М.В.ЛОМОНОСОВ - ГЕНИЙ ВСЕХ ВРЕМЕН И НАРОДОВ: РАЗРАБОТКА ОСНОВ СОВРЕМЕННОЙ ФИЛОСОФИИ И НАУКИ. ИТОГИ РАБОТЫ В СОВРЕМЕННОЙ ФИЛОСОФИИ И НАУКЕ.
Ломоносов произвел в науках сильнейший переворот
и дал им то направление, по которому текут они и
и ныне.
А.С.Пушкин
Подлинно по сие время острое исследователей око толь
далече во внутренности тел не могло проникнуть. Но
ежели когда-нибудь сие таинство откроется, то подлинно
химия тому предводительницей будет, первая откроет
завесу внутреннейшего сего святилища натуры.
М.В.Ломоносов
Того ради прошу, последуйте за мною мыслями вашими.
Ежели слово мое где недовольно будет, собственною ума
остротою наградите.
М.В.Ломоносов
Того ради и я некоторую благодарность заслужить
себе уповаю.
М.В.Ломоносов
В предваряющих данный материал статьях мною была выяснена суть и своеобразие варианта атомного учения М.В.Ломоносова и на этой основе определен образ его модели материи естественной Вселенной. Теперь о результатах работы Ломоносова в системе, созданный его могучим умом и влияние их на весь остальной интеллектуальный мир, что, наконец, позволит оценить степень гениальности «великого сына великого русского народа» и подтвердит слова, сказанные польским историком «умственной истории России» К.Валишевским: «Если бы русские осознали силу своего интеллекта, то никто в мире не мог бы соперничать с ними».
В 1741 г. в подготовительной работе «276 заметок по физике и корпускулярной философии» М.В.Ломоносов в своем варианте атомного учения о материи и ее движении уже был вынужден отказался от идеи творца, как ненаучной. «У многих глубоко укоренилось убеждение, - пишет он, - что метод философствования, опирающийся на атомы, либо не может объяснить происхождение вещей, либо, поскольку может, отвергает бога-творца» (Ломоносов М.В. ПСС, т.1, 1950, с. 119). В 1748 г. в работе «О тяжести тел и об извечности первичного движения» он еще более четко определяет позицию своего учения в отношении бога. «(Материя – В.С.) и первичное движение не может иметь начала, но должно существовать вечно». В этой формулировке Ломоносова «содержится не только отрицание первоначального толчка, но и решительное осуждение аппеляции к божеству при научном объяснении явлений природы». Исходя из этого положения, он далее утверждает, «что тяготение тел есть движение производное и, следовательно, зависит от другого движения» и что «приписывать это физическое свойство тел божественной воле или какой-либо чудодейственной силе я не могу» (Ломоносов М.В. ПСС, М.-Л.,, т.2, с.201, 664). Обращаю внимание на этот факт потому, что многие авторы, если не все, пишущие о Ломоносове говорят о нем, как о деисте. Да, мы знаем в какое время жил и работал М.В.Ломоносов. Церковь в России на тот период времени, хотя и была подчинена государству, тем не менее имела еще большую власть в обществе. Становится несколько странным, почему русская церковь и поддерживавшее ее государство не трогали М.В.Ломоносова за «безбожные» мысли, хотя его современники Д.Тверитинов и др. были весьма гонимы и наказуемы. «В то время, - сообщает по этому поводу англичанин П.Стретерн, - атеизм считался не таким уж и опасным явлением для церкви, каким считалась ересь; обвинение в ереси вело к ужасным последствиям» (Стретерн П. Декарт. М., 2005, с.46). Ломоносов, как выпускник Московской духовной славяно-греко-латинской академии хорошо знал об этом, тем более «стены» Санкт-Петербургской Академии наук также играли в отношении него весьма солидную «ограду».
Модель мироздания М.В.Ломоносова предполагала существование только движущейся материи, заполняющей все пространство, делящейся в свою очередь на неделимые атомы. Пустота в модели естественной Вселенной у Ломоносова отсутствует. У Р.Декарта модель мироздания структурно предполагала существование материи, состоящей из «беспредельно» делимых корпускул, и также отсутствие пустоты. И.Ньютон свою модель мира представил в образе движущейся материи, неделимых атомов и абсолютной пустоты, которая существует независимо от материи. Из этих моделей мира наиболее приближенной к пространственному образу естественной Вселенной оказалась модель М.В.Ломоносова. Говоря словами современного ученого Дж.Уилера, можно сказать: С модели Вселенной (материи) М.В.Ломоносова «дверь в науке о веществе отворилась и исследователь увидел сверкающий механизм окружающего мира во всей его простоте и совершенстве» (Дэвис П. Суперсила. М., 1989, с.224). Вот что значит заключить свою мысль в точную философскую и естественнонаучную модель. Она сразу открывает величественные перспективы познания. Далее события научной деятельности М.В.Ломоносова развивались подобно мощному интеллектуальному взрыву
Создав основы философии и науки своего времени, М.В.Ломоносов, сразу же берется за формирование Научной программы и, определив ее, приступает к ее реализации. Этот момент его жизни отражен им в его работе «276 заметок по физике и корпускулярной теории. Темы будущих работ». Главным направлением своей мысли он избрал химию. «Подлинно по сие время, - писал он тогда, - острое исследователей око толь далече во внутренности тел не могло проникнуть. Но ежели когда-нибудь сие таинство откроется, то подлинно химия тому производительницей будет, первая откроет завесу внутреннего святилища натуры». К решению задач наполнения своей модели мира научным материалом Ломоносов смог приступить только после того, как химия была создана им как наука путем определения основного предмета ее исследований. Ломоносов заложил фундамент химии как науки, которого до него у нее не существовало, оставив ей прежнее название – химия, хотя можно было ему назвать ее одним их важнейших разделов Общей атомологии, допустим, Элементология. Располагая к этому времени прочным научным теоретическим и практическим фундаментом, М.В.Ломоносов в выше названном труде мысленно прорисовывает весь каркас здания его химии как науки. Такой работой до него в этой области интеллектуальной деятельности - химии никто из интеллектуалов планеты не занимался.
«Важнейшими задачами времени вхождения М.В.Ломоносова в элитарное пространство мировой науки и философии XVIII века, – писал в 1983 г. Р.Тиле, – стали: 1.Проблема определения материи как объекта исследования; 2. Проблема определения сущности материи и отсюда – строения материи (структуры – В.С.); 3.Проблема существования пустого пространства; 4.Проблема определения природы механических сил» (Тиле Р. Леонард Эйлер, Киев, 1983, с.130). В этой формулировке задач фактически ничего нового вроде бы и нет. Все эти задачи издавна были в поле зрения ученых и философов и до Ломоносова. Но М.В.Ломоносов стал их решать на основе собственной оригинальной модели Вселенной.
В статье «М.В.Ломоносов: принятие учения Демокрита» мной были выделены следующие важнейшие научные задачи, которые встали перед вариантом атомного учения Ломоносова и решение которых действительно делало его новым словом в мировой науке и философии. Содержанием модели естественной Вселенной М.В.Ломоносова является только материя. В его модели естественной Вселенной нет пустоты, существующей независимо от материи. Отсюда: 1. Поскольку движение – одно из наиболее общих свойств материи Ломоносову необходимо было определить, согласно известных ему на тот период времени основных форм материи основные формы ее движения. Решение этой задачи делало возможным точное определение структуры материи. Структура материи в модели материи Ломоносова оказалась слоистой. Материя сложена из слоев различных ее форм. В свою очередь, слой химической формы материи состоит из неделимых атомов химических элементов, значит и другие, определенные им слои форм материи, состоят из атомов собственных элементов.
