Ломоносов: к 275-летию со дня рождения - Уткина Нина Федоровна (читаем книги онлайн бесплатно TXT) 📗
Из предшествовавших идей Ломоносову ближе всего были представления Бойля. «С тех пор, как я прочитал Бойля, овладело страстное желание исследовать мельчайшие частицы. О них я размышлял 18 лет» (3, 3, 241),— писал он. Труды Бойля произвели на него впечатление, вероятно, потому, что весь строй их рассуждений казался ему наиболее предпочтительным, не говоря уже о заманчивости идей Бойля относительно познавательной ценности химического эксперимента, возможности применить атомистические представления в химии.
Принятые Ломоносовым воззрения привели его к поразительным успехам. То, что ставило в тупик многих естествоиспытателей того времени,— тепловые и электрические явления, химические процессы — он соотносит с движением корпускул вещества и эфира и разрабатывает на этой основе атомистическую химию, кинетические теории теплоты и газов, физику эфира.
Объектом приложения и вместе с тем мастерской, где отрабатывались идеи Ломоносова, были многие области естествознания, но наибольший успех ждал его в химии. Состояние, в котором пребывала химия, представлялось ему малоудовлетворительным. «От нас скрыты подлинные причины удивительных явлений, которые производит природа своими химическими действиями, и потому до сих пор нам не известны более прямые пути, ведущие ко многим открытиям, которые умножили бы счастье человеческого рода. Ибо надо признать, что хотя имеется великое множество химических опытов, в достоверности коих мы не сомневаемся, однако мы по справедливости сетуем, что из них можно сделать лишь малое число таких выводов, в которых нашел бы успокоение ум, изощренный геометрическими доказательствами» (3, 1, 339). Надежды на теорию флогистона, предложенную в качестве основы химической науки И. И. Бехером и Г. Э. Шталем во второй половине XVII в., он считает беспочвенными. С работами Шталя Ломоносов познакомился в период своего ученичества; они входили в число той обязательной литературы, на которой воспитывался начинающий ученый. Но очень рано у него появилось убеждение, что вместо флогистонной химии следует создать корпускулярную. В «Рассуждении о твердости и жидкости тел» Ломоносов выносит окончательный приговор эмпиристам и сторонникам флюидных теорий: «Во тьме должны обращаться физики, а особливо химики, не зная внутреннего нечувствительного частиц строения. Между оными отчаянными, кои не радеющих о знании фигуры частиц нечувствительных называют осторожными физиками, считать себя не дозволяю» (3, 3, 387).
Корпускулярные воззрения создают единую теоретическую основу для химии и физики. Так возникает одно из звеньев их интеграции. Но контакты химии с физикой этим не исчерпываются. Ломоносов предполагает, что сближение химии с физикой является непременным условием развития химии. Соединить «физические истины с химическими» (3, 2, 223), «ввести в области химии приборы [9] физиков, а также истины, ими открытые, чтобы до известной степени устранить или облегчить трудности, встречающиеся в этой науке, и осветить области темные и скрытые глубоким неведением...» — такую программу намечает Ломоносов, говоря о необходимости создать «физическую химию» (3, 1, 89).
Помимо атомизма важнейшей чертой, роднящей физику с химией, должны стать количественные методы. Мысль, что «стремящийся к ближайшему изучению химии должен быть сведущ и в математике» (3, 1, 75), многократно повторяется в его работах. Имелось в виду не столько введение математического аппарата, формул и уравнений, сколько количественные исследования и некоторая доля аксиоматизации. Показателем зрелости химии будет такое ее состояние, «когда все химические истины будут объединены более строгим методом и будет ясно, насколько одна истина может быть объяснена или выведена из другой...» (3, 2, 221). Начатая Ломоносовым работа была замечена Л. Эйлером. Как мы уже отмечали ранее (гл. 1), он придавал ей большое значение.
