Предшественники Дарвина в России (Из истории русского естествознания) - Райков Борис Евгеньевич
Заслуги же Ломоносова в области точных наук были известны лишь в небольшом кругу специалистов, а частью оставались и вовсе неизвестными. Истинное их значение было выяснено лишь в XX в. Трудами Б. Н. Меншуткина и многих позднейших авторов, занимавшихся историей науки и техники, обнаружена истинная мера гениальности Ломоносова. Но лишь в советскую эпоху фигура великого русского ученого встала перед нами во весь свой величественный рост.
В чем же состоят научные заслуги Ломоносова в области физико-химических дисциплин?
Ломоносов вполне отчетливо формулировал закон неизменности массы вещества при химических превращениях, или, как сокращенно говорят, закон сохранения материи. Установление этого закона русская и мировая наука в течение долгого времени приписывала Лавуазье (1789). Оказалось, однако, что Ломоносов опередил французского академика на четыре десятка лет. Русский ученый проверил этот закон на своих опытах прокаливания металлов в запаянных стеклянных сосудах с последующим взвешиванием и, таким образом, впервые ввел в химию весы.
Одновременно Ломоносов установил закон постоянства движения. В своем «Рассуждении о твердости и жидкости тел» (1760) он писал: «Тело, движущее своею силою другое, столько же оныя у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает». Эти же мысли Ломоносов развивал еще раньше — в 1748 г. — в своей переписке с академиком Леонардом Эйлером. Так, в письме к Эйлеру (на латинском языке) Ломоносов рассуждал таким образом: «Все изменения, случающиеся в природе, происходят так, что если что-либо прибавится к чему-либо, то столько же отнимется от чего-то другого. Так, сколько к какому- нибудь телу присоединяется материи, столько же отнимается от другого. Сколько часов я употребляю на сон, столько же отнимаю от бдения и т. д. Так как этот закон всеобщ, то он простирается даже на правила движения…»
Из других научных достижений Ломоносова крупного значения укажем, что он самостоятельно обосновал кинетическую теорию тепла и разработал кинетическую теорию газов, во многом приблизившись к нашим современным взглядам. Он предсказал при этом существование абсолютного нуля и дал приближенный вывод закона Бойля-Мариотта, указав на отступления от этого закона при больших давлениях.
Ломоносова надо по праву считать основателем новой научной дисциплины — физической химии, которая развилась лишь много позднее, в конце XIX в.
Мы не будем останавливаться на других работах Ломоносова по физике, астрономии, географии, технологии и др., где он также оставил крупный след. Отметим только, что Ломоносов интересовался (что менее известно) и науками о живой природе, в особенности ботаникой. По-видимому, он основательно изучил флору окрестностей Петербурга. Русский ботаник конца XVIII в. Г. Ф. Соболевский упоминает его в числе собирателей растений петербургской флоры. Насколько хорошо Ломоносов ориентировался в этой области, видно из того, что он обнаружил в составленном известным натуралистом- путешественником С. П. Крашенинниковым списке растений петербургской флоры пропуск одного растения, а именно — колокольчика широколистного.
Интересовался Ломоносов также прикладной сельскохозяйственной ботаникой. По-видимому, он делал опыты по влиянию электричества на ускорение роста растений и подумывал о практическом значении этих опытов для земледелия.
В 1764 г. Ломоносов следил за опытами старшего садовника Эклебена, который высевал в саду у Летнего дворца на небольших делянках рожь и пшеницу, пробуя на них различные способы культивирования. Об этих опытах Ломоносов написал даже в газете «Санкт- петербургские ведомости». Из его сообщения видно, что «старательное искусство» дало интересные результаты. Высеянные зерна выгоняли всходы, которые затем кустились и развивали многочисленные колосья. В одном случае из одного зерна ржи получилось 43 спелых колоса с общим количеством 2375 зерен; в другом случае насчитано 47 колосьев, а в целом кусте — 2523 зерна, и т. д. Ломоносов советует «учинить большие опыты… для изыскания способов, не возможно ли такового размножения производить в знатном количестве для общей пользы».
