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

Глава четырнадцатая. «Земное недро»

5 декабря 1755 года газета «Санкт-Петербургские Ведомости» напечатала ужасающее сообщение из Парижа: «С приехавшим из Мадрита курьером получена ведомость, что первого числа ноября месяца по Гишпанским берегам и во всем Португальском Королевстве было ужасное трясение земли, от которого… больше половины Португальской столицы Лиссабоны развалилось и тем в несколько минут около 100 000 народу задавило». Каждый день приносил все новые и новые подробности этого неслыханного со времен гибели Геркуланума и Помпеи бедствия. Колеблется земля. Пламя вырывается из расселин, над городом неистовствует пожар, бушует море и река вышла из берегов, тонут корабли, рухнули королевский дворец и здание инквизиции, откуда вырвались толпы колодников. Тысячи полунагих и обездоленных людей разбрелись по окрестным полям. Король португальский в письме в Мадрид назвал себя «королем без столицы, без народа, без денег и без хлеба». Единственно, что было в его власти, это то, что он «приказал поделать вокруг города виселицы», дабы население знало, что правительство заботится о поддержании порядка. Узнав о таком бедствии, сердобольная Елизавета вознамерилась даже отстроить за свой счет целый квартал города и послать в Лиссабон корабли с русским лесом. Ее с трудом убедили, что тамошние жители привыкли к каменным домам и что русский лес пройдет из Архангельска до Лиссабона слишком долго.

Лиссабонское землетрясение произвело огромное впечатление на всю Европу.[292]Возбужденная человеческая мысль настойчиво требовала объяснения причин землетрясения. Не прекращавшиеся, хотя и слабые, толчки, ощущавшиеся во многих местах Европы, придавали этому интересу тревожную остроту. Во всех странах мира появилось большое число ученых сочинений и популярных статей на эту тему. Довольно скоро выступила и Петербургская Академия наук. Уже в марте 1756 года в журнале «Ежемесячные сочинения, к пользе и увеселению служащие» появляются «Размышления о землетрясениях», перепечатанные из только что полученных «Дрезденских ученых ведомостей», а в июньской книжке был помещен отрывок из «Натуральной истории» Бюффона, где, между прочим, приводился пример, что «исландцы признавают шум из горящей горы за вопль грешников», томящихся в аду, куда прямо открывает путь жерло вулкана. «А все сие ничто иное, как стук, огонь и дым», прозаически поясняет Бюффон, так как в «горах находятся жилы, состоящие из смолы, серы и других горючих материй». Возгорание находящихся под землей колчеданов было наиболее признанной и распространенной тогда теорией, объясняющей вулканическую деятельность Земли.

Просветительные выступления Петербургской Академии наук были своевременны. Страх перед землетрясением порождал толки о скором «конце света». Духовенство всей Европы угрожало небесными карами и призывало к покаянию. Гедеон Криновский, придворный проповедник Елизаветы Петровны, вскоре же после события произнес «Слово о случившемся в Европе и Африке ужасном трясении». Гедеон риторически пересказывал ведомости из газет, потрясая воображение слушателей: «В толь краткое время толь многие зло пострадали государства. Там видим разверзающуюся и страшной с шумом пламень из недр своих испускающую землю, там море необычно разливающееся и поглощающее народа множество, там прекрасные грады в страшные превращены пустыни». Гедеон видит во всем этом доказательство того, что «вся натура пришла в беспорядок и грозит падением и совершенным своим разрушением».[293]

Близкий И. И. Шувалову и даже обязанный ему своим возвышением, Гедеон с язвительной осторожностью полемизирует с учеными, пытающимися естественным образом объяснить катастрофические события на земле: «Не хочете ли все то приписать натуре? Не думаете ли, что селитренные и другие некие сухие и легко загораемые частицы, в потаенных земных каналах собравшиеся и с некоторыми водными частицами спираясь горячесть, а потом и пламя произведши, и тем тончайший в убегающих от очей наших земных трубках находящийся воздух в возмущение приведши, потрясли так землю и воду? Пусть так будет! Я сему не противлюсь: не надобно и естественных совсем отвергать сил или их испытателей порочить», — почти примирительно говорит Гедеон и затем утверждает, что естественные силы служат лишь орудием для выполнения божественного предначертания и что столь мощного землетрясения еще не бывало на памяти человеческой, а потому оно служит «явственным знамением скорого на земле пришествия Христова…»

Прямым ответом Гедеону прозвучало «Письмо о землетрясениях», напечатанное в «Ежемесячных сочинениях» в апреле того же года, где говорилось, что обманывают себя те, которые «думают, что будто бы такого великого трясения никогда не бывало и будто в историях ни малого о том следу не находится». И далее, со ссылкой на античных писателей, приводятся известия о гибели Атлантиды, о землетрясении во времена Антиоха Сирийского, унесшем 170 тысяч человек, о землетрясении при Тиверии, когда «в одну ночь в Азии 12 городов разорило», и т. д.

Внимание Ломоносова, несомненно, привлекло к себе и оживление вулканической деятельности Везувия, начавшееся с осени 1751 года, о чем со множеством подробностей сообщали «Санкт-Петербургские Ведомости». Напечатанное в номере от 6 декабря 1751 года «Обстоятельное известие о упомянутом недавно новом возгорании огнедышущей горы Везувия» между прочим отмечало, что «после трясения земли, 23 октября воспоследовавшего, провалилась некоторая часть хребта сей горы. Она ныне на той стороне гораздо крутее, нежели на противоположном боку, и угол, которой она перпендикулярною линиею делает, весьма востер». А в номере «Санкт-Петербургских Ведомостей» от 24 января 1755 года говорилось, что Везувий «ныне паки бросает из себя пламень далее прежнего». В номере от 7 февраля указывалось, что «нынешнее возгорание Везувия весьма жестоко, и не было перед тем трясения земли, как то обыкновенно получалось». Далее описывалось извержение со слов местных жителей, работавших в виноградниках на склонах Везувия, слышавших глухие подземные толчки и наблюдавших потоки лавы, устремившиеся по склону горы.

«Ведомости» из номера в номер публиковали известия о движении и даже направлении огненного потока, а в номере от 24 марта 1755 года сообщили, что когда извержение несколько поутихло, то некие «приватные люди» отправились на Везувий и взошли на самую вершину. Отверстие вулкана «показалось им наподобие обширного бассейна, который наполнен был жидкою и горящею матернею, которая сильным своим движением уподоблялась волнующемуся морю. В то время, как оные люди любопытство свое удовольствовать старались, принудила их почти до верхнего края бассейна выступившая огненная материя с возможным поспешением бежать с горы».

«Ведомости» приводили даже соображения о причинах извержения Везувия: «Испытатели натуры еще между собою несогласны, отчего рождаются выбрасываемые из оной горы серные материи. Искуснейшие думают, что Неаполитанская область вся селитриста, что море, которое подземными расселинами причиняет трясение земли, вливает сквозь оные воду в гору, и что сия вода, с серою и с другими легко загорающимися вещами соединясь, ищет себе выхода, где гора наислабее».

Все эти сообщения тревожили научную мысль Ломоносова, а вызываемый ими всеобщий интерес даже побудил его откликнуться на извержение Везувия небольшой мозаичной картиной «Огнедышущая гора», о которой он упоминает в своем рапорте, поданном в Мануфактур-контору 5 октября 1755 года.

Ломоносов живо откликнулся на португальские события. В мае 1757 года, когда в академической Конференции обсуждался вопрос о предстоящем осенью публичном собрании, он предложил в качестве одной из тем речь «О металлоносном движении земли», в которой и собирался рассмотреть вопрос о причинах землетрясений. Тема эта давно привлекала его внимание, так как мы находим ее еще среди 276 заметок Ломоносова по физике и химии, относящихся к 1741–1743 гг., где она обозначена: «О движениях земли, порождающих металлы».

6 сентября 1757 года на публичном собрании Академии наук Ломоносов произнес «Слово о рождении металлов от трясения земли», в котором изложил свои оригинальные и во многом независимые от тогдашней западноевропейской науки геологические взгляды. Главной причиной землетрясений Ломоносов считал «подземный огонь», который действует повсюду и «по разным местам путь себе вон отворяет», независимо от климата и положения на параллели, так как «внутренний сей зной» не увеличивается «горячностью жаркого пояса» и не ослабляется «строгостью холодных земель». Огнедышащие горы есть и на экваторе, и у Полярного круга, как, например, Гекла в Исландии. Ломоносов, как и большинство, ученых его времени, считал, что в недрах земли находится «преизобилие серной материи». Ее возгорание создает и поддерживает подземный огонь, который «от новой серы, из внутренних подземных хлябей жаром пригнанной, новые получает силы и пламень на воздух отрыгает». Как и многие тогдашние химики, Ломоносов представлял себе металлы сложными телами, причем ни один из них не рождается без участия серы. Отсюда и его мысли о роли «трясения земли» в образовании и распределении металлов.

Однако Ломоносов подошел к вопросу о происхождении землетрясений более глубоко, нежели большинство его современников. Прежде всего он попытался наметить классификацию землетрясений, которые, по его мнению, бывают четырех видов: во-первых — «когда дрожит земля частыми и мелкими ударами», во-вторых — когда земля поднимается и опускается «перпендикулярным движением», в-третьих — «поверхности земной на подобие волн колебания» — самое бедственное, по мнению Ломоносова, и, наконец, передвижение по горизонтальной плоскости, по которой «вся трясения сила устремляется».

Особенно замечательно здесь установление волнообразных колебаний земли, научно описанных и введенных в геологию Ломоносовым за пятьдесят девять лет до Юнга, которому долгое время неосновательно приписывали эту заслугу. Еще академик В. И. Вернадский в 1901 году указал, что Ломоносов первый выдвинул столь важную для дальнейшего развития геологии идею о «нечувствительных землетрясениях», заключающихся в длительных медленных вертикальных колебаниях земной коры, действие которых сказывается не сразу. Ломоносов прямо говорил в своем «Слове о рождении металлов», что, кроме «оседаний, бывающих от умеренного трясения», происходят еще «гор унижения и повышения, нечувствительные течением времени». Вместе с тем он подчеркивает, что «не токмо горы рождаются, но и долы происходят», предвосхищая позднейшее положение, что всякие подъемы на земной коре компенсируются опусканием поверхности.

Наличие землетрясений приводит Ломоносова к идее изменчивости: «таковые частые в подсолнечной перемены объявляют нам, что земная поверхность ныне совсем иной вид имеет, нежели каков был издревле. Ибо не редко случается, что превысокие горы от ударов земного трясения разрушаются и широким разседшейся земли жерлом поглощаются… Напротив того, в полях восстают новые горы, и дно морское, возникнув на воздух, составляет новые островы. Сие, по достоверным известиям древних писателей и по новым примерам, во все времена действовала натура».

В западноевропейской науке в XVIII веке выступали две боровшиеся между собой геологические школы — «нептунистов» и «вулканистов». Однако и та и другая считали события, изменившие лик Земли, кратковременными, почти мгновенными катастрофами Только нептунисты полагали, что причина этих катастроф — столкновение воды, накопившейся на охлаждающейся Земле, с подземным жаром. Вода прорвалась в образовавшиеся в земной коре трещины, вызвала грандиозные взрывы, при которых земная кора ломалась и погружалась в бездну, а нагромоздившиеся глыбы создали горы и острова. Вулканисты же с самого начала придавали наибольшее значение вулканическим силам, поднимавшим горы из морских глубин.

Обе теории представляли удобство для согласования геологических воззрений с библейскими сказаниями, в частности со сказанием о всемирном потопе.