Француз П.Гассенди считал по-другому: «Если бы мироздание, – писал он, – было заполнено и как бы плотно набито материальными вещами (материей – В.С.), то должна была бы царить всеобщая неподвижность: ведь ничто не могло бы двигаться, не расталкивая всего остального и не имея в то же время места, куда можно было бы что-нибудь подвинуть. Если же противники этой точки зрения, возражают на это, говоря, что рыбы могут двигаться потому, что они оставляя позади себя место, которое занимает вытесненная ими вода и уступившая им место вода, то (эти критики) не принимают во внимание, что первый толчок вперед был бы невозможен при условии, что не существовало бы никакого места – ни сзади, ни сбоку – куда могла быть принята вода» (Гассенди П. Сочинения, в 2-х тт., М., 1996, т.1, с.). Ломоносов отверг такое представление о структуре Вселенной, но этот образ французского философа и ученого он все-таки использовал для доказательства в последующем существования в своей модели мира Всемирной силы давления – баровитацию, отвергнув «скрытую» Всемирную силу притяжения тел И.Ньютона - гравитацию;
2.Структура материи, согласно наработанного к этому времени научного материала и учения о движении как основном свойстве материи Дж.Толанда, развитая М.В.Ломоносовым, дала ему возможность выделить …четыре слоя форм материи: 1. … Слой «тяготительной» материи; 2. Слой эфира; 3. Слой химических элементов; и 4. Слой космической материи (;;;;;; с др.- греч. порядок), существующего в форме солнечно-планетарных систем (тел) И.Ньютона. В отношении четвертого слоя материи М.В.Ломоносов, за слабой разработанностью космологии того времени, дальше не пошел. Но идея о структурной (системной) упорядоченности Вселенной была им в науку запущена (См. Ломоносов М.В. ПСС, в 10-ти тт., т.4, М.-Л., 1955). Попробую «пофантазировать»: слой небесной формы материи (космологической формы движения материи) состоит из некоторого множества атомов космологических элементов, образ которых являет нам наше солнце со своими планетами, которые в свою очередь составляют Систему, в чем-то подобную Системе химических элементов и из нее развившаяся. М.В.Ломоносовым таким, образом, поскольку слой химических веществ, по Ломоносову, состоит из неделимых атомов химических элементов (principiorum chimicorum – термин Ломоносова), он отсюда, делает вывод о том, что слои «тяготительной», эфирной материи и т.д., как и слой химической формы материи, также каждый состоят из сферических по фигуре своих атомов элементов. Придя к такому структурному пониманию материи (естественной Вселенной), Ломоносов в качестве наиболее важного для своих исследований выбрал лучше всех на тот период времени «изученный» слой атомов химической формы материи. Вспомним его слова о себе, сказанные им в 1860 г. в «Прибавлениях к Вольфианской экспериментальной физике»: «Химия – моя главная профессия» (Ломоносов М.В. ПСС. т.3, 1952, с.452). И – «Химия есть правая рука физики, математика – глаза; но больше та, которая указывает дорогу к правильному суждению» (Ломоносов М.В. ПСС в 10-т тт., т.1, М.-Л., 1950, с. 115). Это было тогда для химии как науки единственно правильным выбором. Слоисто-атомное представление структуры материи открыло перед М.В.Ломоносовым весьма широкие научные горизонты, за которыми следовало совершенно не вспаханная научной мыслью, как в теоретическом, так и в экспериментальном отношениях, интеллектуальная целина. Если для Декарта его модель материи выдвинула на первый план «протяжение тел» (математика), для Ньютона его модель материи – «тяготение тел – силу» (физика), для Г.Лейбница – «энергию» (механика), то для Ломоносова его модель материи высветила перед ним проблему «сцепления» (связи) между однородными и разнородными атомами (химия). До работ М.В.Ломоносова химия представляла собою ремесло, художество, искусство (art), но никак не науку, ибо до этих его представлений никто не знал, что является предметом исследования этой сферы интеллектуальной деятельности. Специалисты, занятые в ней, работали по методу «тыка». Задача поиска предмета химии, но теперь уже как науки, стала первой, за решение которой взялся наш ученый. И здесь он делает выдающийся шаг, переопределяя понятие «нечувствительная частица» – физический атом в «атом химического элемента» (principiorum chimicorun). Понятию и термину «элемент» он на этом этапе своей научной деятельности придает следующий смысл: «Элемент – часть химического тела, которая не состоит более из каких-либо других меньших и отличающихся от него тел». В последующее время понятию «элемент» он придаст и другой смысл: «Элемент есть совокупность некоторого числа однородных, то есть одинаковой формы, одного и того же количества веса (массы) атомов химических элементов». Ломоносов вводит также, и это вполне естественно, понятие «чистое химическое вещество» до его работ в химии не существовавшее. Сравним теперь современное определение понятия «элемент» с ломоносовским: «Химический элемент представляет собой совокупность атомов одинакового заряда ядра» (Химия. Большой энциклопедический словарь. М., 1998, с.707). «Заряд ядра» атома путем математических преобразований сейчас легко преобразовать в его «массу». Таким образом, ломоносовское определение элемента почти один к одному совпадает с современным. Теперь обращу внимание на то, что мыслил англичанин Р.Бойль под понятием «элемент», ибо уже одно это: «Бойль из химии делает науку» (слова Ф.Энгельса), незаслуженно отдает приоритет в решении вышеуказанных вопросов английскому ученому. У Бойля не было понятия «химический элемент», не было понятия и термина «атом химического элемента». «Все металлы, как и другие тела, - писал он, - состоят из одной универсальной материи, общей им всем, различаясь лишь формой, величиной, движением или покоем и взаимным сочетанием мелких частиц, из которых они состоят, и что из этих аффекций получаются качества, посредством которых различаются отдельные тела. Я не вижу, - говорит Бойль, - ничего невозможного и противоестественного, что один вид металла может быть превращен другой. Я не вижу, – добавляет он, – почему мы должны верить, будто существуют некие первозданные и простые тела, из которых, как из предшествующих элементов, природа вынуждена составлять прочие». В.П.Зубов, оценивая эти мысли Р.Бойля, пишет: «Корпускулы Р.Бойля – это не те первичные недробимые атомы, сохраняющие век от века свою неизменную форму, какими они мыслились у древних атомистов, это – не простейшие неизменные кирпичи мироздания, а нечто весьма сложное, сложнейшее целое, способное менять свое строение, перестраиваться путем передвижения» (Зубов В.П. Развитие атомистических представлений до XIX века. М., 1965, с.262).
«Концепции Р.Бойля, - считает И.С.Дмитриев, - исключали всякую возможность существования в природе каких-либо химических элементов как качественно-гетерогенных, мельчайших, химически неделимых материальных образований, инвариантных относительно любых химических превращений сложных тел, в которые они (элементы) входят в качестве ингредиентов» (Всеобщая история химия. Становление химии как науки, М., 1983, сс. 48-49).
«Почти всегда, - это уже мнение известного американского историка науки Т.Куна, - когда понятие химического элемента вводится, его происхождение приписывается Р.Бойлю. Все это иллюстрирует образец исторических ошибок, которые вводят в заблуждение относительно природы научного предприятия. Его (Бойля) «определение» элемента не более чем парафраза традиционного химического понятия. Бойль предложил его только для того, чтобы доказать, что никаких химических элементов не существует» (Кун Т. Структура научных революций. М., 1975, с. 180-181).
Так что первым и впервые химию в науку превращает М.В.Ломоносов, выделив атомы химических элементов и смешанные химические тела, в свою очередь состоящие из соответствующих атомов химических элементов (principiorum chimicorum) как предмет ее исследования. Вот его определение химии как науки: «Химия – наука об изменениях, происходящих в смешанном теле, поскольку оно смешанное» (запомним это выражение – В.С.). Все изменения смешанных тел происходят (я продолжаю переизлагать мысли М.В.Ломоносова) посредством движения. Наука о движении есть механика. Так как количество движения может быть определено при помощи знания законов механики, то изменения смешанного химического тела можно также познать при помощи знания законов механики. Природа крепко держится своих законов. «Пусть никто с первого взгляда не удивляется тому,– писал он, – что из атомов одной формы, то есть круглых, возникает столько разных вещей. Все явления могут быть доказаны, исходя только из сферической формы атомов, при различии в объеме и тяжести». Так как все атомы химических элементов одной круглой формы и неизменны, поэтому они «обязаны» действовать согласно законов природы. Явления происходят механически. Пример часов. Знание механики предполагает знание чистой математики. Все, что есть в природе, математически точно и определенно. То, о чем мне предстоит говорить, я намерен изложить на началах математических (геометрических – В.С.) и философских» (Ломоносов М.В.ПСС. т.1, М., 1950, с.67,69,73,75,77).
Теперь на основании материалов его научной работы «Математические элементы химии», написанную в 1741 г., имеющую своим основанием работу 1739 г. «О различии смешанных тел, состоящем в сцеплении корпускул», произведем одну весьма оригинальную операцию, подсказанную в 1950 г. П.П.Лазаревым в книге «Очерки истории русской науки» (М.-Л., 1950, с.53, 54), которая даст возможность удостовериться в правильности нашего понимания, сделанного М.В.Ломоносовым. Выпишем из работы «Математические элементы химии» представляемые им «химические тела» в порядке от самого простого (неделимого) до «составного», существующих в качестве «индивидуального химического бытия» и в той терминологии, в которой работал тогда 29-летний ученый:
1.Элемент есть тело, не состоящее из каких-либо других меньших и отличающихся от него тел.
2.Корпускула есть собрание элементов, образующее одну малую массу.
3.Корпускулы однородны, если состоят из одинакового числа одних и тех же элементов, соединенных одинаковым образом.
4.Корпускулы разнородны, когда элементы их различны и соединены различным образом или в различном числе; от этого зависит бесконечное разнообразие тел.
5.Начало есть тело, состоящее из однородных корпускул.
6.Смешанное тело есть то, которое состоит из двух или нескольких различных начал, соединенных между собою так, что каждая отдельная его корпускула имеет такое же отношение к частям начал, из которых она состоит, как и все смешанное тело к целым отдельным началам.
7.Составное тело состоит из смешанных тел, слившихся друг с другом (Ломоносов М.В.ПСС., т.1, М.-Л., 1950, с.79-81).
А теперь заменим термины, которыми пользовался Ломоносов, на равные тем, которыми пользуется современная химия сейчас. Получится:
1.Атом химического элемента есть тело, не состоящее из каких-нибудь других меньших и отличающихся от него тел.
2.Молекула есть собрание атомов, образующее одну малую массу.
