Гениальный российский ученый-энциклопедист Михаил Васильевич Ломоносов прославился выдающимися научными открытиями, на столетия опередившими науку XVIII века. Он одним из первых высказал и обосновал принцип сохранения материи и энергии в природе, вплотную подошел к молекулярно-атомарному строению вещества, опроверг ложную теорию «теплорода», высказавшись о «вращательном движении» атомов и молекул, лежащем в основе природы теплоты, а также заложил основы многих современных наук. Сфера его научных интересов была столь обширна и многогранна, а его открытия и гениальные догадки были так значительны, что даже перечисление научного наследства М.В. Ломоносова может занять десятки страниц. В связи с трехсотлетним юбилеем со дня рождения корифея отечественной науки в этом году, наш корреспондент обратился к известному российскому астрофизику, ведущему научному сотруднику Института Теоретической и Экспериментальной Физики (ИТЭФ) и Государственного Астрономического Института имени Штернберга (ГАИШ) доктору физико-математических наук Сергею Блинникову.
— Сергей Иванович, в заслугу М.В. Ломоносову довольно часто ставят открытие им в 1761 году атмосферы планеты Венера. Следует ли из это¬го, что он был еще и профессиональным астрономом, или данное открытие было, все-таки, сделано им достаточно «случайно»?
— Ни о какой случайности этого действительно выдающегося открытия Ломоносова речи быть не может, поскольку это — не единственное его научное открытие и предвосхищение будущих успехов астрономической науки. Кроме того, он был не только од¬ним из первых российских астрономов, но, пожалуй, и первым в мире астрофизиком, положившим начало этой интереснейшей науки. Дело в том, что М.В. Ломоносов не просто наблюдал звездное небо и занимался определением расстояний до Солнца, Луны, планет и звезд или стремился вычислить их диаметры. Он еще и задумывался об их истинном строении и, кстати говоря, первым высказал свою особую точку зрения на устройство, то есть на «физику» нашего светила в посвященных этой проблеме стихах: «…Горящий вечно Океан.// Там огненны валы стремятся и не находят берегов// Там вихри пламенны кружатся, борющись множество веков.// Там камни, как вода, кипят, горящи там дожди шумят».
Это была великая догадка об устройстве Солнца, поскольку при жизни Ломоносова никто из астрономов даже не помышлял, что оно представляет собой огромный плазменно-жидкий газовый «шар». О протуберанцах в солнечной короне тогда никто не решался говорить, а видеть их вне достаточно редких солнечных затмений астрономы еще почти не умели, поскольку оптика тогда к этому была не готова. Поэтому среди астрономов 18-го века господствовало мнение, что Солнце — твердое и раскаленное небесное тело. Солнечные же пятна, открытые Галилеем еще в начале 17-го столетия, астрономы рассматривали как более «холодные» участки его поверхности или как «разрывы» в его светящейся раскаленной атмосфере, через которые проглядывает более «тусклая» каменная поверхность. В отличие от них, Ломоносов, который наверняка не раз видел солнечные пятна, уже догадывался, что Солнце представляет собой на самом деле, и превосходно выразил в своих стихах динамику его верхних слоев с протуберанцами и кипящей, охваченной волнами и вихрями плазменножидкой поверхностью.
— Однако мы несколько отвлеклись от гениального открытия Ломоносова при наблюдении Венеры, проходившей через диск Солнца?
— Прохождения Венеры через светящийся солнечный диск повторяются всего 4 раза каждые 243 года: два зимой (через 8 лет), затем долгий промежуток в 121,5 год, и ещё два летом (опять через 8 лет). Так что, Ломоносову повезло, поскольку его деятельность, как астронома, совпала с одним из таких замечательных прохождений.
— Если я прав, то Михаил Васильевич интересовался астрономией чуть ли не со времен учебы в Славяногреко-латинской академии, но пик его деятельности в этой науке пришелся на поздние годы жизни?