Ломоносов, напротив, представлял себе природу в непрестанном изменении. «Лик земной» преобразуют не столько грандиозные катастрофы и катаклизмы, сколько непрерывно совершающиеся гигантские геологические процессы. Ломоносов указывал на опускание и поднятие дна океана, сжатие и сдавливание «земных слоев», появление стремнин и пропастей, работу подземных вод, образование горных пород и минералов, продолжающиеся и в наше время. Он и землетрясения понимает прежде всего как движения земной коры. В результате образуются трещины и расселины, которые заполняются минералами, а также служат путями для вулканических извержений. Следовательно, образование вулканов он считал вторичным явлением. Геологические взгляды Ломоносова получили наиболее законченное развитие в сочинении «О слоях земных», напечатанном в качестве приложения к его книге «Первые основания металлургии, или рудных дел», вышедшей в 1763 году. Теперь Ломоносов сдержаннее говорил о происхождении металлов и все внимание обращал на самое существенное — характер движений земной коры во время землетрясений. Он пытался установить признаки, по которым можно судить о глубине землетрясений, выдвинул замечательное соображение, что «морскому волнению подобное землетрясение показывает недалекое углубление (т. е. залегание. — А. М.) движущей причины и не весьма толстый слой, на ней лежащий», тогда как землетрясения, давшие начало горным цепям, при сравнении вышины гор с их «горизонтальной обширностью» свидетельствуют о «безмерной глубине» породивших их процессов.

Ломоносов установил и ввел в науку понятие возраста жил, являющееся основой учения о рудных месторождениях. Доказательством неодновременного происхождения рудных залежей служит для Ломоносова «разное жил взаимное пересечение», а также «швы между жилами». «Ясно вообразить можно, — пишет Ломоносов, — что перечная жила, с другою частью не в сутыч [294]лежащая, перервана и раздвинута новою Щелью, которая после того металлом наполнилась». То же подтверждают и «пустые щели», которые, если бы появились в одно время с рудными жилами, «то бы, конечно, рудами, как они, тогда же наполнились». Эти идеи, имеющие большое теоретическое и практическое значение в горной науке, были высказаны Ломоносовым задолго до минералога Абрагама Вернера, которому они обычно приписывались, хотя Вернер изложил печатно свои взгляды только в 1791 году. [295]

Рассматривая отдельные геологические явления применительно к практике горного дела, Ломоносов в то же время настойчиво подчеркивает свои общие положения о непрерывной изменчивости Земли. Указав, что «не токмо флецы (пласты. — А. М.) не вдруг с рудными жилами, но и сами рудные жилы не в одно время родились», Ломоносов в следующем же параграфе говорит, что «такие перемены произошли на свете не за один раз, но случались в разные времена несчетным множеством крат, и ныне происходят, и едва ли когда перестанут».

Большой новизной отличались также указания Ломоносова о нахождении в одной местности рудных жил одного возраста и направления, т. е. рудных полей, о совместном нахождении минералов, или парагенезе.

Примером такого постоянного «сообщества минералов» могли служить уральские месторождения, где мысль Ломоносова о парагенезе, по видимому, нашла и свой источник и свое блестящее подтверждение. Ломоносов проявлял глубокий интерес к Уралу и постоянно высказывал уверенность в том, что еще огромные, неисчерпаемые богатства скрывают его недра. Эта уверенность имела свое научное основание в созданной Ломоносовым теории парагенеза.

Это ломоносовское учение было подхвачено русским академиком В. М. Севергиным (1765–1826), отчетливо указавшим на значение парагенеза, или, как он называл его по-русски, «смежности минералов», в своем монументальном сочинении «Первые основания минералогии, или естественной истории, ископаемых тел», вышедшем в двух томах в Петербурге в 1798 году. Указав на «сопребывание кварца со слюдой, с самородным золотом и пр., известкового шпата со свинцовым блеском, с самородным серебром и пр., мрамора с самородной медью, а шифера с медной зеленью и колчеданом» и отметив, что «сей же шифер редко или почти никогда не содержит серебра, мрамор золота, гипс ни которого не содержит из упомянутых минералов», Севергин тотчас же указывает, что «усовершенствование таковых замечаний, то есть какая порода и при каких обстоятельствах какие тела и в каком виде наипаче содержит, облегчило бы самое приискание руд и цветных камней». Таким образом, Ломоносову и Севергину принадлежит безусловный приоритет в установлении важного для разведывания полезных ископаемых учения о парагенезе минералов, четко и полно сформулированного ими задолго до работ немецкого минералога Брейтгаупта, опубликованных только в 1849 году.

Во времена Ломоносова имели хождение еще самые фантастические представления о строении Земли. Известный химик и минералог И. Г. Леман в своей книге о происхождении металлов утверждал, что «жилы, которые мы обнажаем во время горных работ, не что иное, как побеги огромного ствола, коренящегося в самой глубине Земли». «Мощные жилы подобны, таким образом, главным сучьям, отходящим от ствола, а прожилки — ветвям сего исполинского металлургического древа». Природа, утверждал Леман, обладает непостижимой «действенной силой», которая неудержимо гонит вверх произрастающие растения, металлы и минералы. И подобно тому, как по каналам стволов деревьев подымаются питательные соки, точно так же по расселинам и трещинам в земле подымаются находящиеся внутри Земли изначальные жидкие и парообразные материи, образующие металлы.[296]

Ломоносов был решительно чужд и враждебен подобным теориям, призывающим мистические силы для объяснения естественных явлений, совершающихся в природе. Ломоносов настойчиво ищет для них материалистическое объяснение, применяет к ним свои атомистические представления, становится на точку зрения физика и химика. С необычайной для его времени зоркостью Ломоносов постоянно отмечает приметы и признаки, указывающие на совершающийся или совершавшийся процесс в недрах Земли или на ее поверхности. Он объясняет происхождение слоистых пород осаждением их из водных бассейнов и доказывает это находками в них остатков ископаемых моллюсков. Он видит в чередовании слоев с раковинами и остатками наземных растений смену разных периодов в жизни Земли. Остатки ископаемых для него — прежде всего свидетельства происходивших общих грандиозных процессов. Внимание к «химичествующей натуре» приводит его к гениальной теории происхождения из органических остатков горючих «подземных материй» — торфа, бурых и каменных углей и, наконец, нефти, как проявления единого, хотя и многообразного процесса. При этом он указывает на значение внутренней теплоты Земли для образования нефти: «выгоняется подземным жаром из приуготовляющихся каменных углей оная бурая и черная масленая материя и вступает в разные расселины и полости сухие и влажные, водами наполненные, подобно как при перегонке бывает». В этом, по его убеждению, и состоит «рождение жидких разного сорта горючих и сухих затверделых материй» — «каменного масла» (нефти), гагата, которые все «хотя чистотою разнятся, однако из одного начала происходят» («О слоях земных», § 155). Интересно отметить, что Ломоносов указывал как на одно из доказательств происхождения горючих «подземных материй» на их «легкость», или, иными словами, малый удельный вес. «Все минералы, — писал Ломоносов, — в воде потопают; нефть по ней плавает, несмотря на то, что бывши в земных недрах приняла в себя несколько тяжелой горной материи. И самой твердой гагат мало чем воды тяжелее, хотя он состоит из грубых частей и ожесточал от вступления многих каменных частиц под землею».

Ломоносов придает большое значение биологическим факторам в истории нашей планеты, роли организмов в преобразовании лика Земли. Он всюду видит и находит остатки организмов — разрушившихся, изменивших свое вещество, однако явственно обнаруживающих следы своего происхождения. Он пишет о торфе, который тогда еще многие почитали «за жирную землю»: «Микроскопы за подлинно ставят перед глазами, что турфовая материя есть весьма мелкой мох по всему строению и частей расположению». Он подмечает участие организмов в образовании сланцев, которые родятся «из озерного илу»: «В шифере находят рыб признаки, в горных угольях весьма редко, и то в таких, кои с шифером смешаны: затем, что рыба лежит часто на дне в илу».

Ломоносов первый указал на органическое происхождение янтаря. Он считал его ископаемой смолой. Об этом он говорит уже в «Слове о рождении металлов»: «Что ж до янтаря надлежит, то не можно довольно надивиться, что некоторые ученые люди, именем и заслугами великие, оной за сущей минерал признали, не взирая на толикое множество заключенных в нем мелких гадов, которые в лесах водятся, ниже на множество листов, что внутрь янтаря видны; которые все как бы живым голосом противятся оному мнению и подлинно объявляют, что к жидкой смоле, из дерев истекшей, оные гады и листы некогда прильнули, после тою же сверьху залиты и заключены остались».

Эти же мысли Ломоносов развивает еще более подробно в своем сочинении «О слоях земных». Он никак не может примириться с косностью современных ему минералогов, которые упрямо держались мнения, что янтарь произошел от соединения серной кислоты с «каменным маслом». Высмеивая эти неверные взгляды, Ломоносов обращается к заключенным в янтаре мухам и другим насекомым и заставляет их свидетельствовать в свою пользу. Вместе с тем он набрасывает художественную картину жизни Земли в давние геологические времена:

«Кто таковых ясных доказательств не принимает, тот пусть послушает, что говорят включенные в янтарь червяки и другие гадины: Пользуясь летнею теплотою и сиянием солнечным, гуляли мы по роскошествующим влажностью растениям, искали и собирали все, что служит к нашему пропитанию; услаждались между собою приятностию благорастворенного времени и, последуя разным благовонным духам, ползали и летали по травам, листам и деревьям, не опасаясь от них никакой напасти. И так садились мы на истекшую из дерев жидкую смолу, которая, нас привязав к себе липкостию, пленила и, беспрестанно изливаясь, покрыла и заключила отвсюду. Потом от землетрясения опустившееся в низ лесное наше место вылившимся морем покрылось: деревья опроверглись, илом и песком покрылись купно со смолою и с нами, где долготою времени минеральные соки в смолу проникли, дали большую твердость и, словом, в янтарь претворили, в котором мы получили гробницы великолепнее, нежели знатные и богатые на свете люди иметь могут. В рудные жилы пришли мы не иначе и не в другое время, как находящееся с нами окаменелое и мозглое дерево».

Но сам Ломоносов опирался не только на доказательства, которые давали «разных родов ползающие и летающие гадины», но и ставил различные химические опыты, подтверждающие его заключение. «Еще не един химик из серной кислоты, из горючей какой-нибудь горной материи и из земли янтаря не составил, и по всему знанию и опытам химическим видно, что быть тому не должно», — писал Ломоносов. Он указывал, что янтарь «не токмо несравненно легче подлинно минеральной горючей материи серы, но и каменных углей, кои отнюдь не подлинные минералы… Химические опыты разделяют его на горючее масло, на летучую кислую сухую соль, оставляя в реторте несколько земли и показывая при перегонке воды немного. Все сие не объявляет в нем никакой минеральной грубости». Вопрос о происхождении янтаря и его различных свойствах, по видимому, давно занимал Ломоносова. Янтарь был хорошо известен на русском Севере. Ломоносов сам отмечает: «У нас при Ледовитом море, в Чайской губе, найдены признаки, кои там называют морской ладан».

На Севере делались попытки наладить добычу янтаря. В 1743 году по челобитной Дениса Баженина сенатским указом ему было повелено «иметь прииск в отдаленных поморских местах камня янтаря», что, по отписке его племянника Кирилы (в 1743 году), и производилось «через нарочно посланных общим коштом». [297]

Большой интерес к янтарю, как декоративному материалу, проявлял и двор Елизаветы. В бумагах Ломоносова сохранилась памятка: «Для янтарей писать в Царское Село». Вероятно, он помышлял о промышленных поисках и добыче янтаря в России. Изучение янтаря входило и в общие занятия Ломоносова минералогией, которую он старался как можно теснее связать с химией и физикой. Для этого Ломоносов искал самые различные пути. В отчете о своих трудах в 1756 году он, например, писал: «Учинены опыты химические со вспоможением воздушного насоса, где в сосудах химических, из которых воздух был вытянут, показывали на огне минералы такие феномены, какие химикам еще неизвестны». Ломоносов стремился превратить минералогию из описательной науки в экспериментальную.

Он искал новые физические и химические критерии для определения и классификации минералов, занимался наблюдениями над их морфологией, стал впервые измерять кристаллы и, как подчеркивают советские исследователи, за сто лет до знаменитого французского кристаллографа Бравэ (1811–1863) высказал замечательные мысли о кристаллической структуре вещества с такой ясностью, которая стала окончательно доступной науке лишь после введения рентгенометрии кристаллов.