3.Молекулы однородны, если состоят из одинакового числа одних и тех же атомов, соединенных одинаковым образом.
4.Молекулы разнородны, когда атомы их различны и соединены различным образом.
5.Простое химическое тело (вещество) есть то, которое состоит из однородных молекул.
6.Сложное химическое тело (вещество) есть то, которое состоит из двух или нескольких различных простых химических тел, соединенных между собою так, что каждая отдельная молекула имеет такое же отношение к частям простого химического тела, как и все сложное химическое тело к целым отдельным простым химическим телам.
7.Составное химическое тело состоит из сложных химических тел, слившихся друг с другом.
Из указанного выше понимания М.В.Ломоносов приходит к выводу о том, что естественное «проектирование», «опытное конструирование» и «производство» атомов химических элементов и их соединений из предшествующих форм материи свершалось в природе на основе некоторого закона. Все атомы химических элементов, как он понимал, содержат определенное количество химической формы материи, при химических реакциях неизменны, не исчезают и не возникают вновь, остаются во всех отношениях такими же, какими они были до реакции. Исходя из такого представления сути дела, Ломоносов приступает к поиску Основного закона химии, по правилам которого протекают химические реакции, через которые происходит «сцепление» и «разъединение» (связь) атомов химических элементов, то есть образование химических соединений – «смешанных тел». Это удается ему экспериментально осуществить в 1748. г., проводя опыты в построенной для него Химической лаборатории. В этом году для своей модели слоя атомов химических элементов он открывает Закон сохранения массы вещества при химических реакциях. Кстати сказать, понятие и термин «химическая реакция» был впервы введены в химию М.В.Ломоносовым. «Вчитаемся внимательно, - пишет В.П.Зубов, - в слова его «Отчета за 1756 г.»: «Деланы мной опыты в заплавленных накрепко стеклянных сосудах, чтобы исследовать, пребывает ли вес металла от чистого жару: этими опытами я нашел, что славного Роберта Бойля мнение ложно, ибо без пропущения внешнего воздуха вес сожженного металла остается в одной мере» (Зубов В.П.Развитие атомистических представлений до XIX века. М., 1965, с325; Ломоносов М.В. ПСС, т.10, с.392). Из приведенных слов Ломоносова, утверждает Зубов, совершенно ясно, для чего он воспроизводил опыты Р.Бойля: выяснить, «пребывает ли вес металла от чистого жару», то есть «от частиц огненной материи». Он выяснил, что «без пропущения внешнего воздуха в колбу» (то есть в случае, когда колба оставалась запаянной), вес сожженного метала в ней оставался «в одной мере». Вслед за этими опытами Ломоносов попытался выяснить, что произойдет, если «прокаливать металл в запаянном сосуде, из которого воздух выкачан». В «Отчете за 1756 г.» Ломоносов вторым пунктом записывает: «Учинены опыты химические с вспоможением воздушного насоса, где в сосудах химических, из которых воздух был вытянут, показывали на огне минералы такие феномены, какие химикам еще неизвестны» (Ломоносов М.В. ПСС. т.10, с.392). Я.Г.Дорфман замечает по этому поводу: «При нагревании в баллоне, помещенном непосредственно в печь, стеклянные стенки должны были выделять значительное количество кислорода, адсорбированного из атмосферы» (Дорфман Я.Г. Закон сохранения массы при химических реакциях в физических воззрениях Ломоносова // Ломоносов М.В. Сборник статей и материалов, вып.5, М.-Л., 1961, с.186-187). Ломоносов в работе «Рассуждение о катоптрико-диопртическом зажигательном инструменте», опубликованой в 1741 г. в «Комментариях», подсказал Лавуазье осуществить подобный опыт «с помощью зажигательных зеркал и линз», которые «отнимают у фокуса силу жара» (Ломоносов М.В. ПСС, т.1, М.-Л., 1950, с.89). Лавуазье воспользовался этой подсказкой Ломоносова. Чтобы избежать адсорбции кислорода из воздуха стеклом колбы, при нагревании ее «жаром печи», он для сжигания металла, заключенного в запаянном сосуде, использовал «зажигательное стекло» и лучи солнца. К этому опыту Лавуазье никто из ученых каких-либо претензий предъявить не мог, потому что солнечные лучи, проходя сквозь стенки сосуда, не нагревали стекло, так как оно (SiO2) не пропускало кислород и не вызывало эффект горения железа в кислороде, то есть «феномены, какие химикам еще неизвестны». Неясно, почему Ломоносов сам не воспользовался «зажигательным стеклом и линзами» при проведении собственного подобного опыта. Но Закон сохранения массы вещества при химических реакциях им все- таки был открыт. До него этого никто не сумел сделать. Но до сих пор в науке и философии не смолкают споры о приоритете открытия Закона сохранения массы вещества при химических реакциях. Экспериментальное открытие этого закона М.В.Ломоносовым сейчас вроде бы не оспаривается, но только в России. Ученые остальных стран отдают авторство этого закона французу А.Лавуазье. Так ли это на самом деле? Попробуем разобраться, ведь это один из самых главных законов природы, ибо он породил в последующим большое количеств других законов сохранения: импульса, энергии, заряда, спина, симметрии и т.д. «Из всех законов сохранения, - считал Р.Фейнман, - закон сохранения энергии самый трудный, но и самый полезный (Фейнман Р. Характер физических законов, М., 1987, с. 49). «Преобразовать» энергию в «массу материи» путем некоторых математических преобразований сегодня не представляет большой трудности. Так что и в этих словах Р.Фейнмана звучит голос нашего М.В.Ломоносова.
В связи с изложенным обращу внимание на материалы статьи Я.Г.Дорфмана «Закон сохранения массы при химических реакциях и физические воззрения Ломоносова», опубликованную в 1961 г., в которой он, исходя из учения Ломоносова о Законе всемирного давления (баровитации), открытого им, в противовес Закону о всемирном тяготении (гравитации) И.Ньютона отрицает заслуги нашего ученого в открытии Закона сохранения вещества при химических реакциях, отдавая приоритет в его открытии А.Лавуазье. Правда, в другой работе – монографии «Лавуазье», изданной в 1969 г., Я.Г.Дорфман все-таки «приходит» к выводу о том, что в открытии закона сохранения массы вещества при химической реакции первым был все-таки наш Ломоносов. «На фоне многочисленных трудов 40-50-х гг.XVIII в, авторы которых пытались любой ценой сохранить господство флогистона, - пишет Дорфман, - ярко выделяется замечательное произведение М.В.Ломоносова «Размышление о причине тепла и холода», написанное им в 1748 г., когда была построена специально для химика Ломоносова первая в России Химическая лаборатория». Поправлю: статья Ломоносова правильно называется «Размышления о причине теплоты и холода».