— Совершенно верно! В 1745 г. он стал первым русским избранным академиком (профессором химии) Петербургской Академии Наук, однако занимался он, конечно, не только химией, физикой, но и другими науками и искусствами, в том числе уделял большое внимание развитию отечественной астрономии. К 1761 г. весь европейский научный мир активно готовился к такому редкому явлению, как прохождение Венеры по диску Солнца. Астрономы из Академий Наук Франции и Великобритании собирались отправиться для наблюдений в разные районы земного шара. Следовало учитывать зависимость качества наблюдений от времени суток, облачности и погоды, поэтому было необходимо вести наблюдения за Венерой сразу из многих точек нашей планеты. Основной задачей было точное определение параллакса Венеры, благодаря которому предстояло существенно уточнить с помощью математических вычислений расстояние от Земли до Солнца. Причем сопоставление наблюдений с разных точек планеты помогало увеличить точность определения всех астрономических пара-метров. Ломоносов знал о предстоящем летом 1761 г. прохождении Венеры и, будучи академиком Петербургской Академии Наук, а с 1758 г. еще и руководителем ее Географического департамента, снарядил и отправил две российские астрономические экспедиции в Восточную Сибирь. Тогда российские астрономы очень точно вычислили параллакс Венеры. В Петербурге наши астрономы тоже вели наблюдения за Венерой, а сам Михаил Васильевич находился при этом в саду у себя дома на Мойке и несколько часов наблюдал за этим интересным явлением. В качестве телескопа он использовал закрепленную на треножнике двухлинзовую подзорную трубу длиной около 1,3 метра, применяя закопченное стекло для защиты зрения.
— Забегая вперед, хочу у Вас спросить: почему же только один Михаил Васильевич догадался, что у Венеры имеется мощная атмосфера, а десятки других профессиональных астроноов, наблюдавшие то же самое явление в гораздо более мощные телескопы, этого не поняли?
— Угловой размер Венеры равен примерно одной минуте, а угловой размер ее атмосферы — порядка секунды. Венеру мы обычно прекрасно видим утром или вечером невооруженным глазом. Люди с хорошим зрением могут видеть и без бинокля или телескопа фазы Венеры, поскольку она является самым крупным небесным объектом после Луны. Подзорная труба, в которую прохождение Венеры через солнечный диск наблюдал Ломоносов, давала ему возможность достаточно хорошо видеть ее прохождение через Солнце, хотя по точности наблюдения он, конечно, не мог соперничать с европейскими астрономами с их более мощными телескопами. Зато, в отличие от них, Михаил Васильевич занимался не только вычислением параллакса Венеры или расстояний от Солнца до Земли и планет, но и собственным устройством этой загадочной планеты. Михаил Васильевич как бы заранее знал, куда ему следует смотреть, и что он там хотел увидеть, поэтому-то он и сумел открыть атмосферу Венеры, а его коллеги не смогли этого сделать.
— Ломоносов обратил внимание на «светящийся ореол» атмосферы, по¬явившийся при вхождении Венеры в солнечный диск?
— На самом деле он заметил не «яркий ореол», а то, что темный силуэт Венеры не просто входил в ослепительно светящийся диск Солнца и выходил затем с другой стороны, но и особым образом при этом «размывался». Причем, край солнечного диска испытывал как бы своеобразную «деформацию» еще и на выходе из него темного силуэта Венеры. Это уже спустя годы и десятилетия открытие Ломоносова начало обрастать легендами о некоем «светящемся» в солнечных лучах «ореоле» венерианской атмосферы, который он вряд ли мог видеть в свой простенький телескоп. Но дело, конечно, не в тех или иных деталях, а в том, что Михаил Васильевич интересовался самой Венерой и хотел знать имеет ли она атмосферу, подобную нашей Земле или она ее не имеет, как например, ближайшая наша соседка Луна. Поэтому, те деформации и размытости изображений ослепительного края Солнца и темного диска Венеры, которые ему удалось разглядеть, Ломоносов сразу же начал правильно истолковывать и записал об этом, что «…сие ни что иное показывает, как преломление лучей солнечных в Венериной атмосфере”. А затем он сделал и свой великолепный вывод: «По сим примечаниям, планета Венера окружена знатной воздушной атмосферой, таковой (лишь бы не большею), каковая обливается около нашего шара земного».
— Помнится, что Михаил Васильевич не придавал какого-то особенного значения этому своему открытию, хотя и оповестил о нем ученый мир. Может быть, именно поэтому оно не было сразу же признано его современниками?