Во времена Ломоносова минералогия была замкнутой описательной наукой, систематизировавшей свой материал по сбивчивым, главным образом внешним признакам. Ломоносов стремился утвердить минералогию на прочном теоретическом основании, применить к ней новейшие физико-химические методы исследования, включить ее в общий поток взаимосвязанных наук, изучающих природу. Он пытался установить в самом минералогическом материале такие зависимости, которые могли бы раскрыть законы, определяющие структуру минералов. Поэтому он обратил особое внимание на кристаллическое строение различных ископаемых, «из которых иные держатся свойственной себе постоянной фигуры, как кубические марказиты, желтый сферический колчедан, угловатой белой колчедан, иглам подобная сурьма и другие многие». Он также отмечал, что «отличною фигурою известные и больше всех дорогие камни последуют в своем рождении законам Геометрическим углами и плоскостьми… Многие из них родятся ромбоической фигуры, имея два угла по шестьдесят и два по 120 градусов, что я нарочно мерял у некоторого немалого неграненого алмаза и у других прозрачных камней».

Ломоносов отчетливо почувствовал, что тут должна быть закономерность, которую он старался уяснить на основе своей корпускулярной теории.

Еще в своей диссертации «О природе селитры», представленной им в 1749 году на конкурс Берлинской Академии наук, Ломоносов задался вопросом: «почему селитра выростает в шестигранные кристаллы?».

Ломоносов применил к минералогии основные принципы своего материалистического естественнонаучного мировоззрения, которые оправдали себя и в этой области, позволив ему заглянуть далеко вперед и наметить новые пути развития этой науки. Предложенное им гипотетическое объяснение строения кристаллов, как он сам сознавал, «превосходно отвечает природе составных частей селитры и потому приобретает некоторый вес».

«Пусть шесть корпускул, — писал в своей диссертации Ломоносов, — расположены друг около друга так, что прямые линии, соединяющие их центры, образуют равносторонние треугольники; в результате получится фигура, ограниченная шестью линиями, подобная разрезу призм, образуемых селитрою. Частицы селитры, размещенные таким образом почти в бесконечном числе, образуют кристаллические призмы селитры, правда, часто с неравными сторонами, которые, однако, всегда параллельны и отвечают предположенному размещению. Предложенная догадка подтверждается трояким образом.

1. При этом способе объяснения форма частиц не предполагается такою же, какую имеют сами кристаллы селитры, и вопрос не остается поэтому без ответа, как это нередко бывает.

2. Углы кристаллов селитры соответствуют предполагаемому расположению частиц, так как обычно каждый из них составляет 120°.

3. На основании нашей гипотезы можно легко объяснить другие роды кристаллов, например, кубические кристаллы поваренной соли, предположением такого расположения частиц соли, что линии, проходящие через их центры, составляют квадраты».

В этих положениях, выставленных Ломоносовым, он обнаружил проницательность, которую должным образом смогло оценить только наше время. Ломоносов не связывал объяснение геометрической формы кристаллов с формой самих частиц, составляющих эти кристаллы. Он стремился установить закономерность в расположении (укладке) «корпускул», а не в простом сложении геометрически правильных молекул, правильность которых сама требовала бы объяснения. В то же время, отвлекаясь от случайного неравенства соответствующих граней селитры, Ломоносов отождествляет их с гранями развитых кристаллов; на основе своих представлений о закономерности, лежащей в основе их структуры, Ломоносов отчетливо и ясно формулирует закон постоянства углов кристаллов Для различных кристаллических веществ, причем это «постоянство фигуры» служит для него и характеристикой его физических и химических качеств. В своем «Курсе истинной физической химии» Ломоносов настоятельно рекомендует «хорошо исследовать фигуру кристаллов и измерять их», чему он и сам уделял большое внимание.

Ломоносову, таким образом, принадлежит безусловный приоритет в измерении углов кристаллов, что он производил за двадцать лет до французского минералога Ромэ де Лиля, считающегося основателем новейшей кристаллографии. Но ни Ромэ де Лиль, опубликовавший свою работу об измерении кристаллов в 1783 году, ни еще позднее выступивший Гаюи не обнаружили философской глубины и не проникли в самую сущность закона постоянства углов, как это сделал Ломоносов. В то время как Ромэ де Лиль боялся предложить теоретическое объяснение устанавливаемых им зависимостей и тем нарушить, как он писал, «величественное молчание природы относительно ее основных принципов», Ломоносов и в этом случае, как всегда, настойчиво стремился к раскрытию основных законов природы. Мысли Ломоносова о природе кристаллов, его попытки проникнуть на основе атомной теории в строение кристаллических веществ роднят его с представителями минералогической науки XIX–XX веков и в особенности с Д. И. Менделеевым, который в юности увлекался проблемами кристаллографии, а впоследствии писал в своих «Основах химии»: «Кристаллическая форма составляет один из важнейших признаков, характеризующих отдельные определенные химические соединения».

Несомненно, что именно в этом направлении работала творческая мысль Ломоносова. Насколько далеко Ломоносов ушел от своего времени в вопросах кристаллографии, свидетельствуют советские минералоги Г. В. Бокий и И. И. Шафрановский, которые, оценивая значение его работы о селитре, указывали: «Характерно, что еще в 1911 году Б. Н. Меншуткин писал о столь замечательной с современной точки зрения ломоносовской диссертации: «Этой диссертации не привожу, так I как в ней ничего интересного нет». Только открытие диффракции рентгеновских лучей в кристаллах (1912) и последовавшее за тем бурное развитие новейшей структурной кристаллографии выявили всю значительность ломоносовских высказываний, сформулированных около двух столетий тому назад».[298]

Перечисляя разные способы образования минералов, Ломоносов рассматривает их как проявление единого общего процесса, в котором «многообразная натура» раскрывает себя в обилии «различий и новых произвождений».

Ломоносов различал пять «способов рождения» минералов и для обозначения каждого из них нашел русские, довольно точные выражения. Первый он назвал «затвердением», когда «мягкие материи» — ил, глина и другие — «долготою времени так слеживаются, что частицы внутренним тихим и нечувствительным движением сжимаются одна подле другой теснее, почему и взаимный их союз становится сильнее и тело крепче». Такие «дикие камни» в «изломе все зернисты, крошатся в угловатые частицы с плоскими боками и нередко с регулярными углами». Современная наука вполне признаёт такой процесс, только именует его диагенезом.

Ломоносов указывал на возможность перекристаллизации минералов, их изменения в породе без перехода в жидкое состояние: «Странно может показаться превращение в хрустали сухого тела. Но ежели кто знает, что толченой зернистой колчедан долготою времени опять срастается в зерна, что сухой поташ по бокам стклянки перебирается к пробке и в некоторые угловатые зерна садится, что многие минеральные растворы после выварки производят растения из мелких сухих хрусталей, чего будучи жидкими не показывают, тот не станет спорить против возможности сухого хрусталей рождения». Только в работах русского ученого, академика Ф. Левинсон-Лессинга это учение о метаморфизме горных пород было окончательно разработано, получило научное истолкование и экспериментальное подтверждение.

Другой процесс образования минералов Ломоносов назвал «наращением»: «когда из воды отделяющиеся земляные иловатые частицы на дно садятся и слой на слой нарастают в разное время». Так родятся, по его мнению, шиферы и сланцы. Ныне это называется осадкообразованием. Ломоносов следующим образом описывает этот процесс: «Когда в озере весною мутная вода ручьями с берегов стекает и после, со временем устоявшись, на дно садится и, до будущей весны слежавшись, тверже должна быть, нежели вторая илу посадка, следовавшая на другую весну. Потом, когда озеро новым промытым истоком воду выпустив или от земного трясения поднявшись, иссохнет; останутся таковые от многих лет слои и наконец затвердеют в шифер».

«Третий натуральный способ рождения или произвожаения камней» Ломоносов назвал «проницанием». Это когда «в глину либо песок входит вода и с собою вносит тонкую земляную нечувствительную материю, которая после служит вместо некоторого клея рухлым частям песку или глины». Указывает он и на то, что «проницанием вод минеральных разного цвета» вновь рожденные камни окрашиваются в разные цвета Ныне подобные процессы называют цементированием.

Далее Ломоносов описывает «сгущение» и «зернование», что теперь именуют коагуляцией и кристаллизацией.

Ломоносов не только описывал различные «способы рождения» минералов, но и подыскивал примеры для них в русской природе, указывая на серые глины на крутом берегу реки Вуксы (Вуоксы) в Карелии, на озере Лача близ Каргополя, где происходит образование ила, и пр.

Ломоносов собирался также ставить опыты с целью воспроизвести минералы в условиях их образования в земных слоях, а для этого изучал взаимодействие разных растворов с горными породами. Занимала его и мысль об искусственном изготовлении минералов.

Имя Ломоносова запечатлено ныне в минералогии и названием минерала, найденного советскими учеными в пегматитах — жильной горной породе, состоящей из крупных кристаллов полевых шпатов, кварца, слюды и др. Он богат фосфором и легко плавится перед паяльной трубкой, превращаясь в стекловидную массу; кристаллизуется в продолговатые пластинки небольшого размера темно-коричневой или почти черной окраски. Этот минерал назван «ломоносовитом».[299]

Стремление Ломоносова изучать геологические явления в их взаимной связи, его понимание жизни Земли, как непрерывного процесса, привлекло его мысль к состоянию земной поверхности и совершающимся на ней изменениям. Он указывает на преобразующую роль воды, которая разрушает горы и превращает их в валуны, песок и глину, отмечает деятельность морского прибоя, прибрежных льдин, указывает, что россыпные месторождения золота, оловянного камня «протекающие из гор ручьи туда наводят» и т. д.

Ярко и образно описывает он эту неустанную работу природы. Родившись на берегах великой северной реки, Ломоносов с юных лет наблюдал могучее действие весеннего половодья. «Надменные преизобилием вешних вод великие реки, — пишет он в своем сочинении «О слоях земных», — поднимают тяжкие свои земные кровли и, отрывая части от берегов, тянут на себе вниз быстриною. Упирая, отираясь и ударяя в берега безмерными силами, подрывают и опровергают крутые яры и не малые островки сдирают, ломаясь при том и сами с великим шумом. Отставая от берегов, отрывают от гор и далече с собою в низ относят вмерзлые в них зимою камни». Ломоносов подчеркивает всю грандиозность и значительность этих процессов, непрестанно изменяющих лик Земли. «Не больше, — пишет он, — представляемые в бешенстве сильные Гиганты переворочают слоев земных, или натуральнее сказать, все во всем свете рудокопы не перероют столько земли, не опровергнут камней во сто лет, сколько одною весною разрушают оных льды и быстрина беспримерных вод Российских».

Ломоносов останавливается на образовании почвы и впервые четко говорит о происхождении чернозема из наземных растительных остатков. Эти взгляды Ломоносова нашли свое завершение в работах великого русского ученого В. В. Докучаева, выпустившего в 1883 году свою книгу «Русский чернозем».

Ломоносов также положил начало изучению важнейших почвенных процессов — водной (смыв) и ветровой (развеивание) эрозии. Уже в «Слове о пользе Химии» он указывал на «великие дожди», которые «умягчают и размывают землю и легко ил сносят, оставляя тяжкие минералы». Те же мысли развиты им и в сочинении «О слоях земных», где он отмечает и роль ветров, которые «открывают земные недра». Он не упускает из виду и сортирующее действие водной эрозии — вынос водой более легкого мелкозема: «на низких и покатых местах вымывает, легкие черноземные частицы дождями в даль сносит, а песок, садясь на дно скорее, остается удобнее на старом месте».

Особенно существенно, что Ломоносов не только внимательно наблюдал и изучал эти процессы, но постоянно помнил о них в своих геологических работах. Он совершенно справедливо заключил, что эти процессы во многом должны были происходить точно так же и в древние времена. Гигантская работа ветров, рек, морского прибоя происходит беспрерывно на протяжении многих тысячелетий. Признание непрерывности этих процессов, в которых действует и проявляет себя «натура», позволило Ломоносову подчинить все свои геологические взгляды идее изменчивости и развития в природе. Ломоносов выдвигает и устанавливает открытый им новый принцип познания геологического прошлого на основе перенесения на него законов, которым подчинены современные процессы, происходящие на земной поверхности, т. е. задолго до Лайеля, книга которого «Основы геологии» появилась только в 1830 году, формулирует принцип актуализма, который, по справедливости, следовало бы назвать принципом Ломоносова.