«Из опытных данных оказывается, - повторяет Дорфман рассуждения Ломоносова, - что «теплотворная материя» как физический агент не в состоянии служить причиной наблюдаемых тепловых явлений и, следовательно, не существует вовсе. Показав, насколько это «чудище» (флогистон) противоречит опытным данным, химик Ломоносов критикует химиков, которые соглашаются с тем, что «этот блуждающий огонь, показывает свое присутствие в телах не только увеличением объема их, но и увеличением веса. Подвергнув критике работу Р.Бойля М.В.Ломоносов пишет о том, – продолжает Дорфман, – что «хотя окалины, удаленные из огня, сохраняют приобретенный вес даже на лютом морозе, однако, они не обнаруживают в себе какого-либо избытка тепла. Следовательно, при процессе обжига к телам присоединяется какая-то материя, только не та, которая приписывается собственному огню, ибо я не вижу почему последняя в окалинах забыла о своей природе» (выделено Дорфманом – В.С.). Металлические окалины, восстановленные до металлов, теряют приобретенный вес. Так как, однако, восстановление, как прокаливание, производится тем же, даже более сильным, огнем, то нельзя привести никакого основания, почему один и тот же огонь, то проникает в тела, то из них уходит». Мы видим, - пишет Дорфман, - что аргументация Лавуазье 1773 г. по существу не отличается от аргументации Ломоносова 1750 г. Невольно возникает вопрос, - пишет Я.Г.Дорфман, - а не мог ли Лавуазье позаимствовать у Ломоносова некоторые аргументы для критики флогистона? Работа Ломоносова была написана в 1744 г. и опубликована на латинском языке в первом томе «Новых Комментариев Санкт-Петербургской академии. В том же томе (с.284) помещена была статья Г.Рихмана об охлаждении жидкостей при испарении. На эту статью, - пишет Дорфман, - Лавуазье ссылается в 1770 г. в своей работе «О соединении огненной материи с испаряющимися жидкостями». В этому же Лавуазье в статье «О природе воды» ссылается на работу академика СПБ АН Г.Б.Крафта, опубликованную во втором томе тех же «Комментариев» (Дорфман Я.Г. Лавуазье. М., 1969, с.206-229, с.231). Наконец, не мог, – еще раз замечает Дорфман, - остаться неизвестным Лавуазье и труд Ломоносова «Рассуждение о твердости и жидкости тел», опубликованный в 1760 году отдельным латинским изданием. В этой работе Ломоносов, ссылаясь на свои «Размышления о причине тепла и холода» писал: «Я уже прежде доказывал, что элементарный огонь (флогистон – В.С.) является вымыслом». Невозможно себе представить, - заключает после перечисленных работ Ломоносова Я.Г.Дорфман, - чтобы Лавуазье не заметил работ Ломоносова. Таким образом, Ломоносов придерживался в области тепловых (и не только тепловых, Яков Григорьевич – В.С.) явлений передовых воззрений, близких современной науке, между тем, как, Лавуазье до конца своих дней отрицал их» (Дорфман Я.Г.Лавуазье. М., 1969, сс.136-140. Думаю, комментарии к сказанному в данном случае излишни, ибо. К этому добавлю соображения академика Б.М.Кедрова, опубликованные в 1969 г.: «Никто кроме Ломоносова не дал количественному методу в химии развернутого теоретического обоснования, указав на лежащий в его основе закон природы (закон сохранения массы вещества при «химических процессах», на языке современной химии – при химических реакциях). Так, что вопрос о том, кто является автором экспериментального открытия Закона сохранения массы вещества при химических реакциях, я повторяю уже выше мной сказанное, достаточно ясен. Химик Лавуазье вышел на выдающиеся результаты в своей работе потому, что избрал в качестве основы своих воззрений структурную модель химической формы материи М.В.Ломоносова. В моделях материи П.Гассенди, Р.Декарта, И.Ньютона, Г.Лейбница и других менее значительных моделях материи, решить вопрос о существовании Закона сохранения массы вещества при «химических операциях» было нельзя. Кстати сказать, сам Ньютон признавался, что в его модели материи этой закон не выполняется. В 1758 г. в непрочитанной речи «Об отношении количества материи и веса» он экстраполирует Закон сохранения массы вещества химического слоя материи и на другие структурные слои материи, говоря о его всеобщности (всемирности) (ПСС, т.2, М.-Л., 1951, с.349-371). В 1760 г. труде «Рассуждение о твердости и жидкости тел» М.В.Ломоносов формулирует в окончательном виде Всеобщий (Всемирный) закон сохранения материи и движения. (Ломоносов М.В. ПСС. т.3, М.-Л., 1952, с. 383). 5 июля 1748 г. в письме к Л.Эйлеру. М.В.Ломоносов сообщает только о Законе сохранения массы вещества при химических реакциях, открытом им только для своей модели слоя химической формы материи. Эти его законы не надо путать – они суть разные вещи (ПСС, т.2, М.-Л., 1951, с.182-185). К Всеобщему (Всемирному) закону сохранении материи и движения модели всеобщей материи М.В.Ломоносова мы должны прибавить еще один открытый им закон – Закон Всемирного давления (баровитации) о котором ученые и философы почему-то умалчивают. О том, что такое давление окружающей материи на твердые тела и газы существует, экспериментально доказал в 1899 и подтвердил в 1907 г. опять-таки русский ученый Петр Николаевич Лебедев (1866-1912), развивавший идеи М.В.Ломоносова. По современным данным в районе Земли на каждый квадратный метр черной поверхности испытывает силу давления света равную 0,44 мг. При высотах более 500 км от Земли сила светового давления уже сравнима с силой сопротвления воздуха, а на высоте 800 км уже превосходит ее (Мещеряков. В мире космонавтики. Н.Новгород, 1996, с.29,30 ).
Открытие Ломоносовым Закона сохранения массы вещества при химических реакциях позволило ему «его» химическую науку перевести из разряда качественно-описательной в количественную. И отныне математика впервые становится важнейшим инструментом в решении химических задач. В 1743 г. (на самом деле этот закон природы был открыт Ломоносовым в начале 40-х гг.. XVIII в., до 1748 г. он о нем нигде не писал) в работе «О тяжести тел» М.В.Ломоносов пробует осмыслить вопросы об их общем количестве атомов химических элементов в системе слоя химической формы материи, о количестве массы в разнородных атомах химических элементов и ее весе в них. Эту мысли он развивает в работах «Опыт теории о нечувствительных частицах», «О действии химических растворителей», написанных им в этом же году. «Поскольку почти все, что до сих пор мной предложено относительно химических реакций , – пишет он, – не стоит на твердой почве, и я счел небесполезным создать точную теорию этого предмета, подробнее рассмотрев химические и физические эксперименты, которые могут дать что-либо для объяснения химический реакций, и сопоставив их друг с другом. Я здесь, однако, не задаюсь целью выяснить те отдельные специальные свойства, в силу которых химические вещества действуют на другие химические вещества, ибо полагаю, что это можно будет выяснить не раньше, чем будет определено число химических элементов (princiorum chimicorum») и будет точно изучена их химическая природа, поэтому предполагаю только описать причины химических реакций вообще». До этого в статье «О тяжести тел» он задается мыслью, повторяю, «о весе» (количестве массы – В.С.) атомов химических элементов и «количестве химических элементов», «участвующих в химических реакциях». Г.Е.Павлова и А.С.Федоров в связи с этим отмечают, что эти работы М.В.Ломоносова уже «содержат формулировку Законов постоянных и кратных отношений, выросших из содержания Закона сохранения массы вещества при химических реакциях М.В.Ломоносова, переоткрытых на более солидном экспериментальном химической материале последователями атомного учения Ломоносова в 1803 г. Дж.Дальтоном (1766-1844) и в 1808 г. Ж.Прустом (1754-1826). Суть закона кратных отношений в современной формулировке звучит так: «Каждое химическое соединение, независимо от способа получения, состоит из одних и тех же атомов химических элементов, причем отношения их масс постоянны». (Павлова Г.Е., Федоров А.С. Михаил Васильевич Ломоносов, М., 1980, с.123). Вот насколько прозорлива и предсказательна была система химических взглядов М.В.Ломоносова.
В 1756 г. в работе «Слово о происхождении света» М.В.Ломоносов пишет: «Для чего толь многие учинены были опыты в физике и химии? Для того ли только, чтобы, собрав множество разных вещей и материй в беспорядочную кучу, глядеть и удивляться, их множеству, не размышляя о их расположении и приведении в порядок», ведь все, что есть в природе, математически точно и определенно» (Ломоносов М.В. ПСС, т.1, М.-Л., 1950, с.149; т.3, М.-Л, 1952, с.342). Какой мощный посыл, какая мощная заявка! Исходя из сказанного, Ломоносов собирает все известные ему на тот период времени 14 химических элементов в «систему», то есть начинает работу (сейчас можно так говорить – В.С.) в направления открытия Периодического закона и создания на его основе Периодической системы химических элементов. Над приведением известных ему химических элементов в систему он начал работать в 1743 г. Именно для решения этой задачи Ломоносов вводит понятие «химически чистое вещество» (Кузнецов Б.Г. Творческий путь Ломоносова, М., 1956, с.37). В «Списке потребных материалов для химической лаборатории», составленной Ломоносовым 28 июля 1748 г., перечень 14 известных ему химических элементов Ломоносов дал в таком порядке: 1.уголь (12.01); 2.сера (32,06); 3.сурьма (121,7); 4.цинк (65,38); 5.висмут (208,98); 6.кобальт (58,93); 7.мышьяк (74,92); 8.железо (55,84); 9.медь (63,54); 10.олово (118,6); 11.свинец (207,2); 12.ртуть (200,5); 13.серебро (107,86); 14.золото (196,96) (Ломоносов М.В. ПСС, т.9, М.-Л., 1955, с.35, 37). В 1763 г. в работе «Первые основания металлургии или рудных тел» он продолжил эту работу. Классификация француза А.Лавуазье стала дальнейшим развитием классификации М.В.Ломоносова. Судите сами: классификация Лавуазье, состоящая из 16 элементов, представлена была им в таком виде: свет, теплотвор, кислород (16,99), водород (1,007), сера (32,06), фосфор (30,97), углерод (12,011), сурьма 121,7), мышьяк (74,92), висмут (208,98), кобальт (58,93), медь (63,54), железо (55,84), марганец 54,93), ртуть 200,5), молибден 95,94), никель (58,70), золото (196,96), платина (195,0), свинец (207,2), вольфрам (183,8), цинк 65,38). О, если бы М.В.Ломоносов знал тогда относительный атомный вес каждого из указанных им химических элементов! Кстати сказать, термин «элементарная частица» – это также изобретение Ломоносова. Это термином он называет частицы тяготительной материи, частицы эфира и атомы химических элементов.