— Пожалуй, дело было скорее в том, что тогда шла идеологическая борьба между сторонниками гелиоцентрической модели мира Коперника, которую поддерживал Ломоносов, и теми консерваторами от науки и религии, которых больше устраивал геоцентризм Птолемея и Аристотеля. Если бы еще тогда все ученые признали атмосферу Венеры, такой веский аргумент в пользу сходства между собой двух разных планет мог больно ударить по геоцентризму (Земля — центр мира, а планеты на нее не похожи и вращаются вместе с Солнцем вокруг нее). Как это часто бывало в истории, открытие Ломоносова постарались забыть, но затем его все равно повторили через три десятка лет английский астроном Гершель и его немецкий коллега Шретер, наблюдавшие в свои огромные телескопы не только фазы Венеры, но и ее «светящиеся рога», образующиеся из-за наличия мощной атмосферы. А затем под напором все новых и новых открытий астрономии теория геоцентризма постепенно ушла в небытие, и в наше время приоритет Ломоносова в открытии атмосферы планеты Венера уже не вызывает сомнений.
— Почему всегда так: наши ученые что-то открывают, но их открытия признают, в лучшем случае, только у нас, а потом иностранцы, спустя многие годы, все это «переоткрывают» и гордятся своими «открытиями»?
— Заслуги Ломоносова в качестве астронома и астрофизика замолчать невозможно. Ведь ему удалось сделать так много! Он даже изобрел и изготовил к 1762 г. совершенно новую модель прогрессивного для своей эпохи телескопа — рефлектора с наклонным зеркалом, а лет через 10 эту же самую конструкцию заново «открыл» знаменитый англичанин Уильям Гершель. Еще одно оптическое изобретение Ломоносова — это «ночезрительная» труба, предназначенная для наблюдений на море в условиях слабого освещения. Она также не была по достоинству оценена современниками, но потом выяснились ее достоинства. Занимался Ломоносов и оптикомеханическими приборами для определения видимого блеска звезд, оставив неплохой задел в этом направлении. Кроме того, Ломоносов разработал и внедрил в практику геодезических, картографических работ, а также в навигацию несколько своих очень ценных инструментов и астрономических методов для точного определения географических координат. Под его руководством проводилась большая работа по картографированию нашей огромной территории, а также гравиметрические исследования с применением маятников. Атлас Российской империи тогда страдал значительными ис¬кажениями и ошибками, но благодаря руководству и усилиям Ломоносова это было исправлено.
- А что насчет астрофизики, как он ее развивал?
— Он интересовался многими явлениями вне Земли и одним из первых ученых высказывался о строении кометных хвостов. Михаил Васильевич замечал, что, по мере приближения к Солнцу, на кометные хвосты начинают действовать некие таинственные силы, отклоняющие их в сторону от светила. О «солнечном ветре» тогда никто, конечно, ничего не знал, но эта его догадка была просто гениальной. Кроме того, Ломоносов занимался проблемой атмосферного электричества и высказывал мысль о схожести природы северных сияний и свечения кометных хвостов, предвосхищая современные теории о заряженных газовых частицах, светящихся в магнитных полях под действием солнечных корпускул.Кстати, вот одно из его гениальных космогонических стихотворений: «Открылась бездна — звезд полна.// Звездам числа нет, бездне — дна».
Ломоносов отчетливо представлял себе качественную бесконечность и «безграничность» окружающего нас пространства. Сегодня мощнейшие телескопы позволяют Человечеству заглядывать в глубины Все¬ленной на десять и более миллиардов световых лет, что астрономам 18-го столетия, как говорится, «и не снились». А Михаил Васильевич Ломоносов выразил идею безграничности космоса в таком коротком, но емком стихотворении, что мы и по сей день удивляемся его гениальной прозорливости.
Данное интервью С.И. Блинникова (его биографическая справка находится по ссылке посвященное 300-летию со дня рождения М.В. Ломоносова, было опубликовано в газете ВУЗОВСКИЙ ВЕСТНИК №17 (137), 1–15 сентября 2011 г. с. 15. Публикуется на данном сайте с его разрешения.
Рисунок: «Ломоносов, наблюдающий прохождение Венеры через диск Солнца» выполнен московским художником Аидой Лисенковой-Ханемайер по просьбе редакции газеты и публикуется здесь с разрешения Аиды.