Последовательное изложение этих мыслей в гениальном сочинении «О слоях земных» поднимает Ломоносова на еще небывалую высоту как в методологическом, так и в идейном отношении. Ломоносов оставляет далеко за собой решительно всех геологов своего века.

Важнейшие открытия, сделанные Ломоносовым в области геологии, минералогии и почвоведения, вытекали из его общего материалистического понимания природы. Он смело выступает против различных предрассудков и устаревших представлений. Он поднимает на смех объяснение окаменелостей «игрой природы». «Сих я вопрошаю, — обращается он к сторонникам таких воззрений, — что бы они подумали о таком водолазе, который бы из глубины морской, вынесши монеты или ружье, либо сосуды, которые во время морского сражения или от потопления бурею издавна погрязли, и сказал бы им, что их множество производит там, забавляясь своим избытком, прохладная натура? Не меньшего смеху и презорства достойны оные любомудрецы, кои, видя по горам лежащие в ужасном множестве раковины, фигурою, величиною, цветами, струями, крапинками и всеми разность качеств и свойств, коими сих животных природы между собою различаются, показующими характерами, сходствующие с живущими в море, и сверх того химическими действиями разделимые на такие же материи, не стыдясь утверждают, что они не морское произведение, но своевольной натуры легкомысленные затеи».

Ломоносов, по его собственным словам, принадлежал к тем, «которые натуру не столь шутливою себе воображают». Он ищет для всего строго научное объяснение и подвергает сокрушительной критике западноевропейских писателей, «не из черни ученого общества», приписывающих появление раковин на возвышенностях «единственно Ноеву потопу».

Ломоносов подробно разбирает вопрос, однажды уже обсуждавшийся на страницах петербургских «Примечаний в Ведомостях»: откуда в полуночных краях сибирских взялись мамонтовые кости? И в то время как многие зарубежные ученые всё еще довольствовались объяснением, что находимые в средней Европе кости мамонтов являются лишь бренными останками слонов Ганнибала, Ломоносов с насмешливым недоумением спрашивал: как же так случилось, что драгоценной слоновой костью (клыками) пренебрегли «тогдашние люди», у которых она была «в знатном почтении»? Да и находят-то «оные зубы» случайно, «больше по крутизнам берегов подмытых» в земле «на несколько сажен». «Вероятность превосходит, — пишет он, — чтобы для зарытия сего животного стали толь много люди трудиться в копании глубокой ямы». Обращает он внимание и на такое обстоятельство: «Известно, что при вскрытии земли, из разных слоев состоящей, и потом при обратном ее в яму бросаньи, должно оным перемешаться, соединясь в непорядочно сбросанные кости». Однако при выкапывании мамонтовых костей замечали, что «слои были над ними не перемешены и порядочны, и белой песок выкапывай был чист без примешения». «Видно, — заключает Ломоносов, — что не человеческие руки, но иная сила похоронила таковых иностранных покойников, которая не для них одних трудилась, но производила обширное и не единовременное действие натуры, слои слоями покрывая».

Ломоносов настойчиво указывает, что здесь имеет место общий и длительный процесс, непрерывно совершающийся в природе: «пускай слоны могли до наших мест достигнуть, будучи животное великое и к дальним путешествиям способное, как бы они погребены ни были, но большего удивления достойны морские черепокожные, к переселению и переведенству неудобные гадины, кои находят окаменелые на сухом пути в горах, лежащие к северу, где соседственные моря их не производят, но родят и показывают воды, лежащие под жарким поясом в знатном количестве. Еще чуднее, что в холодных климатах показываются в каменных горах следы трав Индейских, с явственными начертаниями, уверяющими о подлинности их породы».

Ломоносов полагает, что «в северных краях в древние веки великие жары бывали, где слонам родиться и размножаться и другим животным, также и растениям около екватора обыкновенным держаться можно было, а потому и остатки их, здесь находящиеся, не могут показаться течению натуры противны». Он склонен приписать колебания в климате «нечувствительному наклонению всего земного глобуса».

В то время как статья в «Примечаниях» разбирала вопрос о происхождении ископаемых мамонтов как самостоятельную проблему, для Ломоносова это лишь частный эпизод возникающей перед ним общей истории Земли. В своем понимании геологических явлений Ломоносов на голову выше всех своих западноевропейских современников. Естествознание XVIII века перестало видеть природу в ее движении и развитии. Геологи упрямо закрывали глаза на совершающиеся вокруг них процессы изменения Земли и проявляли полнейшую лояльность к библейской хронологии. «Революционное на первых порах естествознание оказалось перед насквозь консервативной природой, в которой и теперь все было таким же, как в начале мира, и в которой все должно было оставаться до скончания мира таким же, каким оно было в начале его», — писал как раз об этом времени Энгельс.[300]

На протяжении всего XVIII века Ломоносов был одним кз немногих ученых, которые не были охвачены этим застоем. В своем гениальном сочинении «О слоях земных» он прямо нападает на идею о неподвижности и неизменчивости мира, роднящую представителей нового естествознания со старой церковной схоластикой. «Напрасно многие думают, что все как видом с начала творцом создано; будто не токмо горы, долы и воды, но и разные роды минералов произошли вместе со всем светом; и потому де не надобно исследовать причин, для чего они внутренними свойствами и положением мест разнятся. Таковые рассуждения весьма вредны приращению всех наук, следовательно и натуральному знанию шара земного, а особливо искусству рудного дела, хотя оным умникам и легко быть Философами, выучась наизусть три слова: бог так сотворил; и сие дая в ответ вместо всех причин».

Ломоносов вполне отчетливо выдвигает идею изменчивости, лежащую в основе всех явлений природы. «Твердо помнить должно, — говорил Ломоносов, — что видимые телесные на земле вещи и весь мир не в таком состоянии были с начала от создания, как ныне находим, но великие происходили в нем перемены, что показывает история и древняя география, с нынешнею снесенная, и случающиеся в наши веки перемены земной поверхности».

Он смело говорит о продолжительности геологических периодов, хотя это и противоречит библейскому преданию. Чтобы отвести от себя прямое обвинение, он лишь указывает тем, «кому противна долгота времени и множество веков, требуемых на обращение дел и произведение вещей в натуре», что «церковное исчисление» не есть «догмат веры», и притом советует считаться не только с библейской хронологией, но и с летоисчислениями, «как оставили на память древние авторы о Халдеях, Египтянах, Персах и ныне о своем народе уверяют Китайцы, коих всех вовсе пренебречь есть то же, что за ложь и за басни поставить все древние исторические известия, несмотря на очевидные долговременных трудов человеческих остатки, каковы суть Египетские пирамиды, коих самые старинные авторы почитают за превеликую древность».

Ломоносов как бы призывает в свидетели всю историю человеческой культуры и отчетливо проводит мысль, что древнейшая человеческая цивилизация не укладывается в отмеренный буквальным толкованием библии срок. В заключение он со спокойной и чуть иронической уверенностью говорит: «Пусть другой разбирает все летописи церковные и светские, христианские и языческие, употребляет высокую Математику в помощь, пусть определяет год, день и его самые мелкие части для мгновения первого творения, пусть располагает по небу стояние и взаимное положение солнца, луны и планет, коль далече друг от друга стояли, когда впервые воссияли; над Европою или над Америкою было первое великих светил соединение? Я все ему уступаю и ни в чем не спорю. Но взаимно прошу и себе позволения поискать того же в своем летописце. Однако признаюсь, что никакого не нахожу приступа, никакого признака к подобным точностям. То лишь могу сказать, что по оному всех старшему Летописцу древность света больше выходит, нежели по оным трудным выкладкам».

Великий и единственно достоверный летописец для Ломоносова — это открытая книга природы. Западноевропейские ученые в большинстве случаев предпочитали отмалчиваться, когда, речь заходила о таких щекотливых вещах, как всемирный потоп,\ происхождение и длительность существования Земли и т. д. Итальянский философ Джамбатиста Вико прямо писал в 1744 году: «Священная история нам подтверждает, что возраст мира оказывается почти юным по сравнению с той старостью, в которую верили халдеи, скифы, египтяне и в которую до сих пор верят китайцы».[301] И даже Вольтер вторил старомодному учению, объявлявшему окаменелости «игрой природы», и утверждал, что морские раковины, встречающиеся на горах в Альпах, занесены туда пилигримами, якобы веками двигавшимися этим путем из Палестины. А знаменитый Бюффон был вынужден по требованию парижского богословского факультета напечатать в 1753 году в четвертом томе своей «Естественной истории» специальное отречение от всего того, что в его книге «касается образования Земли и могло бы противоречить закону Моисея». И еще в самом конце XVIII века Джемс Геттон, считающийся в Англии чуть ли не основателем научной геологии, старательно обходил моменты, противоречащие библейской истории.

Ломоносов выдвинул идею изменчивости в природе задолго до Лайеля. Развивая ломоносовские взгляды, русский академик Иван Лепехин уже в 1772 году в своих «Дневных записках путешествия по разным провинциям Российского государства» ясно и отчетливо высказал положение, что «прозябаемые, так же как и животные, могут приобыкнуть к разному климату и разный, смотря по стороне, ими обитаемой, получить состав, от которого и действия их перерождаются». Иными словами, ломоносовское представление о всеобщей изменчивости в природе было раскрыто Лепехиным как положение об изменчивости растений («прозябаемых») и животных под влиянием окружающей среды. В этом сказался прогрессивный характер русского естествознания, складывавшегося под могучим воздействием идей Ломоносова.

В 1761 году Ломоносов, прославляя только что окончившееся царствование Елизаветы, воскликнул:

В течение всей своей жизни Ломоносов радостно наблюдал быстрое пробуждение «российских недр», стремительное и небывалое еще развитие русской горной промышленности, получившей мощный толчок в царствование Петра I. Одно за другим открывались новые месторождения, строились и возникали новые заводы. Бурно развивалась горная промышленность Урала. В короткое время, по указам Берг-коллегии, казной и частными лицами были основаны заводы Верхне — и Нижне-Сергинские (1745), Баранчинский (1747), Александровский(1751), Каслинский (1752) и другие.

За тринадцать лет, с 1751 по 1763 год, только на одном Урале возникло 66 новых заводов — столько же, сколько было основано в течение всей первой половины века, и около 60 % заводов, созданных во второй его половине. Русская черная металлургия уверенно выходила на первое место в мире. В середине XVIII века Россия не только покрывала все свои непрерывно возрастающие потребности в черных металлах, но и вывозила металл в большом количестве за границу, преимущественно в Англию. Только в 1750 году было вывезено за границу 1235 869 пудов железа, а в 1765 году — даже 1 975 123 пуда.

Но не только Урал раскрывал свои недра. Отрадные вести приходили с Беломорского севера, родины Ломоносова. Еще в 1732 году архангельский купец из старообрядцев Федор Прядунов «со товарищи» обрел серебряные руды на Медвежьем острове, в Кандалакшской губе, близ села Порья-губа. Около 1740 года другая партия настойчивых архангелогородцев открыла «весьма сильную медную жилу» в урочищах речки Русиницы, близ села Поноя В 1742 году в Олонецком крае, на границе Архангельской губернии, были найдены самородное золото и медный колчедан, а с 1745 года Андреяном Шамшевым начата разработка Воицкого рудника. В 1745–1751 гг. неутомимый Федор Прядунов наладил на реке Ухте, в трехстах верстах от Ижемской слободки, добычу нефти, хотя и в небольших количествах. В 1751 году было добыто всего 22 пуда. Но нефть тогда употреблялась лишь в медицинских целях и шла на приготовление мазей от ревматизма. Медицинская контора преследовала Прядунова за его лекарство, а Берг-контора его всячески защищала.