«Если мы, - писал 5 июля 1748 г. в письме Л.Эйлеру М.В.Ломоносов, признаем видимый мир полным материи, то должны - допустить и невесомую (начальную в весовом отношении по аналогии с абсолютным температурным нулем – В.С.) материю, ибо иначе тела не могли бы ни подниматься, ни опускаться силою своей тяжести в эфирной жидкости. Если же мы принимаем невесомую материю, то, переходя от большего к меньшему, придется заключить, что существуют различные материи (атомы химических элементов – В.С.) уступающие другим материям (атомам химических элементов – В.С.) по удельному весу. Если мы, таким образом, согласимся, что удельный вес тел изменяется пропорционально поверхностям, противопоставляемым с тяготительной жидкостью непроницаемыми для нее частицами, то не только будут устранены все затруднения, но и откроется более широкий путь как для лучшего объяснения весьма многих явлений, так и для исследования природы мельчайших частиц (атомов – В.С.). (Водород был открыт англичанином Г.Кавендишем в 1766 г., то есть уже после смерти Ломоносова – В.С.). Если представить, что сумма поверхностей частиц золота (а.в. 196,96), – продолжет М.В.Ломоносов, – приблизительно в двадцать раз больше, чем сумма поверхностей частиц воды в равном объеме, то окажется, что золото почти в двадцать раз тяжелее воды (а.в. 18,99,0) при той же плотности материи» (Ломоносов М.В., ПСС. т.2, с.191). Эта мысль М.В.Ломоносова являет собою первый пробный шаг в направлении формулирования идеи относительного веса атомов химических элементов, которую в более совершенном виде, опираясь на идеи нашего ученого, в 1803 г., сформулирует англичанин Дж.Дальтон.
Итак, мы выяснили, что первый, начальный вариант будущей Системы химических элементов представил ученому миру М.В.Ломоносов. Но время, «история науки и культуры России поставили рядом два имени М.В.Ломоносова и Д.И.Менделеева»: первый в 1743 г. открыл Закон сохранения массы химических веществ при химических реакциях и изобрел на этом основании первый вариант Классификации (системы) химических элементов, второй, развивая его мысли, открыл в 1869 г. Периодический закон строения химических элементов и в 1870 г. представил выражение этого закона в табличной форме – Периодическую систему химических элементов. Почему этот грандиозный шаг в науке о веществе был сделан в России и русским ученым – Д.И.Менделеевым? «Знал ли Менделеев о трудах Ломоносова и насколько хорошо? – задались в 1988 таким вопросом г.А.А.Макареня и Ю.В.Рысев, - Ответ на этот вопрос трудно подтвердить документально. Одно ясно: имя Ломоносова было известно Менделееву. О трудах Ломоносова Менделеев мог слышать от своих учителей А.А.Воскресенского, Э.Х.Ленца, Ф.Ф.Брандта, И.И.Давыдова и др. Достоверно известно об участии Менделеева в мероприятиях, посвященных 100-летию со дня смерти Ломоносова, которые проводились в 1865 г. Молодой профессор химии Менделеев присутствовал на заседании в Академии наук и на обеде устроенном в Петербурге 7 апреля 1865 г.». (Макареня А.А., Рысев Ю.В. Менделеев, М., 1988, с.57). Сообщенного материала для ответа на этот вопрос, конечно же, недостаточно. Обратимся к трудам Ломоносова и Менделеева, хотя, казалось бы, Менделеев нигде открыто, на первый взгляд, не говорит о Ломоносове, как о своем предшественнике в деле открытия Периодического закона и Периодической системы химических элементов. Сравним определение химии как науки Ломоносова с определением химии как науки Менделеева:
Ломоносов: 1. «Химия – наука об изменениях, происходящих в смешанном теле, поскольку оно смешанное» (Ломоносов М.В. Элементы математической химии, ПСС, М.-Л., 1950, т.1, с. 67).
Менделеев: 1.«Химия – наука об изменениях, происходящих в смешанном теле, поскольку оно смешанное» (Менделеев Д.И. Основы химии, С.-Петербург, т. 1, 1906). Совпадение полное, что и требовалось доказать, как обычно говорил в подобных случаях М.В.Ломоносов.
«Главный предмет моих занятий есть физическая химия», – писал Д.И.Менделеев, отвечая на вопрос о своей профессии. Но выражение «физическая химия» - это изобретение М.В.Ломоносова. Значит Д.И.Менделеев сознательно относил себя к последователям М.В.Ломоносова.
В 30-40-х гг. XVIII в. философы и естествоиспытатели Западной Европы и академики Санкт-Петербургской Академии наук (например, Ф.Эпинус (1724-1802) и др.) стали «стыдливо» отказываться от атомных идей П.Гассенди и И.Ньютона, но при этом поддержав учение последнего о «скрытых силах», взяв за основу, его «силу тяготения». Отсюда они затем вынуждены были для объяснения «своих новых опытных данных» ввести весьма значительное число самых различных, в том числе и фантастических сил. Тут же перед ними встал вопрос: а что является носителем этих многочисленных «сил». Большинство из них встали на точку зрения, что каждая открытая ими «новая сила» имеет своего носителя, то есть свою материю. А уже под влиянием этих представлений в науке того времени начался интеллектуальный бум по формированию учений о новых материях, ранее даже не предполагаемых. Но эти «материи» ученых XVIII в., нельзя было представить ни в математическом и уж тем более в физическом образе. Тем не менее на этой основе ученые все-таки (естественно, методом «тыка») наработали некоторый материал, который позволил сложиться в науке двум направлениям исследования этих «материй» – носителей теплоты, холода, света, электричества, магнетизма, психического тока и др.: корпускулярному и флюидному (лат. – текучий, жидкость). «Обе концепции, - писал в 1981 г.Я.М.Гельфер, - возникли в тот период, когда общий уровень науки о теплоте был еще очень низок, что не позволяло проникать глубоко в существо рассматриваемого вопроса» (Гельфер Я.М. История и методология термодинамики в статистической физике, М., 1981, с.14). Согласно корпускулярному направлению теплота представлялась в образе «внутреннего движения частиц тела». Флюидное направление представило теплоту в «образе» невесомого вещества – «теплового флюида». Определяя таким образом сущность теплоты, ни корпускуляристы, ни тем более флюидисты, не вывели свои мысли о теплоте на уровень научной теории. Почему? Да, потому, что их «модели» материи не позволяли им этого сделать, хотя многие историки науки, в том числе и современные, считают учение о флогистоне Г.Шталя научной теорией.
Именно в это время в границах своей модели структуры материи к решению задачи о сущности «теплоты и холода» подключился М.В.Ломоносов – единственный представитель творческого атомизма. Современные специалисты в области теплофизики (термодинамики) определяют теплоту как форму беспорядочного движения образующих тело частиц (молекул, атомов, электронов, фотонов и т.д.)» (Физический энциклопедический словарь, М., 1983, с.748). А как отвечал на этот счет М.В.Ломоносов? «Хорошо известно, - писал в 1749 г. он, - что теплота возбуждается посредством движения. А так как никакое движение в природе не может произойти без материи, то необходимо, чтобы достаточное основание теплоты заключалось в каком-то движении какой-то материи. Внутренне движение я представляю себе в трех формах: 1. частицы тела беспорядочно переходят из одного места в другое (поступательное движение); 2. частицы оставаясь в одном месте, вращаются вокруг собственной оси то быстрее, то медленнее (коловратное движение); 3.частицы непрерывно колеблются взад и вперед на ничтожном пространстве, в нечувствительные промежутки времени (колебательное движение). Так как теплота есть единое и всегда одинаковое явление природы, то она должна, – продолжает Ломоносов, – иметь одинаковую ближайшую причину и, следовательно, не может переходить от совершенно различных движений. Мне надо определить, какому же именно внутреннему движению должно быть приписано явление теплоты. Так как существуют три вида внутреннего движения, то мне надо приписать появление теплоты одному из них, то есть я должен из трех исключить два из них. Рассмотрим камень, доведенный почти до огненного каления. Так как он все еще находится в твердом состоянии, то следовательно лишен внутреннего движения. Что касается колебательного движения, то легко видеть, - говорит Ломоносов, - что оно не может существовать в телах, частицы которых сколько-нибудь связаны между собой. Поэтому поступательное и колебательное движения материи не могут быть причинами теплоты. Отсюда необходимо заключить: причина теплоты заключается в третьем виде движения – вращательном. Тела, обладающие большей степенью теплоты, обычно называют горячими, а меньшей – холодными. Частицы горячих тел вращаются быстрее, а частицы холодных тел медленнее». В «Новых Комментариях Академических наук», т. I, – Ломоносов пишет, - напечатаны «Размышления о причине теплоты и холода», - где мною доказывается, что сила теплоты и разное напряжение ее происходят от имеющего различную скорость внутреннего вращательного движения (нечувствительных частиц – В.С.) материи преимущественно собственной. После априорного и апостериорного подтверждения происхождения этих начал (атомов и молекул – В.С.) мною выставляется представление и геометрическое познание этого явления и устраняется смутная идея о некоторой бродячей беспорядочно скитающейся теплотворной материи» (Ломоносов М.В. ПСС. т.2, М., 1951, с.650, 652). Исходя из этих представлений, Ломоносов формулирует понятие «емкость для теплоты», иначе «теплоемкость» и определяет его физическое содержание. «Из законов механики известно, – пишет он в июле 1749 г., – что количество движения тем значительнее, чем большее количество материи находится в движении, и, наоборот, то если бы достаточное основание теплоты заключалось во внутреннем движении протекающей материи, более редкие тела, в порах коих находится большой запас протекающей материи, должны были бы обладать большей емкостью для теплоты, чем более плотные». В следующей фразе этой работы он говорит о количестве теплоты в телах, то есть все о той же теплоемкости тел. (Ломоносов М.В. ПСС. т.2, М.-Л., 1951, с.13). Все, казалось бы, с понятиями и терминами «теплоемкость» и «количество теплоты» ясно, но, нет, приоритет в его открытии и введении в науку отдают стороннику теплорода и флогистонной теории англичанину Дж.Блэку (1728-1799). «В 1770 г.Дж.Блэк, - пишет Ю.А.Храмов, – ввел понятие теплоемкость» и термин» (Храмов Ю.А. Физики, М., 1983, с.34). Г.М.Голин и С.Р.Филонович: «Охарактеризовать взгляды Блэка на природу теплоты довольно сложно. Хотя он знал о мнении Бойля и Ньютона, что теплота – это род движения, он все же склонялся к теории теплорода, поскольку не мог представить, как могут двигаться частицы, образующие тела» (Голин Г.М., Филонович С.Р. Классики физической науки. М., 1883, с.221). Автор примечаний к работе Ломоносова «Размышления о причины теплоты и холода» писал: «В конце своей работы М.В.Ломоносов дал первую в науке цельную и последовательную критику господствовавшей теории теплорода. В истории науки воззрения Ломоносова, изложенные им в работе «Рассуждение о причине теплоты и холода», сыграли большую положительную роль. Они более чем на столетие определили развитие теплофизики (Ломоносов М.В. ПСС., т.2, М.-Л., 1951, с.651).
