как в ней действуют единые и согласованные между собой причины. «Натура тем паче всего удивительна, что в простоте своей многохитростна, и от малого числа причин произносит неисчислимые образы свойств, перемен и явлений», — говорит Ломоносов в 1757 году в своем «Слове о происхождении Света».

Мир предстает перед ним как единое целое в своем непрестанном возникновении и исчезновении, во взаимной связи и сцеплении естественных причин. В физике и в геологии, во всех науках, которыми занимался Ломоносов, он проводит идею развития, изменчивости мира. Эта идея была совершенно чужда западноевропейскому естествознанию во времена Ломоносова. Физический мир Ньютона не знал идеи развития. Не знала его и геология XVIII века.

Мы с полным правом можем говорить о превосходстве Ломоносова над общим уровнем всей современной ему западноевропейской науки, занимавшейся изучением природы.

Пропитанному метафизическими представлениями западноевропейскому естествознанию Ломоносов противопоставлял изучение природы, основанное на глубоком понимании закона сохранения материи и движения, взаимной причинной связи явлений и идее непрерывного развития.

Он хорошо сознавал, что идет по новому, непроторенному еще пути.

С гордым чувством независимости он подчеркивает самостоятельность своего научного творчества. Среди его заметок на латинском языке по теории электричества выделяются пламенные слова, написанные им по-русски:

«Сами свой разум употребляйте. Меня за Аристотеля, Картезия, Невтона не почитайте. Ежели вы мне их имя дадите, то знайте, что вы холоп и, а моя слава падет с вашею».

Ломоносов, смело и решительно отвергавший метафизические заблуждения своего века, значительно превосходил подавляющее большинство своих ученых западноевропейских современников.

Только отдельные выдающиеся умы, подобно Леонарду Эйлеру, понимали значение гигантских усилий Ломоносова. Эйлер писал в августе 1748 года президенту Академии наук Кириле Разумовскому:

«Позвольте, Милостивый Государь, передать Вашему Сиятельству ответ господину Ломоносову об очень деликатном вопросе Физики; я никого не знаю, который был бы в состоянии лучше развить этот щекотливый вопрос, чем этот гениальный человек, который своими познаниями делает честь настолько же Императорской Академии, как и всей нации».

Эйлер испытал на себе могучее воздействие идей Ломоносова и, разделяя некоторые его физические взгляды, разделил с ним и упорное непризнание этих взглядов их современниками. Ученые труды Ломоносова вовсе не оставались неизвестными в Западной Европе, как это иногда еще думают. Напротив, они привлекали к себе большое внимание. Не только диссертации и «рассуждения» Ломоносова на специальные темы, печатавшиеся по-латыни в «Комментариях» Петербургской Академии наук, но и произносимые им на торжественных собраниях академиков различные «Слова», в которых он развивал свои теоретические положения, в переводе на латинский язык попадали в большом числе экземпляров за границу.

Ломоносов был почетным членом Болонской и Шведской Академий наук. О его трудах писали в Стокгольме, Париже и Флоренции.

Немецкие газеты, выходившие в наиболее крупных университетских городах, регулярно помещали краткие рефераты и отчеты о его выступлениях, опубликованных и даже еще готовившихся к опубликованию в трудах. Но заметки эти содержали по большей части или сухую информацию, или откровенные колкости по адресу Ломоносова.