На далеком Алтае возникали медеплавильные заводы — в 1739 году на реке Барнаулке, в 1744 году — на Шульбе. В начале царствования Елизаветы на Алтае было найдено золотистое серебро и возникли знаменитые Колывано-Воскресенские заводы. По указу Елизаветы, в Петербурге была основана специальная лаборатория по выплавке серебра под руководством Ивана Андреевича Шлаттера, опытного пробирера, начавшего работать еще при Петре. В 1750 году, по повелению Елизаветы, из «первообретенного серебра», доставленного с Алтая, была отлита великолепная рака для гроба Александра Невского, весившая со всеми окружавшими ее украшениями более 76 пудов. Фоном для гробницы служила трехъярусная декоративная пирамида, обложенная чеканным листовым серебром, выкованным на Сестрорецком заводе. На верху пирамиды было помещено барельефное изображение Александра Невского, по бокам — две фигуры ангелов, держащих щиты, на которых были выгравированы надписи, сочиненные Ломоносовым.

Надписи гласили, что гробница сооружена для праха Александра Невского — «россов храброму на земли защитнику», «укротившего варварство на Востоке и низложившего зависть на Западе», — перенесенного в 1724 году «благоговением Петра Великого на место древних и новых побед». На самой гробнице, на стороне, обращенной к пирамиде, также была выгравирована стихотворная надпись, сочиненная Ломоносовым:

Горельефы на гробнице представляли сцены Ледового побоища, освобождения Пскова и другие эпизоды из жизни Александра Невского. По сторонам гробницы стояли тумбы с отлитыми из серебра воинскими доспехами, оружием, щитами, копьями, бердышами, знаменами…

Вся работа по созданию этого великолепного сооружения была сопряжена с неимоверными техническими трудностями. Это была своеобразная демонстрация опытности, зрелости и искусства русских металлургов, литейщиков и чеканщиков. В искусстве выплавки серебра Россия тогда значительно обогнала Западную Европу, хотя добыча и обработка серебра велись там с давних времен. Заезжие иностранцы дивились техническим новшествам и усовершенствованиям, применявшимся только в России при выплавке серебра большими массами.

В мае 1745 года русский рудознатец Ерофей Марков нашел на Урале первые крупинки золота. Весть об этом скоро долетела до Петербурга, и Ломоносов в своей знаменитой оде 1747 года живо откликается на это событие. Он возвещает, что с помощью науки (олицетворяемой богиней Минервой) Урал (Рифейские горы) раскроет, наконец, свои недра на благо русского народа:

В других своих сочинениях Ломоносов называет Урал «Российским Офиром», по имени сказочной, упоминаемой в библии страны, откуда царь Соломон получал несметные сокровища. Но Ломоносов твердо верит, что русский народ не в сказке, а въяве и притом в ближайшем же будущем добудет скрытые в земном недре богатства «к удивлению света, к устрашению врагов и к избыточному довольству».

Восторженными очами видит Ломоносов новые величественные русские города: «мраморы и порфиры воздвигнуты будут из недр земных на высоту в великолепные здания». Но он хорошо понимает, что «мраморы и порфиры» — это лишь внешнее выражение богатства, могущества и преуспеяния страны, а залог ее могущества — высокое состояние металлургии. «Металлургия — предводительница к сему внутреннем богатству», — подчеркивает он. Вряд ли кто еще в XVIII веке кроме разве Петра I, так отчетливо сознавал роль металлурги в развитии страны, как Ломоносов. «Военное дело, купечество, мореплавание и другие государственные нужные учреждения неотменно требуют Металлов, которые до просвещения, от трудов Петровых просиявшего, почти все получаемые были от окрестных народов, так что и военное оружие иногда у самих неприятелей нужда заставляла перекупать через другие руки, дорогою ценою», — писал он в посвящении к своей книге «Первые основания металлургии, или рудных дел», выпущенной им в 1763 году.

Все эти мысли развивал Ломоносов и в 1751 году в своем «Слове о пользе Химии», где он говорил о значении металлов в жизни народов: «Металлы подают укрепление и красоту важнейшим вещам, в обществе потребным… ими защищаются от нападения неприятельского, ими утверждаются корабли и, силою их связаны, между бурными вихрями в морской пучине безопасно плавают. Металлы отверзают недро земное к плодородию, металлы служат нам в ловлении земных и морских животных для пропитания нашего… И кратко сказать, ни едино художество, ни едино ремесло простое употребление металлов миновать не может».

Откуда бы ни приходили вести о рудных месторождениях, Ломоносов неизменно уделял им большое внимание. Когда в 1749 году стало известно, что в Берг-коллегии имеется медь, найденная иркутским служилым человеком Дмитрием Наквасиным на одном из островов близ Камчатки, то Ломоносов произвел пробу присланных ему образцов этой меди, сообщив 27 июля 1749 года кабинет-секретарю императрицы барону И. А. Черкасову, что эта самородная камчатская медь «швецкую медь добротою превосходит и от яппонской добротою не разнится чувствительно, чему и дивиться нельзя для того, что Яппония и Камчатка лежат на одной гриве, которая разорвана только морем и признаки свои из под воды островами показывает». При этом Ломоносов не забывает высказать желание, «чтобы толь богатая медь где нибудь ближе в отечестве нашем открылась».

Чтобы содействовать развитию отечественной металлургии, Ломоносов в сентябре и октябре 1761 года в академических заседаниях выдвигает и отстаивает предложение, чтобы в качестве очередной задачи на премию от Академии на 1763 год была объявлена тема по плавильному искусству. Предложение Ломоносова в конце концов было принято и в качестве такой задачи объявлено: «Нет ли способов отделять всякой металл от своей руды, которым бы не только скорее обыкновенного, но и с меньшим иждивением то учинить можно было так, чтобы в плавильном деле употребляемых толь много разных вещей не придавать».

В «Слове о пользе Химии» Ломоносов призывает русских людей приложить все усилия к поискам и разведыванию металлов в нашей стране для скорейшего развития отечественной промышленности: «Рачения и трудов для сыскания металлов требует пространная и изобильная Россия. Мне кажется, я слышу, что она к сынам своим вещает: Простирайте надежду и руки ваши в мое недро и не мыслите, что искание ваше будет тщетно. Воздают нивы мои многократно труды земледельцев, и тучные поля мои размножают стада ваши, и лесы и воды мои наполнены животными для пищи вашей; все сие не токмо довольствует мои пределы, но и во внешние страны избыток их проливается; того ради можете ли помыслить, чтобы горы мои драгими сокровищами поту лица вашего не наградили?.. От сих трудов ваших ожидаю приращение купечества и художеств; ожидаю вящего градов украшения и укрепления, и умножения войска; ожидаю и желаю видеть пространные моря мои покрыты многочисленными и страшным неприятелю флотом, и славу и силу моея державы распростереть за великую пучину в неведомые народы. Спокойна буди о сем благогословенная страна, спокойно буди, дражайшее Отечество наше».

Ломоносов полон светлой веры в замечательное будущее своего народа. Он твердо убежден, что русский народ, невзирая на все исторические невзгоды и препятствия, придет к лучшему будущему. Но он не только видит, — почти осязает это великое будущее. Он всеми силами стремится его приблизить. Он посвящает этому все свои лучшие мечты, весь пламень своего сердца. Он постоянно думает о великом, но не гнушается малым. Никакое дело не кажется для него незначительным или ничтожным. Неотступно думая, как ускорить развитие производительных сил страны, Ломоносов уделяет огромное внимание ее изучению. Нужно как можно лучше и полнее разведать, исследовать и познать ее недра, моря, реки, леса, озера, болота, взять, и притом как можно скорей, на учёт все ее природные богатства, чтобы обеспечить наиболее целесообразное и эффективное развитие всех отраслей русской промышленности и культуры.

Он страстно опровергает распространенные в его время вздорные суждения об отсутствии или недостатке в нашей стране природных богатств, нелепые теории, поддерживавшиеся иностранцами, что Россия бедна теми или иными ископаемыми, не может ими обладать в силу особенностей своего географического положения, климата и пр. Ломоносов твердо убежден, что в необъятной России можно найти решительно все виды ископаемых. «Имеются в краях моих, к теплой Индии и к Ледовитому морю лежащих, довольные признаки подземного моего богатства», — говорит он от имени России в своем «Слове о пользе Химии». «Искусство показывает, что почти всякая земля свои особливые руды имеет, и в новосысканных рудниках новые руды находят; о чем наши Российские, а особливо Сибирские рудные места свидетельствуют», — писал он в книге «Первые основания металлургии» (1763). «Не должно сомневаться о довольстве всяких минералов в Российских областях; но только употреблять доброе прилежание с требуемым знанием», — говорит он также в приложенном к этой книге сочинении «О слоях земных». Он совершенно справедливо указывает, что если какие-либо руды, минералы или другие ископаемые еще не найдены в России, то это еще вовсе не значит, что их нет или не может быть. Так, например, он говорит о некоторых драгоценных камнях и алмазах: «Что оные в Российском государстве быть должны, и что солнечное сияние рождению их не причина, то довольно доказывают во многих местах находящиеся камни среднего достоинства, как мраморы, аспиды, агаты, сердолики, порфириты и другие, затем что величиною и цветами удобно себя подвергают зрению; драгоценные укрываются малостию и худым внешним видом, которой простою коркою называют». Но если даже климатические условия играют известную роль в происхождении минералов, что допускает Ломоносов, то и это не может служить доказательством, что они должны отсутствовать в России. Для этого Ломоносов призывает в свидетели историю Земли: «Сие рассуждая и представляя себе то время, когда слоны и южных земель травы в севере важивались, не можем сомневаться, что могли произойти алмазы, яхонты и другие дорогие камни, и могут обыскаться, как недавно серебро и золото, коего предки наши не знали».

Разбивая злостное предубеждение о скудости «недр Российских», Ломоносов ссылается на многочисленные «домашние примеры» и указывает, как много различных местностей нашей страны уже славится своими природными богатствами: «Косогоры и подолы гор Рифейских, простирающиеся по области соли Камской, Уфимской, Оренбургской и Екатеринбургской, между сплетенными вершинами рек Тобола, Исети, Чусовой, Белой, Яика и других, в местах озеристых, толь довольно показали простых металлов, и притом серебро и золото, что многие заводчики знатно обогатились… Олонецкое золото хотя оказывается не в знатном количестве, однако озерные положения мест и других металлов руды советуют нам больше в прииске тамошних подземных сокровищ трудиться. И сие самое подтверждается не дальним отстоянием Медвежья острова, откуда чистое самородное серебро имеем великими кусками, и руды тамошние уверяют о порядочных и постоянных жилах. Береги Белого моря, подобного некоторому великому озеру, по силе показанного правила, из натуральных законов и перемен произведенного, должны быть не скудны минералами, где состоят из камня. И само искусство согласуется, кроме помянутого Медвежья острова, Керетьскою слюдою и триостровскими рудами».

Однако Ломоносов знает, что это только начало. Необходимо еще разведать великое множество местностей нашей необъятной родины, где, несомненно, таятся еще большие богатства. Ломоносов обращается ко всем русским патриотам, в особенности к молодежи, с горячим призывом изучать наше отечество, говорит об увлекательном исследовании земных недр: «Пойдем ныне по своему Отечеству; станем осматривать положение мест и разделим к произведению руд способные от неспособных; потом на способных местах поглядим примет надежных, показывающих самые места рудные. Станем искать металлов, золота, серебра и протчих; станем добираться отменных камней, мраморов, аспидов и даже до изумрудов, яхонтов и алмазов. Дорога будет не скучна, в которой хотя и не везде сокровища нас встречать станут; однако везде видим минералы, в обществе потребные, которых промыслы могут принести не последнюю прибыль».

Ломоносов указывает, что поиски этих скрытых в недрах земли сокровищ должны опираться на научные знания. В «Слове о пользе Химии» он говорит: «Дорогие металлы, смешавшись с простою землею или соединясь с презренным камнем, от очей наших убегают; напротив того, простые, и притом в малом и бесприбыточном количестве, часто золоту подобно сияют и разностию приятных цветов к приобретению великого богатства неискусных прельщают. И хотя иногда незнающему дорогой металл в горе ненарочно сыскать и узнать случится, однако мало ему в том пользы, когда от смешанной с ним многой негодной материи отделить не умеет или, отделяя, большую часть неискусством тратит».