Одним из первых Ломоносов ввел в химию меру, вес, число. Все, что касалось веса вещества в химических реакциях, он проделывал с тщательностью и полнотой, которые долгое время оставались непревзойденными. Проведенные им эксперименты, связанные с процессом горения, способствовали доказательству сохранения массы при химических превращениях. Он сумел дать и теоретическую интерпретацию этому процессу, более совершенную с точки зрения фактора веса, чем это сделал Лавуазье. В трактовке горения, данной Лавуазье, участвовал не только открытый им кислород, но и невесомая «материя теплоты» и «материя света». Включение в механизм горения новых факторов наряду с сохранением традиционного теплотвора для многих современников Лавуазье, в том числе Пристли, выглядело ненужным усложнением и не прибавляло доверия к новой, дефлогистонной химии (см. 117, 288—289). У Ломоносова некоторые сложности возникали из-за гипотезы об отсутствии пропорциональности между весом и массой, которая была связана с его теорией тяготения, но и эта гипотеза не умаляла роли веса.
Начиная с середины XVIII в. в сознании большинства естествоиспытателей утвердилось неверие относительно возможности создать кинетическую теорию тепла. Все ранее предпринимавшиеся попытки рассматривать теплоту как результат движения частиц вещества были подавлены идеей специфического теплорода. Ф. Энгельс по этому поводу писал: «Первое, наивное воззрение обыкновенно правильнее, чем позднейшее, метафизическое. Так, уже Бэкон говорил (а после него Бойль, Ньютон и почти все англичане), что теплота есть движение (Бойль уже, что — молекулярное движение). Лишь в XVIII веке во Франции выступил на сцену calorique [10], и его приняли на континенте более или менее повсеместно» (1, 20, 594).
Тому, что стало почти общим мнением, Ломоносов противопоставляет, основываясь на своих общих корпускулярных воззрениях, многих экспериментах и рассуждениях, кинетическую теорию тепла. Впервые он подробно изложил ее в диссертации «Размышления о причине теплоты и холода», написанной в 1747 г.: «На основании всего изложенного выше мы утверждаем, что нельзя приписывать теплоту тел сгущению какой-то тонкой, специально для того предназначенной материи, но что теплота состоит во внутреннем вращательном движении связанной материи нагретого тела» (3, 2, 53). Здесь же, руководимый своей теорией, он выдвигает представление о температуре абсолютного нуля (см. 3, 2, 37—39). Согласно механической теории теплоты, распространение которой произошло столетием позже, в представления Ломоносова следовало внести одно уточнение — заменить вращательное движение частиц беспорядочно-поступательным их движением. О диссертации с большой похвалой отозвался Л. Эйлер.
Через несколько лет диссертацию о природе теплоты Ломоносов публикует в переработанном виде на латинском языке в первом томе «Новых комментариев» Петербургской Академии наук, изданном в 1750 г. Помимо диссертации в томе были другие работы Ломоносова, пронизанные идеями атомизма,— «Опыт теории упругости воздуха», «Прибавление к размышлениям об упругости воздуха», «Диссертация о действии химических растворителей вообще». Здесь же помещалась его работа «О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном». Около десяти зарубежных журналов, помещая отзывы о первом томе «Комментариев», остановились на содержании ломоносовских работ (58, 151). Некоторые из них, например «Nouvelle bibliotheque germanique», издававшийся в Амстердаме, поместили благожелательную информацию и анализ его диссертаций. Более острой была реакция в Германии. В последующие три-четыре года в немецких журналах появились критические статьи и рецензии, в которых отвергались положения ломоносовских диссертаций: в 1752 г. они были опубликованы в лейпцигском журнале «Commentarii de rebus in scientia naturali et medicina gestis», в 1753 г.— в журналах: «R. A. Vogels... Medicinische Bibliothek», т. II, № 14, и в «Hamburgisches Magasin», т. II, № 3 и 4. В 1754 г. в Эрлангенском университете прошла защита диссертации И. X. Арнольда «О невозможности объяснить теплоту движением частиц тел и особенно вращательным их движением вокруг осей», посвятившего свою работу опровержению идей Ломоносова.