Чтобы не показать себя, говоря словами М.В.Ломоносова, что «даю незрелый плод ума» в отношении термодинамических работ М.В.Ломоносова приведу положение, высказанное им в §25 его работы «Размышления о теплоте и холоде». «Тело А, действуя на тело В, не может придать последнему большую скорость движения, чем какую имеет само, - пишет Ломоносов. – Поэтому, если тело В холодно и погружено в теплое жидкое тело А, то тепловое движение частиц тела А, приведет в тепловое движение частицы тела В; но в частицах тела В не может быть возбуждено более быстрое движение, чем какое имеется в частицах тела А, и поэтому холодное тело В, погруженное в тело А, не может воспринять большую степень теплоты, чем какую имеет». А теперь сравним это высказывание Ломоносова с определением динамики теплового процесса немца Р.Клаузиуса (1822-1888), приведенным им в первом томе его работы «Механическая теория тепла» (1876 г.) и др. некоторых более ранних трудах (1850 г.), в науке о теплоте как второй закон (начало) термодинамики: «Невозможен процесс при котором теплота переходила бы самопроизвольно от тела более холодного к более теплому» (Клаузиус Р. Механическая теория тепла. Глава III, Второе начало механической теории тепла. Хрестоматия по физике. М., 1982). Определение второго начала термодинамики Р.Клаузиусом, данное им в 1850 и 1876 гг. по смыслу полностью совпадает с определением этого же процесса, высказанным М.В.Ломоносовым в 1749 г. М.В.Ломоносова постарались сознательно «забыть», а приоритет открытия этого закона отдали Клаузиусу. Так кто является основателем теплофизики и одного из важных ее научных разделов – термодинамики: Ломоносов или Клаузиус? Ответ очевиден: М.В.Ломоносов!
В конце 50 - начале 60-х гг. М.В.Ломоносов, продолжая исследовать тему внутренних частных качеств тел материи, вновь обращается к проблеме изучения перехода тел из одного агрегатного состояния в другое: жидкого в твердое, твердого в жидкое, жидкого в «воздухообразное» и т.д. На материале этих работ он в 1760 г., пишет работы « Рассуждение о твердости и жидкости тел», «Рассуждение о твердости и жидкости тел. Предварительные заметки», в 1769 г, – «Об опытах по замораживанию ртути», в 1761 г. – «Об испарении ртути», в 1762 г. – «О морозе, случившемся после теплой погоды в апреле 1762 г.». Написание их было вызвано тем, что зимой 1759-1760 гг. теоретические и экспериментальные работы по замораживаю ртути, начатые Ломоносовым еще в 1741 г., получили свое блестящее практическое решение и, таким образом, подтверждение профессора СПБ-АН немца И. А.Брауна теоретических и экспериментальных исследований М.В.Ломоносова. Работа эта осуществлялась в творческом единстве двух следователей.
В начале декабря 1759 г. в Петербурге ударили сильные для этой территории морозы: 7 и 8 декабря -26; С, 12 и 13 декабря -30; С, утром 14 декабря -37; С. Член СПБ-Академии наук И.А.Браун в эти дни сумел получить в лабораторных условиях даже -56;С. Когда И.А.Браун разбил ртутный термометр и вынул из него ртуть, то оказалось, что из жидкости она превратилась в твердое тело («лед» - выражение М.В.Ломоносова – В.С.), которое можно было ковать, рубить, резать. 25 декабря превращение ртути в твердое тело Брауном было повторено при участии Ломоносова. До этих выдающихся работ ученых России в научном мире считалось, что «ртуть замерзать не может». М.В.Ломоносов своими работами настойчиво доказывал, что это не так. Что же сделал такого великого Ломоносов, чем воспользовался Браун и получил ошеломляющий результат. Главное, что осуществил на этом пути М.В.Ломоносов: разработал метод охлаждения жидкостей с помощью других охлаждающих жидкостей, которым воспользовался Браун и отныне успешно будут пользоваться другие теплофизики для получения еще более низких температур. Этот метод представлен Ломоносовым в его работе» Об опытах по замораживанию ртути». Вот как это выглядело на самом деле. «26 декабря около 9 часов утра при -208; (Ломоносов в данном случае пользуется шкалой, разработанной им самим. Согласно шкалы Делиля -208; равны 38,7; С – В.С.) я выставил в снег, заключенный в склянку, ртутный термометр. Далее я накапал в снег крепкой водки (Н2SO4). Температура ртути осела до -330;. После прибавления еще некоторого количества крепкой водки, ртуть опустилась до -495;. После добавки соляной кислоты (HCl) температура упала до -534;. После этого я добавил в склянку новый снег и накапал в него купоросного масла (H2SO4). Ртуть осела до -1260;. Будучи уверен, что ртуть уже замерзла, я извлек термометр и заметил, что ртуть в термометре стала слегка морщинистой. Я ударил шарик с ртутью головкой циркуля, стекло разбилось, и моему взору предстала ртуть, весьма похожая на серебро с привешенной в виде хвоста той частью, которая замерзла в трубке; подобно нити совершенно очищенного серебра она позволяла сгибать себя в любую сторону» (Ломоносов М.В. ПСС., т.3, 1952, с.423-425). Температура плавления ртути (и превращения ртути в «лед»), согласно современных исследований составляет -38,9; С. До работ Брауна и Ломоносова, повторяю, в ученом мире считалось, что «ртуть замерзать не может». Не так считал Ломоносов, введший в науку понятие абсолютного температурного нуля. Своими работами 1741 и последующих годов он теоретически доказывал, что может. Надо только достигнуть температуры замерзания ртути – превращения его из жидкого состояния в твердое. В зависимости от величины температуры, а на самом деле – скорости вращения нечувствительных частиц вокруг своей оси, тела могут пребывать в разных агрегатных состояниях: воздухообразном (газ), жидкостном (водообразном) и твердом (лед). Только потому, что И.А.Браун работал в модели химической формы материи М.В.Ломоносова, опираясь на его научные разработки, ему выпала честь первым в мире осуществить процесс замерзания ртути. В 1745 г. в работе «Первые основания металлургии» Ломоносов писал: «Ртуть при своей великой тягости и изрядном металловом цвете имеет постоянную редкость, которую самая сильная и нам поныне стужа пока победить и твердость ее переменить не может». 13 последующих лет работы над замораживанием («превращением в лед») привели его к выводам, которые он опубликовал 20 января 1755 г. в таблице «Опыты над охлаждением и застыванием жидких тел», материалами которой и воспользовался И.А.Браун, получив вышеописанный результат. Но свое настоящее использование метод по замораживанию тел М.В.Ломоносова получит только через 100 лет. Таким образом, изложенный выше материал показывает, что столь долго не удававшиеся опыты по замораживанию ртути – этого барьера для продолжения работ в направлении получения абсолютного температурного нуля были произведены лишь после разработки им атомной теории теплоты и метода по замораживанию с помощью химических веществ, дающих эндотермический эффект. До фундаментальных работ М.В.Ломоносова исследования по получению низких температур в науке фактически стояли на мертвой точке. Скажу больше, теоретические и экспериментальные исследования, осуществленные в 40-50-х гг. XVIII в. М.В.Ломоносовым, привели в 1911 г. голландца Г.Камерлинг-Оннеса к открытию сверхпроводимости ртути (при t – 1.04 К.) и в 1938 г. русского ученого П.Л.Капицу к открытию сверхтекучести гелия (при t – 1.17; К). Не из этих ли работ «архангельского мужика» (слова академика П.Л.Капицы), уважаемый Петр Леонидович, вы, черпали свое вдохновение на исполнение работ по «замораживанию» жидкого гелия и получения его феноменального свойства – сверхтекучести? Из этих!