Чтобы поиски не шли впустую, необходимо вооружить разведку полезных ископаемых самыми совершенными научными средствами. «В сем случае, — замечает Ломоносов, — коль проницательно и коль хорошо знать химию». В своей книге «Первые основания металлургии» он снова говорит о необходимости сопровождать разведку по возможности немедленным опробованием найденных руд и минералов, так как «обыск камней без пробы скучен и сомнителен».

Ломоносов высказывает сожаление, что люди в своей практической деятельности редко думают о нуждах науки, вследствие чего раскрытые при различных работах «земные недра» остаются «без любопытного и знающего смотрителя». «Много ли натуральная история приобрела от великих рвов и каналов, не токмо окружающих городы, но и разделенные моря соединяющих?» — спрашивает Ломоносов. Интересно, что он при этом отмечает, что «у меньших дел больше случалось охотников до знания натуры, хотя и весьма редко сообщающих свои знания ученому свету, нежели у великих», т. е. прямо указывает на любознательность простого народа, который в своих мелких практических делах накапливал наблюдения над природой, и равнодушие к нуждам науки людей, находящихся у «великих дел». Мысль Ломоносова о предоставлении ученым возможности вести свои наблюдения при больших государственных работах нашла отклик только в наше время. Таковы работы геологов и археологов при создании плотин, каналов, проходке шахт и тоннелей московского метро и пр. Желание разбудить народную любознательность, воспитать энтузиастов горной науки привело Ломоносова к созданию замечательного проекта, с которым он вошел в 1761 году в Сенат. Ломоносов начинает с утверждения, что для него нет никакого сомнения, чтобы в пространном «Российском государстве» «не было по разным местам еще неизвестных руд, дорогих металлов и камней». Об этом свидетельствует, что в Сибири и многих других местах «руды без искания не нарочно открылись», а другие «еще и лучшие» лежат «сокровенны», тогда как могли бы «служить для приращения государственного богатства, могущества и славы». Ломоносов не скрывает, что «к изысканию оных по всем местам Российского государства требуется великое множество людей, знающих минералы», а таких у нас «весьма мало». О том же, чтобы снарядить во все концы особые экспедиции, «и помыслить нельзя».

Но Ломоносова не останавливают эти препятствия. Он сообщает Сенату, что нашел «легкой и краткой способ» собрать в два-три года со всего государства обширную коллекцию минералов, необходимую для составления «минеральной натуральной истории». «К сему имеем в отечестве сильных и многочисленных рудокопов… Рудоискателей во всякой деревне довольно. Все не требуют никакого воздаяния, ни малейшего принуждения, но натуральным движением и охотою все исполняют и только от нас некоторого внимания требуют». «Сильных рудокопов разумею многочисленные реки, а рудоискателей называю детей малых», — поясняет он. Реки, размывая недра земли, обнажают поверхность, и всякую весну быстрина вод рассыпает по равнинам образцы пород. И вот «малые, а особливо крестьянские дети, весеннею и осеннею порою играя по берегам реки, собирают разные камешки и, цветом их увеселяясь, в кучки собирают».

Ломоносов, несомненно, вспомнил при этом и свое детство на берегах Северной Двины, свой интерес к речным и морским берегам, открывающим «слои земные». Ломоносов полагает, что эту природную любознательность можно направить на пользу дела. Он просит Сенат распорядиться, чтобы повсеместно начали собирать образцы камней, песков, глин, образцы пород, особенно по течению рек, не утруждая этим взрослых и не отрывая их от тяжелых крестьянских работ, а «посылая малых ребят искать по берегам». Собранные камни должны сортировать на месте толковые и несколько получившиеся люди. «Какие ж минералы собирать и по каким приметам, о том рассылать печатные инструкции». Всех образцов в каждой местности собирать «по два или по три куска каждого сорта, чтоб не более полпуда было», а со всего государства чтобы собралось не более двухсот подвод.

В связи с этим интересно отметить, что еще в декабре 1716 года был издан сенатский указ «о присылке из каждой губернии раковин и разноцветных камешков для учинения им пробы». Указом предписывалось доставить раковины и разноцветные камни, «какие в каких реках явятся, с каждой губернии по пуду, привязав к ним ерлыки с описанием». Проект Ломоносова как бы воскрешал и развивал это петровское начинание. Ломоносов вносил в него большую ясность и целесообразность. При этом, в отличие от петровских указов, почти не считавшихся с бременем, какое они возлагали на их исполнителей, Ломоносов заботился о том, чтобы получить необходимые материалы «без народного отягощения». Он особо оговаривал, что крестьяне должны отвозить собранные образцы минералов, песков и глин попутно и понемногу, «проезжая со своими товарами в город». Если проект будет принят, он берет на себя обязательство не только разработать инструкцию, но и «обучить минеральному и пробирному делу в один год понятных молодых людей, арифметику и геометрию знающих», т. е. подготовить специалистов-минералогов для описания и изучения получаемых минералов. Пески будут промывать и пробовать в надежде, что в «толиком множестве рек, протекающих в различных местах по России, сыщется песчаная золотая руда», глины будут использоваться, «кои лучше годятся к фарфоровому делу», камни «покажут, есть ли где близко руды или минеральные горы». Кроме того, Ломоносов обещает «сочинить всеми силами» и «в печать издать» подробную «Российскую Минералогию», так как его давнишней мечтой является «знать внутренность российской подземной натуры и оную, для общего приращения наук описав, показать ученому свету».

Сохранился набросок составленной Ломоносовым инструкции по собиранию минералов, написанной необычайно ясным и вразумительным языком. Ломоносов подробно, доступно и точно поясняет, как и что надо собирать. «Просто лежащие камни брать, а из каменных гор по куску отбивать, и ежели где гора состоит из разноцветных слоев, то отбивать от всякого слоя по куску особливо». «В камнях должно прилежно смотреть: 1. Цвету, хороших, белых, глухих или сквозных, стеклу подобных, совсем черных или с белыми искрами, пятнами, стружками или белых с черными. И всяких пестрых и одноцветных, красных, желтых, зеленых, синих, вишневых, светлых, как золото, медь, серебро или олово. 2. Различать по разной твердости, крепкие, как кремень, сыпкие и ломкие. 3. Различать по фигурам: угловатые, слоистые, ноздреватые, похожие на раковины, на рыбы, на кости, на животных и т. д.». Ломоносов мечтает о том, чтобы простые русские люди могли принимать участие в служении науке, чтобы они прониклись доверием и уважением к ней. Ломоносов хотел приохотить все население, в особенности молодежь, к изучению своего края, распространить в народе интерес к научным знаниям. Он верит в сметку и пытливость русских детей, детей крестьянских, в которых он хочет пробудить бесчисленных Ломоносовых. Предложение Ломоносова выходило за рамки его времени. Он как бы прозревал геологические и краеведческие походы современной молодежи, детские опытные станции и лаборатории, работу юных натуралистов и геологов, вносящих посильный вклад в дело изучения страны.

Сенат препроводил проект Ломоносова в Академию наук, где его на профессорском собрании подвергли придирчивой критике. Химик Леман и механик Цейгер рассматривали проект лишь с точки зрения вероятности найти таким путем золотоносные жилы, что, по видимому, больше всего интересовало Сенат. Они считали это маловероятным. Физик Эпинус вообще воздержался от суждения, «поелику минералогия не есть моя специальность». Только русские адъюнкты Козицкий, Котельников, Протасов безоговорочно поддержали Ломоносова.

Дело с продвижением проекта заглохло. Но Ломоносов не оставляет помыслов о составлении обширной «Российской Минералогии», которую он соединяет с наукой «о прииске рудных мест». Он отчетливо сознает отсталость современной ему западноевропейской минералогии. «И по сие время, — писал он, — лучшие минералогические системы ни за что иное быть почтены недостойны, как за описание приватных минеральных собраний, расположенных людьми, весьма смутные знания в физике и в математике имеющими». Ломоносов хотел вывести минералогию на широкую дорогу, как это он сделал с химией, дать ей прочное физико-математическое обоснование, вооружить ее всеми известными в его время методами научного исследования. Он понимал минералогию не как описание «приватных коллекций», а как систематическое изучение земных недр. Минералы должны изучаться не только сами по себе или по различным объединяющим их признакам, но обязательно в связи с их географическим распределением и с практическими задачами по их разведке и дальнейшей разработке. 20 декабря 1763 года Ломоносов выпускает печатное «Известие о сочиняемой Российской Минералогии», в котором четко намечает поставленную им задачу: «для общего знания и приращения рудных дел во всей Российской империи сочинить описание руд и других минералов, находящихся на всех Российских заводах; из чего б составить общую систему Минералогии Российской и показать по физическим и химическим основаниям в предводительство правила и приметы рудным местам для прииску много точнее, нежели по ныне известны». Сообщает Ломоносов и план самой книги: «1. Выступление о Натуральной истории вообще и особливо о минералогии; при чем реестр иностранных писателей минералогии с примечаниями. 2. Потом следовать имеет сама система, или расположение минеральных тел российских, в сравнении с иностранными обще и особливо. 3. Физические изъяснения минералов. 4. Признаки руд и рудных мест в России. 5. Придается реестр по алфавиту описанных минералов. 6. А для лучшего изображения руд и минералов, кои особливого примечания достойны, представятся они на грыдорованных листах и будут против натуры раскрашены». Это «Известие» Ломоносов предназначал для «содержателей разных заводов», которых он просит присылать образцы руд. Обращение превращается в подробную инструкцию. Ломоносов сопровождает свою просьбу указаниями не присылать ему руд «в излишнем количестве», которое «не показывает различия пород», и не разделять кусков, «кои надлежат вместе, для показания каких нибудь рудных свойств». Он просит «присовокуплять» по небольшому куску от самой горы и очень хотел бы получить также «пески, глины и камешки небольшие, находящиеся при оных рудных местах, а особливо с берегов рек и осыпей» и даже, если встретятся, «части животных и растущих тел, претворившиеся в камень или в самые руды». Он не забывает указать, чтобы «на бумажных обвертках присылаемых минералов у каждого куска ставить нумеры явственно, а в реестрах, при том сообщенных, назначить места оных минералов обстоятельно по возможности, а особливо коль глубоко в земли взяты».

В благодарность Ломоносов обещает «припечатать» в своей «Минералогии» имена «содержателей заводов, от коих минералы получены будут», выслать каждому бесплатно по экземпляру и даже отдельные листы книги тотчас после напечатания. Он указывает на практическую ценность предпринимаемого дела: «Всякой рудных дел заводчик пользоваться имеет примером других рудных мест и правилами, к приращению рудных дел служащими, кои выведены будут из целого собрания российских рудников». Ломоносов собирается таким образом изучить и обобщить опыт русских горнозаводчиков для дальнейшего развития горного дела в стране.

Ломоносов торопит с присылкой образцов руд и минералов, «чтобы их опоздание не было причиною умаления толь полезного дела».

Обращение Ломоносова на этот раз привлекло к себе внимание. Даже недоброжелательная к нему Екатерина II собственноручно написала на печатном экземпляре «Известия», чтобы Ломоносову были предоставлены все известные материалы, «которые у нас с рудами, а которых нет, прислать с заводов».

В связи с этим в правление канцелярии Екатеринбургских заводов, горному начальству в Нерчинск, на Петровские заводы в Олонце и в другие места полетели предписания.

Берг-контора затребовала двести экземпляров ломоносовского обращения и разослала их по заводам. Уже в январе 1764 года на Олонецкие заводы был отправлен нарочный за приготовленными там образцами руд. Страна горячо откликнулась на призыв Ломоносова. Руды присылались с заводов с подробными и тщательно составленными «росписаниями» и «реестрами», живо свидетельствующими, что дело шло не только о том, чтобы сбыть с рук казенное предписание. Русские горняки поняли замысел Ломоносова. Многие, кроме образцов руд, стали посылать свои соображения и замечания, представлявшие собой целые научные труды.