Заносчивые и самодовольные западноевропейские ученые, привыкшие с пренебрежением относиться ко всему тому, что идет из России, сталкиваясь с ростками самостоятельной мысли, да еще идущими вразрез с их собственными воззрениями, встречали их со всё большим недоумением и неприязнью. И как только взгляды Ломоносова стали относительно широко известными, против них начался форменный поход. Еще в 1752 году в «Лейпцигском ученом журнале естествознания и медицины» появился пространный и крайне недоброжелательный отзыв на теорию теплоты Ломоносова. Затем в «Ученых ведомостях», помещаемых как приложение к газетке «Гамбургский беспристрастный корреспондент», в номере от 22 ноября 1754 года появилось сообщение, что в Эрлангене некий, никому доселе не известный магистр Иоганн Кристоф Арнольд защищал диссертацию на собрании философского факультета. Темой диссертации он избрал опровержение теории теплоты Ломоносова. Арнольд, по словам газетной заметки, полностью сокрушил «нововыдуманную» теорию Ломоносова, по которой «якобы теплота состоит в скором обращении маленьких частиц тела около их оси». «Сие мнение здесь г. Арнольд совсем опровергает, принимая в свои доказательства также и г. Ломоносова некоторые предположения, но выводя из них противное нововыдуманной сей теории». Заранее убежденный в своем превосходстве, молодой гелертер пояснял «неосновательность» мнения Ломоносова на примере… воспламенения пороха, попутно отвергая и высказанный Ломоносовым закон сохранения движения. «Ежели б вертение частиц около их оси почитать единственною причиною воспаления (т. е. воспламенения. — А. М.) — писал Арнольд, — то б, по основаниям г. Ломоносова, иногда и целая куча пороха не загоралась. Ибо он думает, что всякое тело может сообщать Другому телу не большее движение, но какое само оно имеет». «Ежели б так сие было, — издевательски продолжает Арнольд, — то б коловратное движение, которое одна частица другой, а сия третей и так далее сообщают, от часу тише и слабее становилось, а наконец бы и совсем перестало; следовательно, и теплота Ломоносова купно б с тем движением пропала; но сие печально б было наипаче в России».

Эта выходка Арнольда возмутила Ломоносова. В письме к Эйлеру от 28 ноября 1754 года Ломоносов говорит, что издатель лейпцигского журнала «не столько из любви к науке, сколько по недоброжелательству напал на мои труды». Это выступление задало тон целой враждебной кампании против Ломоносова. «Пример вышеозначенного рецензента увлек многих других, и они с яростью восстали против меня, а именно какой-то Фогель в своей «Медицинской библиотеке», также издатель «Гамбургского магазина» и некто Арнольд из Эрлангена». Все это заставляет Ломоносова «не без основания подозревать, что столь незаслуженные и оскорбительные клеветы распространяются коварством какого-то заклятого моего врага и что тут-то зарыта собака». Ломоносов просит Эйлера помочь ему опубликовать составленное им возражение и принимает издержки на свой счет. Он выражает пожелание, чтобы с защитой его тезисов выступил на публичном диспуте какой-либо ученый, чтобы они стали предметом научного спора, а не глумления. В конце письма Ломоносов настоятельно просит Эйлера, чтобы он сохранил эту переписку втайне, особенно… для Петербурга. «Подозреваю, что и здесь есть немаловажные особы, которые принимают участие в таком моем опорочивании».

Подозрения Ломоносова, что травля его в значительной мере была организована из Петербурга, имели полное основание. Петербургские «коллеги» Ломоносова старались представить его перед всем миром самоуверенным дилетантом. «Что автор владеет большими способностями, в том нет никакого сомнения, но опасаются, чтобы ему не повредило его чрезвычайное тщеславие», — вкрадчиво писал как раз в 1754 году правитель академической канцелярии Шумахер бывшему петербургскому академику астроному Гейнзиусу. Это был лейтмотив всех отзывов о Ломоносове, шедших за границу из Петербурга.

Шумахер и держащие его сторону академики-иностранцы всеми силами старались подорвать растущий авторитет Ломоносова. Для этого как раз надо было получить отрицательный отзыв о нем из-за границы, что должно было произвести неотразимое впечатление на придворные круги, холопствующие перед иностранщиной. Расчет был верен. Даже в кругах святейшего Синода проявили интерес к отзыву лейпцигского журнала. И когда в 1757 году по Петербургу распространился анонимный пасквиль на Ломоносова, по видимому вышедший из среды высшего духовенства, в нем ссылались на «Лейпцигские комментарии». [229]

Тем важнее было для Ломоносова отбить эти попытки опорочить его одновременно в России и за границей. Он ревниво относился к своей чести, потому что не отделял ее от чести и достоинства своего народа. Он отлично знал, что всё, что шло из России, в особенности от «прирожденных россиян», встречалось на Западе с насмешкой и пренебрежением. Ломоносов хотел пробить брешь в надменном игнорировании русской культуры, разрушить умышленно поддерживаемое в Европе мнение о неспособности русского народа к научному творчеству. Вся его деятельность была блестящим подтверждением героической одаренности великого русского народа.