Открытие российских ученых М.В.Ломоносова и А.И.Брауна произвело на Западе сенсацию. Информацию о данном научном событии многие западные средства массовой информации дали немедленно и притом все – на первых полосах. Но через некоторое время попытались об этом напрочь забыть. И забыли! Приоритеты открытия начали раздавать другим, не понимая того, что все они сегодня работают в модели структуры материи М.В. Ломоносова.
Во второй половине 40-х гг. XVIII столетия Австрия, Франция, Испания Саксония, Швеция и Россия, с одной стороны, Пруссия, Великобритания, Ганновер и Португалия, с другой, оказались втянутыми в острейшие экономические, территориальные, дипломатические, политические отношения, которые, в конечном итоге, переросли в прямое военное противостояние – Семилетнюю войну (1756-1763 гг.). Для России естественным образом сразу же встал вопрос о восстановлении армии, артиллерии и флота, разрушенных в годы нахождения на русском престоле немцев Анны Иоанновны (1693-1740) и ее фаворита Э.И.Бирона (1690-1772), и их скорейшее насыщение новым современным вооружением. В процессе работы над монографией «М.В.Ломоносов: феноменология интеллекта» я некоторое время не мог понять: почему известный российский вельможа, член Сената, а затем, говоря современным русским языком, фактический Председатель правительства Российской империи, граф П.И.Шувалов (1710-1762), и, опять-таки говоря современным языком, министр иностранных дел, граф М.И.Воронцов (1714-1767) стали вдруг высокими покровителями ученого Ломоносова, заменив, таким образом, для него Феофана Прокоповича. Для М.И. Воронцова М.В.Ломоносов представлял интерес, как человек, владевший 30-языками. Дочь Петра Первого Елизавета Петровна, взойдя на российский престол, в котором деятельное участие приняли П.И.Шувалов И М.И.Воронцов, поручила первому немедленное восстановление первому былой военной, второму – дипломатической мощи России. Надо сказать, Шувалов в сравнительно короткие сроки успешно решил поставленную перед ним непростую задачу, что позволило России весьма успешно выступить в Семилетней войне, отметив день победы вступлением русской армии в столицу Пруссии в Берлин. Это было осуществлено благодаря мощной русской артиллерии, созданной П.И.Шуваловым со своей «ученой дружиной», лидером которой стал М.В.Ломоносов. Особое внимание П.И.Шувалов обратил внимание на гаубизацию артиллерии. В 1753 г. он «сам» предложил проект «своей знаменитой секретной гаубицы». Это «его» орудие в сконструированном виде за один выстрел выбрасывало свыше 10 кг картечи. Более того, благодаря особой конической конструкции ствола, «гаубица Шувалова» обладала большим поражающим действием. «Наша артиллерия, а особливо новоизобретенные гаубицы П.И.Шувалова, – писал Главнокомандующий русской армией граф С.Ф.Апраксин (1702-1758), – такое притом имели действие, что заслуживая ему справедливую похвалу, не только не допустили стремящегося неприятеля ворваться в наши линии, но паче кавалерию его в крайнее привели смятение». После разгрома русской армией 12 августа 1759 г. прусской армии неподалеку от деревни Кунерсдорф, что находилась на берегу Одера, Фридрих Великий со слезами на глазах говорил: «Мое несчастье в том, что я жив. От моей армии в 48 тысяч человек у меня не осталось и трех тысяч. Эти пушки русских – порождение дьявола. Я ничего не боюсь, как этих русских пушек».
Для того, чтобы боевая техника была высокоэффективной в бою необходимы были высококачественные металлы для ее производства, эффективные взрывчатые вещества и притом в весьма достаточных количествах. Кто в эти годы из русских интеллектуалов мог в кратчайшие сроки решить эти громадной важности научно-технические задачи? Ответ один: М.В.Ломоносов. Но в мае 1743 г.Ломоносов учинил жестокую драку с немецкими академиками. 28 мая его вызвали на допрос в Следственную комиссию. Явившись в нее Ломоносов наотрез отказался отвечать на ее вопросы, заявив, что «подчинен Академии наук, а не Комиссии» и «по пустому ответствовать не намерен». Комиссия отдала приказ арестовать Ломоносова, что тут же было исполнено. С 28 мая по 12 января 1744 г. Ломоносов находился «под строжайшим домашнем арестом». Именно в это время член Сената П.И.Шувалов, назначенный фельдмейстером с выше названным поручением от императрицы Елизаветы Петровны, заслушав январский Доклад Следственной комиссии добился принятия ею постановления: «Адъюнкта Ломоносова от наказания освободить». Перед началом заседания Сената П.И.Шувалов познакомился с делом М.Ломоносова, в котором оказалось письмо-аттестация немца И.Ф.Генкеля. В нем он прочитал: «По-моему мнению, – писал Генкель, – г. Ломоносов довольно хорошо усвоивший себе теоретически и практически химию, преимущественно металлургическую, а в особенности пробирное дело, равно «О твердости твердых тел» и «О варении селитры» как и маркшрейдерское искусство, распознавание руд, рудных жил, земель, камней, солей и вод, способен основательно преподавать механику, в которой он весьма сведущ». Узнал также П.И.Шувалов и о том, что к этому времени М.Ломоносов перевел две работы Г.В.Крафта «О твердости металлов» и «О варении селитры».
Не кажется ли несколько странным, что только что освобожденному из-под ареста Ломоносову, Академия наук тут же поручает ему подготовить диссертацию по металлургии «О светлости металлов», и после успешной ее защиты соискателю 12 августа 1745 г. присваивается звание профессора химии (академика). Далее Ломоносову поручается подготовить научные работу по взрывчатым веществам «О рождении и природе селитры», разработать теорию управляемого взрыва и написать работу «Теория упругости воздуха». При осуществлении этих исследований М.В.Ломоносов досконально изучает труд англичанина Б.Робинса «Новые основания артиллерии, содержащие определение силы пороха и, кроме того, исследования различий в сопротивлении воздуха при быстром и медленном движении, с необходимыми пояснениями и многими примечаниями Леонарда Эйлера», изданную в 1745 г в Берлине на немецком языке, и работу оборонного значения Л.Эйлера под названием «Морская наука», выполненную им по заданию Адмиралтейства и опубликованную в 1740 г. в двух томах. «Под ее скромным названием, - писал Р.Тиле об этой работе Л.Эйлера, - скрывался огромный практический интерес, которым руководствовалось Адмиралтейство – усиление русского военного могущества на море» (Тиле Р. Лейонард Эйлер, Киев, 1983, с.58). Все, что я выше представил относительно М.В.Ломоносова, делалось по личному указанию и содействии (назовите, как хотите) графа П.И.Шувалова. Он привлек Ломоносова к работе на оборону страны и не ошибся. Более того, именно П.И. Шувалов содействует просьбе Ломоносова в выделении ему в 1748 г. 2000 рублей государственных средств для него первой в России Химической лаборатории на строительства специально для него первой в России Химической лаборатории и оснащению ее новейшим научно-экспериментальным оборудованием, в том числе купленным за рубежом. Но вот «большой» знаток творчества М.В.Ломоносова профессор химии Н.А.Меншуткин (1842-1907) в 1911 г. работу М.В.Ломоносова «О светлости металлов» оценивает «как совершенно пустую», диссертацию «О рождении и природе селитры» как «не представляющую никакого интереса».