В Берг-коллегию поступило подробное описание «находящихся в Даурии (Забайкалье. — Л. М.) рудных мест и о протчем».

С большим интересом и вниманием отнеслись к запросу Ломоносова на Урале. В сборе материалов приняло участие около ста двадцати казенных и частных горных заводов. Старейший Каменский завод прислал пять образцов руд, из которых получали черный металл. На Черновском руднике близ Екатеринбурга взяли рудные образцы с разных горизонтов из шахты, где «руда добротою вниз весьма хороша». «Из оного взятые руды разными видами по глубинам. 1. На пятой сажени в зеленой вохре. 2. На восьмой сажени в красной вохре. 3. На двенадцатой в кварце с лазоревыми виды с кисом. 4. На шестнадцатой сажени в кварце с кисом, также часть и земли, в какой оная руда имеется». В декабре 1764 года из Екатеринбургской горной экспедиции Ломоносову было послано девятнадцать образцов золотых руд. Некоторые посылки, как, например, с Шайтанского завода, достигали четырех и более пудов веса.[302]

На Нижне-Тагильском и Выйском заводах Никиты Демидова были собраны образцы железных и медных руд, горного камня, извести и песков, причем только с горы Высокой было взято шесть различных образцов с точным обозначением места добычи.

13 января 1765 года перенумерованные и запакованные в ящики образцы руд были доставлены Никите Демидову, который отдал распоряжение своему петербургскому приказчику Ипату Кононову «представить немедленно» профессору Ломоносову все образцы руд «с описанием и планом». 10 февраля 1765 года посылка дошла до Ломоносова. Несколько замешкались на Невьянском заводе Прокофия Демидова, так как нерешительный приказчик запрашивал хозяина: «посылать ли или нет, и есть ли посылать, то нынешним зимним путем или будущего каравана на однолетних московских стругах».

Однако вскоре руды были набраны с семи рудников и к ним присоединены образцы почв, «в какой земле оная руда добывается, при тех каменьях по части земли приложено» и, кроме того, всем «тем рудным каменьям учинено описание»! К сожалению, отправлены они были только 5 июля 1765 года, когда Ломоносова уже не было в живых.[303] Опоздала и посылка, отправленная с Нерчинских заводов.

Однако после смерти Ломоносова его начинание не угасло. Сбор коллекций продолжался. Еще в апреле 1770 года Берг-коллегия направила в «Канцелярию Главного правления Сибирских, Казанских и Оренбургских заводов» подтверждение предписания о присылке необходимых образцов для составления «Российской Минералогии». Собранные по энергичному почину Ломоносова образцы руд послужили материалом русским ученым для дальнейшего изучения естественных богатств нашей страны.

С большой серьезностью откликнулся на призыв Ломоносова Петр Иванович Рычков (1712–1777), занимавшийся изучением Оренбургского края. 18 июня 1764 года он послал Ломоносову обстоятельное описание южноуральских руд, их месторождения, разведки и добычи. Он сообщал, что в Оренбургской и отчасти Казанской губерниях известны медные руды: шиферные или иловатые, песчаные, каменные, «флюсовые или извязные», образцы которых были им высланы еще в 1761 году в Берг-коллегию. Рычков описывал выработанные русскими рудознатцами приемы розыска медных руд и приводил различные сведения, которые могли представлять интерес для Ломоносова, в том числе об окаменелостях, встречающихся в рудниках.[304]

Не успел он это сделать, как сведения его пополнились. Рычков заботится о том, как бы поскорее сообщить их Ломоносову. «Ныне приехали ко мне с уральских моих рудников люди, — писал Рычков академику Миллеру 27 ноября 1764 года, — я из разговоров с ними приметил о положении тамошних руд такое обстоятельство, которое, как мне помнится, недовольно я изъяснил в моем описании. Оное состоит в том, что в самых уральских горах и в близости от оных на скатных местах все рудные положения идут весьма круто вглубь, с тою токмо разностью, что по сю сторону оных гор склоняются на Запад и к Северу, а по ту сторону склоняются на Восток и в Полдень. Но лучшие и надежнейшие руды на той стороне гор. Потом, что далее оных гор то отложее, а наконец уже и совсем ровное или плоское их положение выходит. Кажется сие достойно особливого примечания и рассуждения. Мне мнится, что всему тому, а может быть и происшествию тех самых гор причина когда нибудь бывшее великое землетрясение, либо наводнение. Не рассудите ли вы сие при случае Михаиле Васильевичу сообщить». Одобрительный отзыв Ломоносова о труде Рычкова окрылил и ободрил его. В 1766 году, уже после смерти Ломоносова, Рычков решился представить свое описание руд и минералов Экономическому обществу «на том основании, как я к покойному Ломоносову писал».

Ломоносов не успел завершить начатое им дело, в котором он, как и во многом другом, проявил себя настойчивым новатором и глубоким патриотом. «Сама мысль Ломоносова о составлении минералогии России, — писал академик В. И. Вернадский, — была новой. Ничего подобного еще не было сделано в Германии, Италии, Англии, где аналогичные работы Рейса, Шарпантье и др. вышли после смерти Ломоносова, в конце века. Только для Швеции уже существовало известное описание Броммеля, которое знал и цитировал Ломоносов». Замысел Ломоносова не прошел бесследно. Уже в начале XIX века академик В. М. Севергин издал минералогический словарь и минералогическое описание России, отвечающие плану Ломоносова. Но полное осуществление идей Ломоносова началось лишь в наше время с выпуском Академией наук СССР многотомных капитальных изданий — «Минералогия СССР» и «Минералогия Урала».

Смерть помешала Ломоносову осуществить его замысел. Однако он успел вооружить русскую горную промышленность замечательным научным и практическим руководством, сыгравшим очень большую роль в улучшении поисков ископаемых, обработки руд и выплавки металлов в нашей стране, в особенности на Урале. Не дожидаясь выпуска «Минералогии», Ломоносов в октябре 1763 года заканчивает печатанием свою книгу «Первые основания металлургии, или рудных дел», явившуюся подлинной энциклопедией горного дела. В предисловии к книге Ломоносов говорит, что он издает ее для того, чтобы русские люди все больше и больше «вникнули разумом и рачением в земные недра, к большему приращению государственной пользы». Следует отметить, что сама книга была составлена Ломоносовым еще в 1742 году, вскоре после возвращения его из-за границы. Ломоносов сразу же собирался приложить к делу собранные им знания. Он проявил в своей книге большую независимость и оригинальность суждений, которые сохранили свою свежесть и значение не только через двадцать лет, когда она вышла в свет, но и значительно позднее. Но в ней остались и некоторые устарелые сведения (например, о серной кислоте, об оловянных рудах и пр.) — Ломоносов был вынужден спешить с изданием «Первых оснований металлургии». Он даже не успел внести в книгу указание на замерзаемость ртути, что было открыто в конце 1759 года в Петербурге. Ломоносов сам принимал участие в опытах по замораживанию ртути, однако в книге сохранилось прежнее утверждение, что она «и в самый жестокий мороз застынуть не может». Ломоносов успел только вставить примечание: «Сие писано в 1742 году, после иначе оказалось».

Несомненно, что Ломоносов откладывал пересмотр всего материала, рассчитывая сделать это при составлении «Минералогии», а пока ограничился изданием практического руководства, в котором была настоятельная нужда.

«Первые основания металлургии» Ломоносова явились первым в мире учебным руководством, охватывающим весь цикл наук, связанных с горным делом и металлургией. Начиная от изложения общих геологических представлений и кончая специальными вопросами горного дела, Ломоносов выступает как вдохновенный новатор, прокладывающий новые пути для развития русской горной науки.

Книга Ломоносова была разослана в значительном количестве экземпляров на горные заводы и стала приносить ту практическую пользу, о которой и помышлял Ломоносов.

Ломоносов сообщал в своей книге подробные сведения о металлах и минералах, о рудных местах и приисках, описывал устройство и расположение шахт и других подземных выработок.

Большое внимание Ломоносов уделял геологической разведке. Он приводит большое число «признаков», практически полезных при поисках ископаемых. Многие из них и посейчас являются руководящими в горной разведке. Так, например, он советует примечать, «ежели ручьи и рудники, из гор протекающие, какой нибудь распущенный минерал в себе имеют, что можно скоро по вкусу признать, а особливо ежели в их воду положенное железо скоро ржавеет» (что теперь называют минерализацией вод). Он рекомендует обращать внимание на обломки камней при ручьях и речках: «ежели тех камней углы остры и не обились, то можно заключить, что и сами жилы неподалеку». Он указывает на необходимость наблюдать окраску вод, цвет земли, характер растительности. «На горах, в которых руды или другие минералы родятся, растущие дерева бывают обыкновенно нездоровы, то есть листы их бледны, а сами низки, кривлеваты, сувороваты, суковаты, гнилы и прежде совершенной своей старости подсыхают» и т. д.

Но, говоря о таких признаках, которые имеют научное основание, Ломоносов и слышать не хочет о широко практиковавшихся на Западе колдовских и суеверных «способах» нахождения руд с помощью «рудоискательной вилки», сделанной из орешника. Вооружившись такой «вилкой», срезанной при соблюдении множества суеверных приемов (стоя спиной, с одного разу и т. д.), считаясь с положением светил в сочельник, Вальпургиеву ночь, «мастер» движется, как лунатик, пользуясь малейшим колебанием прута, зажатого в его руках. Таким «магнетическим» путем пытались открыть не только рудные месторождения или подземную воду, но и такие вещи, как супружеские измены. В 1692 году, утверждали защитники «вилки», французский крестьянин Жак Эмар из Лиона подобной «вилкой» преследовал одного убийцу «сорок лье на земле и тридцать на море». Поклонники «вилки» сохранились до нашего времени в буржуазной Европе, где существуют на этот предмет даже особые общества и издаются специальные журналы. Во времена Ломоносова почти каждый крупный рудник на Западе имел своего штатного «волшебника». Эту «вилку» занесли в русскую горную разведку западноевропейские горные мастера, приглашенные на Урал и принесшие с собой не столько передовую технику, сколько ремесленную узость, отсутствие научного кругозора и тяжелый груз средневековых пережитков. Вот что писал Ломоносов об этой пресловутой «вилке»: «Некоторые сие почитают за натуральное действие и приписывают металлам силу, которою будто бы они рудоискательной прутик к себе тянули. Но повсядневное искусство и здравой разум учит, что такой притягающей силы в металлах быть нельзя: ибо помянутые вилки не у всякого человека и не на каждом месте к металлам и рудам наклоняются и, наклонившись, больше к ним не тянутся. И так ежели бы сие действие было вправде, то бы ненарушимые натуральные законы, не взирая ни на время, ни на человека, всегда сие и на всякое место в действие производили».

Трезвый, материалистический ум Ломоносова не может допустить произвольного магического вмешательства в законы природы. И он решительно осуждает этот средневековый пережиток: «Немало людей сие за волшебство признают и тех, что при искании жил вилки употребляют, чернокнижниками называют. По моему рассуждению, лучше на такие забобоны, или как прямо сказать, притворство не смотреть, но вышепоказанных признаков держаться, и ежёли где один или многие купно окажутся, тут искать прилежно».

Переходя к непосредственным вопросам разработки полезных ископаемых, Ломоносов выступает как решительный новатор в области теории и практики горного дела.

В своем руководстве он предлагает четкую классификацию подземных выработок, подразделяя их на вертикальные (шахты), наклонные и горизонтальные (штольни). В связи с этим он указывает на различные способы крепления вертикальных стволов шахт и штолен, в зависимости от твердости пород. При устройстве рудников он обращает особое внимание на технику безопасности, предусматривая при этом подчас даже мелочи. Он рекомендует над устьем шахты ставить особую будку, которая предохраняла бы ствол шахты от дождя и снега, в лестничных отделениях устраивать небольшие скамеечки, чтобы рабочие, поднимающиеся наверх после многочасового рабочего дня, могли передохнуть, а на самом верху, в брусе, должна быть вбита скоба, чтобы «опускающемуся было сперва за что надежно рукой ухватиться». Ломоносову приходилось писать об этом, так как в то время даже о таких удобствах для рабочих никто не думал.