Ломоносов не мог допустить, чтобы его научные труды не только систематически замалчивались на Западе, но и подвергались незаслуженному поношению. И он пишет горячую отповедь самонадеянным зарубежным писакам — статью «О должности журналистов», которую ему при содействии Эйлера удалось напечатать во французском переводе (оригинал был написан Ломоносовым по-латыни) в выходящем в Амстердаме ученом журнале, издававшемся берлинским академиком Ж. Формеем.

В этой статье Ломоносов не только защищает свою теорию теплоты. Он ставит общие вопросы о задачах и методах научного исследования, говорит о необходимости широкого философского подхода к научным проблемам и отстаивает право на построение разумных гипотез. Он вскрывает мелочность, узость и отсутствие подлинного научного кругозора у автора направленной против него статьи: «Господин Ломоносов», говорится там, «хочет достичь чего-то большего, чем одни опыты», — приводит он слова своего противника и возмущенно спрашивает: «Как будто физик действительно не имеет права подняться над рутиною и манипуляциями опытов, как будто он не призван подчинить их рассуждению, чтобы от них перейти к открытиям. Будет ли, например, химик осужден вечно держать щипцы в одной руке и тигель в другой и не сметь ни на минуту отвернуться от углей и золы?»

Но Ломоносов не только разбирает по косточкам все доводы своих противников и обнаруживает их научную несостоятельность. Он ставит вопрос о моральном уровне западноевропейской журналистики, где возможна подобная недобросовестная и самоуверенная «критика». Ломоносов до глубины души возмущен продажностью и беспринципностью западных журналистов, которые смотрят «на свое авторство, как на ремесло и на средство к пропитанию, вместо того, чтоб иметь в виду точное и основательное исследование истины». «Журналист сведущий, проницательный, справедливый и скромный сделался чем-то вроде феникса», — восклицает Ломоносов. «В потоке литературы смешана истина с ложью, верное с неверным». Ломоносов предупреждает, что при таком положении «сама наука подвергается опасности лишиться всякого Доверия».

Ломоносов ставит вопрос о моральном кодексе ученого и критика, о качествах, необходимых для занятия журналистикой и в особенности разбора ученых трудов. «Кто берется сообщать публике содержание новых сочинений, должен наперед взвесить свои силы, ибо он предпринимает труд тяжелый и весьма сложный, которого цель не в том, чтобы передавать вещи известные и истины общие, но чтоб уметь схватить новое и существенное в сочинениях, принадлежащих иногда людям самым гениальным».

Он требует от всякого, пишущего об ученых предметах, основательного с ними знакомства, осведомленности и добросовестности: «кто уже раз берется за то, должен вполне ознакомиться с мыслями автора, разобрать все его доказательства и противопоставить им действительные возражения и основательные доводы, прежде нежели он присвоит себе право осуждать другого. Одни сомнения и произвольные вопросы не дают этого права, ибо нет такого невежды, который не мог бы предложить гораздо более вопросов, нежели сколько самый сведущий человек в состоянии разрешить».

Ломоносов хорошо сознает, что это трудно исполнимо при тех нравах, которые утвердились на Западе. Поэтому он особенно подчеркивает, что каждый журналист должен особенно запомнить, что «всего бесчестнее для него украсть у кого-либо из своих собратьев высказываемые им мысли и суждения и присвоить их себе, как будто бы он сам придумал их, тогда как ему едва известны заглавия книг, которые он уничтожает».

Ломоносов указывает на необходимость для критики избавиться от слепой приверженности к традиции и укоренившимся предрассудкам: «Чтоб быть в состоянии произнести приговор искренний и справедливый, надобно освободить свой ум от всякого предрассудка, от всякого предубеждения и не требовать, чтобы авторы, которых мы беремся судить, рабски подчинялись идеям, господствующим над нами».

Ломоносов писал свою статью в обстановке искусственно раздувавшегося в Западной Европе пренебрежения и неприязни к творческим усилиям русского народа. В постоянных нападках, которым подвергался он сам лично, Ломоносов видел стремление унизить в его лице русскую культуру. Он видел, что его труд отвергают только потому, что он написан русским человеком.

Ломоносов первый поднял в зарубежной печати голос протеста против злонамеренных иностранцев, набивших руку на клевете и поругании всего русского. Его выступление отразило то справедливое национальное негодование, которое впоследствии побудило и А. С. Пушкина сказать, что русский народ составляет «вечный предмет невежественной клеветы писателей иностранных».