Остановимся несколько подробнее на трудах Ломоносова по минералогии и геологии. В 1742–1743 гг. он написал сочинение «Первые основания металлургии или рудных дел», которое было напечатано позднее, в 1763 г. К этому сочинению Ломоносов приложил небольшой трактат «О слоях земных». Советские минералоги и геологи очень высоко расценивают новизну и смелость геологических идей Ломоносова, высказанных в этом трактате, и справедливо считают его основателем нового этапа в развитии отечественной геологии. Наш великий ученый далеко превзошел уровень геологических знаний своего века и во многих вопросах оказался впереди признанных основателей современной геологии. Именно здесь он всего яснее высказал те идеи, которые дают нам право причислить его к почетному ряду ранних русских эволюционистов.
Отметим сперва некоторые новые для своего времени взгляды Ломоносова, которые нашли себе место в указанном трактате. Ломоносов один из первых обратил внимание на то, что каждому минералу свойственна особая кристаллографическая форма — «отличная фигура», по его выражению. Он даже измерял углы кристаллов, опередив в этом вопросе на десятки лет основателей кристаллографии на Западе (§ 141).
Горы, по мнению Ломоносова, «сначала не были», но образовались путем поднятия и изгибания слоев земли — «возвышением от внутренней подземной силы», как выражается Ломоносов (§§ 101, 102, 113, 117, 176). Вулканы представляют собою «отдушины» в земной коре, «как бы некоторые проломы в теле», по выражению Ломоносова (§ 94).
Перемещение водных бассейнов по поверхности земного шара, т. е. те явления, которые современная геология называет морскими трансгрессиями и регрессиями, Ломоносов совершенно правильно объяснял «поднятием и опущением земной поверхности» (§ 105).
Слоистые породы образовались, по мнению нашего ученого, путем осаждения из воды, почему в этих слоях и встречаются остатки черепокожих — т. е. раковины моллюсков. При этом Ломоносов подчеркивал важную роль воды в жидком и твердом состоянии: вода разрушает земную поверхность и переносит разрушенный материал в моря, где он и отлагается горизонтальными пластами (§§ 80, 82, 84, 87). Чередование таких пластов указывает на смену различных эпох в жизни Земли (§ 135).
Рудные жилы — не что иное, как трещины в земной коре, образовавшиеся в разное время; трещины эти заполнились минеральными массами различного происхождения (§ 118). Песок представляет собою раздробленный на мелкие частицы камень: «Песок, — говорит Ломоносов, — с течением времени произошел», причем в его образовании главную роль играла вода. Вследствие движения воды «камни шатаются, переворачиваются и друг о друга трутся». При этом камни, по характерному выражению Ломоносова, «отъедают от себя взаимно множество мелких частей, то есть зерен песчаных» (§§ 128, 130).
Торф, который Ломоносов называет «подземным экономическим сокровищем», произошел из растений (§§ 149–151). При обугливании торфа на глубине без доступа воздуха, «в глухом огне», по выражению Ломоносова, образовался каменный уголь (§ 154). Чернозем произошел в результате «согнития» животных и растений (§§ 123–125). Янтарь — не что иное, как смола от погребенных древних растений, в которую иногда попадали насекомые в то время, когда эта смола была еще жидкой, и т. д. (§§ 156, 157).
В настоящее время многие из этих истин известны даже школьникам. Но не то было во времена Ломоносова. Так, немецкий ученый Вернер, крупнейший минералог конца XVIII в., живший после Ломоносова, учил, что все горы — водного происхождения и обязаны своим возвышением неравномерному размыву земной поверхности.
Окаменелые раковины, находимые в горах, не только современники Ломоносова, но даже более поздние ученые считали то следами «всемирного потопа», то искусственной «игрой природы», то, наконец, принимали их за предметы, случайно занесенные путешественниками с морского берега, и т. д. Даже такой крупный ученый XVIII в., как французский натуралист Бюффон, не знал, что минералам свойственна постоянная кристаллическая форма, и считал ее случайным признаком. Относительно образования янтаря, каменного угля, нефти и т. д. не только в XVIII в., но и много позднее высказывались самые фантастические соображения, тогда как Ломоносов сумел близко подойти к истине.