В специальной части, посвященной теории и практике металлургии, Ломоносов стремится научно разработать технологию получения металла, подчеркивает роль химии и физики, указывает на необходимость лабораторного изучения металлургических проблем.

В этом отношении Ломоносов далеко уходит вперед от западноевропейских металлургов, все еще рабски цеплявшихся за труды Агриколы, замечательного практика горнорудных дел, жившего в XVI веке. Ломоносов хотя и ценил Агриколу и умел находить в его сочинениях ценные замечания, но относился к ним весьма критически и даже отметил в предисловии: «все почти писатели о рудоплавных делах толь много исполнены излишествами, о которых можно думать, что оные внесены для малых ребят (Агрикола)». Вместо этого Ломоносов дает четкое изложение всех отделов металлургии, пронизанное научным пониманием предлагаемого материала и глубоким практицизмом. Он советует экспериментировать и производить опытные плавки, а потом уже на основе их ставить производство: «Искусные плавильщики сперва сысканную руду разными образцы с разными материями чрез плавление пробуют, и который способ больше металла подаст без излишней траты, тот и употребляют».

«Ломоносов, — как указывал в 1912 году известный металлург профессор В. Я. Мостович, — ясно и точно описывает ряд металлургических процессов, оставшихся без изменения до настоящего времени».

Многие предложения Ломоносова были новаторскими и значительно опережали свое время. «Для растворения золота, — писал далее профессор Мостович, — Ломоносов рекомендует применять водку, полученную при перегонке смеси из «крепкой водки и чистой соли», то есть хлорную воду. Это, так сказать, первый способ мокрого извлечения золота хлорной водой, нашедший затем развитие в хлоринационном процессе, предложенном. Платтнером в первой половине XIX в.». [305]

Свое изложение Ломоносов сопровождает множеством советов, касающихся наиболее целесообразной и экономически выгодной организации производства. Так, например, он указывает на значение подготовки руд — «уменьшение траты дров и ущерба дорогих металлов». К этим работам «по приуготовлении к плавлению» он относит разбор (сортировку), толчение промывку и, наконец, обжигание руд. Описывая кучевой обжиг руд, Ломоносов советует использовать теплоту обжига для предварительного обжигания «белого камня», применявшегося при плавках в качестве флюса, дает практические указания, как вести и контролировать плавку, и пр.

Ломоносов стремился облегчить труд шахтера, увеличив в то же время его производительность. Путь к этому он видел во всемерной механизации добычи. В своем руководстве он не ограничивается подробным описанием различных применявшихся тогда механизмов и приспособлений, но и предлагает целый ряд своих крупных и мелких усовершенствований, новых машин. Особенное значение он придает устройству подъемников. Ломоносов рассматривает конструкции различных воротов — ручных, конных и приводимых в движение с помощью «водяного колеса». При пользовании ручным воротом Ломоносов советовал применять небольшой деревянный маховик и особые рычажки, что значительно облегчало работу и ускоряло подъем бадьи с рудами на поверхность. Он уделяет большое внимание условиям труда горняков, предлагает надевать рабочим на ноги «кожаные и берестяные штиблеты, чтобы иверни, которые от руд отпрядывают, ног и бердцов не повредили», не забывает при описании плавильных печей указать, чтобы их ставили не ближе шести футов одна от другой, «чтобы плавильщиков жаром от работы не отбивало».

В качестве приложения к «Металлургии» Ломоносов поместил небольшое сочинение «О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном», имеющее большое теоретическое и практическое значение. Эта работа была начата им вскоре же после возвращения из-за границы и была доложена на заседании академической Конференции 21 января 1745 года вместе с другими его диссертациями. В 1750 году она была напечатана на латинском языке в первом томе «Новых комментариев» Петербургской Академии наук.

Ломоносов поставил перед собой задачу объяснить явления естественной вентиляции рудников на основании законов физики. В кратком введении к этой работе он указывал, что во время пребывания во Фрейберге ему «неоднократно при осматривании рудников случалось приметить движение воздуха, которое в шахтах и штольнях в самую тихую погоду без принуждения воздушными машинами простиралось, от чего употребительные у рудокопов ночники и свечки погасали».

После возвращения в отечество он просматривал сочинение «О рудных делах» [306] Георгия Агриколы, «человека, в рудных делах преискусного». Внимание Ломоносова привлекли следующие рассуждения: «Воздух сам от себя вливается в земные полости; и где проход есть, опять вон вылетает. Но сие бывает разными образы. Ибо в вешние и летние дни входит в шахты, кои выше, простирается штольнами и выливается шахтом, который ниже. Зимою и осенью, напротив того, вливается в устье, кое ниже, выходит высшим».

Вдумавшись в это описание, Ломоносов увидел, что оно согласуется с «гидростатическими основаниями». И он впервые дал ему физическое объяснение.

Ломоносов рассматривает воздух как жидкость, подчиняющуюся законам гидравлики: «Рудник, состоящий из двух шахтов, соединенных внизу потаенною штольною, представляет точно согнутые трубки, кои употребляются в физике для доказательств равновесия жидких тел: того ради жидкие тела, вливающиеся в подобные рудники, тем же гидростатическим законам повиноваться должны».

«Воздух в рудниках, — устанавливает Ломоносов, — во всякое время целого года сохраняет равное растворение, где рудокопы ни от летних жаров, ни от зимних морозов не претерпевают никакого беспокойства. Напротив того, на внешнем воздухе летом зной, зимою стужа господствуют».

Ломоносов указывает, что это равновесие нарушается, так как зимой воздух в рудниках легче внешнего, а летом тяжелее. Зимой воздух, вошедший в рудник, приняв теплоту подземного воздуха и сравнявшись с ней, становится легче. Внешний же столб более тяжелого воздуха давит на него и выталкивает из рудника. Поэтому зимой воздух вливается в нижнюю шахту и выходит из верхней. Летом же воздух в рудниках «пропорционально тяжелее внешнего», потому его столб в более высокой шахте перевесит воздух в нижней. Поэтому он, опускаясь сам по себе, выталкивает воздух из нижней шахты, а внешний воздух «собственной своей тяжестью опускается в верхнюю шахту».

Ломоносов указывает на практическое значение разработанной им теории, на «пользу, которая от сего рассуждения следовать может». Учитывая законы движения воздуха в рудниках, можно соответствующим расположением шахт и штолен обеспечить естественное проветривание подземных выработок, не устраивая специальных вентиляционных машин, так что будет «работникам легче и хозяевам безубыточнее».

Ломоносов не ограничился научным объяснением одного только явления движения воздуха в рудниках. Он перенес открытые им закономерности на движение воздуха в пламенных печах, заметив, что «на сем же основании утверждается действие огня в самодуях». Для лучшего пояснения этого Ломоносов добавил к своему труду две простые схемы — рудника и обыкновенной печи-самодувки, давно известной металлургам.

Прошло почти полтора столетия. Печи для металлургической промышленности и для прочих нужд продолжали строить больше на глаз, доверясь чутью и опыту старых мастеров-практиков. Известный русский теплотехник В. Е. Грум-Гржимайло пишет о своей молодости: «Моим учителем был уставщик каменных работ Н.-Салдинского завода Петр Федосеевич Шишарин, который, несмотря на все свое желание, не мог мне рассказать, как он проектирует и управляет своими печами. Его работа была целой серией попыток заставить печь работать. Его опыты проходили перед моими глазами, но мое инженерское образование не давало мне никаких выгод в познании того, что делалось в печах. Только через пятнадцать лет я додумался до причины движения пламени и до законов, управляющих этим движением».

И тут оказалось, что эти законы давно найдены М. В. Ломоносовым. Именно Ломоносов еще в 1742 году сформулировал «кристально ясную мысль о движении воздуха в рудниках и дымовых трубах». «В дальнейших попытках дать объяснение движению газа в печах, — писал В. Е. Грум-Гржимайло, — запуталось слово тяга, слово грамматически абсурдное, ибо глагол тянуть предполагает непосредственную связь между силою и предметом, который тянется. Тяги в печах и дымовых трубах нет; есть выдавливание теплого воздуха и дыма тяжелым воздухом, как верно указал М. В. Ломоносов, пи разу не употребивший слово тяга». [307]

Свою известную книгу «Пламенные печи» В. Е. Грум-Гржимайло посвятил памяти Ломоносова — «основателя гидравлической теории пламенных печей». Гениальные положения Ломоносова явились основой всей дальнейшей теоретической работы в этой области, сделали возможными все технические расчеты при устройстве металлургических и других печей.

В. Е. Грум-Гржимайло не мог не задуматься, каким образом столь простая теория могла явиться новостью в XX веке. Миллионы людей имели дело с печами, выдающиеся техники старались разгадать «секрет» тяги. И только ломоносовское понимание привело к простому и ясному решению вопроса. По мнению В. Е. Грум-Гржимайло, причина этого состояла в том, что люди привыкли довольствоваться готовыми ответами. Однако дело не только в этом. Ломоносовская теория движения воздуха в рудниках и пламенных печах родилась из его общих физических представлений, исключивших неведомую и необъяснимую «силу» тяги.

Усвоив положение Ломоносова, русская техническая мысль получила мощный толчок для дальнейшего развития всей техники сооружения печей, что привело к значительному прогрессу во всех отраслях промышленности, связанных с процессами горения, осуществляемыми в печах. Созданное В. Е. Грум-Гржимайло в 1915 году «Металлургическое бюро» только до осени 1918 года разработало 137 новых типов печей. После Великой Октябрьской социалистической революции при содействии Ф. Э. Дзержинского была основана специальная лаборатория для изучения движения газов в промышленных печах.

В приложении к книге Ломоносов помещает также свое сочинение «О слоях земных», подчеркивая этим, что его общие геологические и минералогические воззрения неотделимы от горной практики. Кроме того, он, несомненно, хотел расширить кругозор русских специалистов горного дела, привить им вкус к теоретическим размышлениям и непосредственным наблюдениям над природой, научить их читать историю Земли по открывающимся перед ними ее следам: «Трещины, переломы, отрывки, отвалины, щебень — все показывают и почти говорят: вот каковы земные недра; вот слои, вот прожилки других минеральных материй, кои произвела в глубине натура. Пускай примечает их разное положение, цвет, тягость, пускай употребляет в размышлении совет от Математики, от Химии и обшей Физики. Пускай погуляет по окрестным долинам и равнинам, увидит разметанные великие камни и, рассуждая их сложения, представит, что они прежде глубоко в земли лежали и что они внутренностей ее части. Пусть походит по берегам речным или морским, где отлогой песок или крутые каменные утесы, где хрящ и подводные камни; увидит в крутизнах разные слои лежащих звен каменных с многоразличными отменами».

Эти наставления имели большое значение для воспитания будущих русских геологов и, несомненно, повлияли на большое число геологических наблюдений и исследований, появившихся во второй половине XVIII и начале XIX века в работах Ивана Лепехина, Рычкова, Соймонова, Озерецковского и многих других.

Достойным продолжателем дела Ломоносова был академик Василий Михайлович Севергин. Крупнейший минералог и знаток полезных ископаемых, Севергин неустанно ратовал за самое широкое изучение недр нашей страны и за разработку ее природных богатств. «Пространное государство Российское, — писал Севергин вслед за Ломоносовым, — столь изобилует различными природы произведениями, что требует токмо поощрения и рук трудолюбивых для доставления их в достаточном количестве в замену иностранных». Севергин был откровенно враждебен мистическому подходу к естествознанию современных ему натурфилософов-шеллингианцев и смело продолжал ломоносовские материалистические традиции в геологии, получившие дальнейшее развитие в трудах Н. И. Кокшарова, П. В. Еремеева, А. П. Карпинского, В. И. Вернадского, И. М. Губкина, А. Е. Ферсмана, А. Д. Архангельского и других выдающихся ученых нашей родины.