Чем занимался Ломоносов в своей Химической лаборатории? Об этом можно судить по «Списку предметов, потребных для химической лаборатории», переданном им 28 июля 1748 г., как он пишет в «Артиллерию», которые нужны ему были для проведения работ, связанных с порохом. Вот, буквально, одна фраза, которая уже говорит о многом,: «Запрошено 2 пуда чистой селитры, уголь сорок четвертей, серы горючей пуд» (Ломоносов М.В.ПСС. М.-Л., 1955, т.9, с.36,37,38). До экспериментальных работ М.В.Ломоносова российский порох имел по составу вещества в зависимости от назначения в соотношении: для ручного оружия – 74% селитры, 11% серы и 15% угля; для малокалиберных орудий – 67% селитры, 13% серы и 20% угля; для крупнокалиберных орудий – 70% селитры, 17% серы и 13% угля. Ломоносов нашел, что наиболее оптимальный состав дымного пороха должен содержать 75% селитры, 10% серы и 15% угля. К тому же он весьма значительно усовершенствовал, как принято сейчас говорить, технологию производства пороха. Кстати сказать, состав дымного пороха М.В.Ломоносова не претерпел до настоящего времени никаких изменений. О качестве пороха, созданного М.В.Ломоносовым в 1748 г., французские офицеры-оружейники писали: «Лучший порох на свете – русский» (http://airbase.ru). Эх, Николай Александрович, Николай Александрович, неглубоко вы все-таки прочитали М.В.Ломоносова и потому не сумели по-настоящему оценить смысл и значение этих его работ. Нужно было строить металлургические заводы (медь, железо), предприятия по производству пороха и т.д. и т.п. Без помощи науки, ученых и, естественно, колоссальных и весьма глубоких знаний М.В.Ломоносова в этом деле было не обойтись – единственного на тот период русского химика, физика, металлурга и минералога супермирового класса. «Академики, - говорил сам Ломоносов по этому поводу, - не есть художники, но государственные мужи». В 1741 г. в работе “Элементы математической химии» М.В.Ломоносов сформулировал мысль о том, что химику для творческой необходимо знать механику и математику. В 1749 г. предисловии к работе «О рождении и природе селитры он говорит: «Я не сомневаюсь, что можно распознать «скрытую природу тел, если мы соединим физические истины с химическими» (Ломоносов М.В.ПСС. т.2, М.-Л., 1951, с.223). Эту же мысль он сентябре 1751 г, подтверждает в речи «Слово о пользе химии», говоря о применении химии при изучении связи атомов внутри тел, атомной структуры смешанных тел и других физических явлений. В конечном итоге, в 1752 г в работе «Введение в истинную физическую химию» . он заявляет о том, что им наряду с «первыми – общими качествами» им выделены в особый раздел «вторые – частные качества тел: сцепление (структура), теплота, взрывчатость, электричество, магнетизм, цвет и др., которые составили для него новый предмет научного исследования. А это значит, что Ломоносов создал новую науку, которой он дал название «Физическая химия». О ней он впервые заявил в 1752 г., в своем новом труде «Введение в истинную физическую химию». «Задача физической химии, писал Ломоносов – исследовать как состав доступных чувствам тел, так и то, из чего впервые образуются составные тела, - именно начала». (Ломоносов М.В. ПСС, т.2, М.-Л., 1951, с.487). Глава 2 этой работы, определяющая предмет новой науки так и называется «О частных качествах смешанных тел». Современное определение физической химии звучит: «Физическая химия – наука, объясняющая химические явления и устанавливающая их общие закономерности на основе общих принципов физики. Основные задачи современной физической химии: изучение состояния и строения вещества, химические связи, кинетику и механизм химических превращений». Как видим, предмет физической химии как науки, определенный Ломоносовым, остается и сегодня фактически тем же, естественно, усиленный современными достижениями. В связи с выше указанным обращу внимание на современное определение «Атомной физики». «Атомная физика – раздел физики, изучающий строение и свойства (т.е. общие и частные качества) атомов и элементарные процессы на атомном уровне». В кон. 20-начале 30-х гг. ХХ в. возникла новая наука «химическая физика». Химическая физика изучает электронную структуру молекул и твердых тел, молекулярные спектры, элементарные акты химических реакций, процессы горения и взрыва и др. с использованием методов теоретической и экспериментальной физики. Подчеркнутое мною ясно указывает на родоначальника и этой науки, Хотя М.В.Ломоносов эту науку не выделяет и не дает ей название, но у него есть прекрасные статьи, посвященные разработке более совершенной технологии производства взрывчатых веществ и Общей теории «упругости воздуха», то есть теории взрыва. Соединяя все выше приведенное, можно сказать что М.В.Ломоносов фактически явился творцом новой науки Атомной физики, в ее начальном варианте. Если же его мысли об атомности тел распространить на другие его слои материи, то эту науку можно назвать Атомологией.
Продолжая тему о влиянии результатов философской и научной деятельности М.В.Ломоносова на весь остальной научный мир, покажу, как он воздействовал, прежде всего, на российскую науку потому как, завершая свой земной путь, он сокрушался, что его достижения уйдут со смертью вместе с ним. И, кстати сказать, напрасно. Что представляла собою до гениальных творений М.В.Ломоносова русская, да и мировая наука? Сплошные фантазии! А после Ломоносова? Гигантский скачок буквально во всем. Предвижу вопрос: а что сделал Ломоносов в математике? Ровным счетом ничего? И ошибетесь. Напомню, в Марбургском университете Ломоносов учился на факультете «философии и математики». И учителем в этих науках был у него Х.Вольф – по тему времени специалист едва ли не первой величины. Во всяком случае в Западной Европе в этих дисциплинах выше Вольфа поставить некого. Даниил Бернулли и Л.Эйлер? Но они тогда работали в России. Да, у Ломоносова вроде бы нет работ, специально посвященных математике. Но все его естественнонаучные работы насквозь математизированы. Геометрия играет в них роль фундамента его логических конструкций. Выше мы уже рассмотрели материалы его работы «Математические элементы химии». На основе созданной им «воображаемой геометрии» (выражение М.В.Ломоносова) он построил новый образ нашего мира, равного которому до сегодняшнего дня пока никто ничего не создал. Вы скажите: это мои фантазии! Хорошо! Читаем работу «О различии смешанных тел, состоящем в сцеплении корпускул», написанную в 1739 г.: «Стороны соприкосновения корпускул суть стороны, которыми они соприкасаются друг с другом. Площадь соприкосновения есть площадь, которую занимает на одной стороне соприкосновения другая сторона соприкосновения, приложенная к ней. Площадь соприкосновения я называю полной, когда эта площадь небольшая, которую могут описать стороны соприкосновения, расположенные рядом; неполной – меньшую, чем наибольшая. Корпускулы А и В отличаются в отношении соприкосновения от корпускул С и D, если их площади соприкосновения имеют разное отношение к сторонам соприкосновения; они сходны, если площади находятся в одинаковом отношении к сторонам соприкосновения…» и т.д. Чтобы понять математику 29-летнего Ломоносова, надо вспомнить современные протонно-электронные модели атомов химических элементов, «проволочные» модели («каркасы») аминокислот, пептидов, полипептидов, белков (протеинов), РНК, ДНК и пр., американца Л. Полинга. А чтобы быть еще более понятным, предлагаю представить, уменьшенные до настольных, модели систем «Земля-Луна», или – «Солнце - планеты». Эти представления родились в науке из геометрических конструкций соединений атомов химических элементов в молекулы, смешанные и составные тела М.В. Ломоносова. Геометрическими конструкциями пространства наполнены его работы «Опыт теории о нечувствительных частицах…», «О сцеплении и расположении физических монад» и др. И не из пространственных ли конструкций М.В.Ломоносова вырос другой гений русской науки геометр Н.И.Лобачевский, создавший неэвклидовое представление о природе пространства? Кстати сказать, Н.И.Лобачевский воспользовался выражением Ломоносова «воображаемая геометрия» для названия открытой им его неэвклидовой геометрии – геометрии Лобачевского. Отдельные выражения из работы Н.И.Лобачевского слово в слово повторяют математические выражения работ М.В.Ломоносова. В 1835 г. в «Научных записках Казанского университета» была опубликована работа Н.И.Лобачевского под названием «Воображаемая геометрия». Работа «О началах воображаемой геометрии» Лобачевским была опубликована в «Вестнике Казанского университета» в 1829 г, хотя написана она была в 1826 г. Причина столь позднего опубликования: академик Н.И.Фусс, дал на нее отрицательный отзыв.
Другой гений русской науки нейрофизиолог И.М.Сеченов в результатах своей научной деятельности – плоть от плоти работ М.В.Ломоносова. Вы скажите: но какое Ломоносов имеет отношение к нейрофизиологии? Судите сами! За 100 лет до выхода в свет труда М.В.Сеченова «Рефлексы головного мозга» (1763 г.) Ломоносов написал: «Когда от любви беспокоящийся жених желает познать прямо склонность своей невесты к себе, тогда, разговаривая с нею, примечает он к себе ее перемены цвета, очей обращение и речей порядок, наблюдает ее дружества, обходительства и увеселения и так по всему точно уверяется в подлинном сердце ее состоянии» (Ломоносов М.В. Избранные философские произведения, М., 1940, с.253). Или: «Природа тел состоит в действии, а так как они не могут происходить без движения, то тела определяются движением. Следовательно, никакое изменение не может произойти без движения». Или: «Собраться рассеянным народам в общежития, созидать грады, строить храмы и корабли, ополчаться против неприятеля и другие нужные, союзных сил требующие производить как бы можно было, если бы они способа не имели сообщать свои мысли друг другу» (Ломоносов М.В. Краткое руководство к красноречию). Добавлю к сказанному Ломоносовым: с помощью колебаний голосовых связок, движения мышц языка, лица, рук, ног и т.д.»). А теперь сравним фразы Ломоносова с мыслью Сеченова; «Смеется ли ребенок при виде игрушки, улыбается ли Гарибальди, когда гонят его за излишнюю любовь к родине, дрожит ли девушка при первой мысли о любви, создает ли Ньютон мировые законы и пишет их на бумаге – везде окончательным фактом является мышечное движение» (Сеченов И.М. Психология поведения. Рефлексы головного мозга. М.-Воронеж, 1995, с.28). Сопоставьте подчеркнутое и вы увидите, что мысли И.М.Сеченова вышли из мыслей М.В.Ломоносова. И это естественно, ибо вся современная мировая и русская наука, как ее передовой отряд, вышли из модели мира, созданной в конце 30 - начале 40-х гг. XVIII века гениальным сыном великого русского народа Михаилом Васильевичем Ломоносовым. К сказанному вспомним слова выдающегося польского историка интеллектуальной истории русского народа Казимира Валишевского: «Если бы русские осознали силу своего интеллекта, то никто в мире не мог бы соперничать с ними». Валишевский знал, что говорил.