Упругость воздуха, по Ломоносову, — это способность сжиматься при увеличении давления и расширяться при уменьшении его, ибо нечувствительные частички воздуха при этом соответственно сближаются либо удаляются друг от друга. Частички воздуха находятся далеко друг от друга (из опытов следует, что воздух можно сжать до одной тридцатой начального объема), но для того, чтобы она могла действовать одна на другую (без чего воздух не обладал бы упругостью), надо, чтобы они взаимно соприкасались. Ломоносов объясняет этот парадокс тем, что в каждую данную единицу времени все частички данного объема не могут находиться в одном и том же состоянии: одни из них сейчас сталкиваются с другими, стремительно сближаются до мгновенного соприкосновения, а некоторые в это же время так же стремительно отталкиваются и, разлетаясь в разные стороны, вновь отталкиваются от них. Равнодействующая этих частых, хаотических взаимных столкновений всегда направлена вовне.Нечувствительные частички воздуха все же имеют массу, поэтому их столкновения происходят так, что верхние падают на нижние. Поскольку невозможно, чтобы первые всегда попадали точно в верхнюю часть расположенных ниже частичек, то отталкивание верхних от нижних должно происходить вскользь, по наклонным линиям (вот почему упругость воздуха уменьшается с высотою, а точка, в которой сила тяжести верхних частичек выше силы отталкивания нижних, будет означать верхнюю границу земной атмосферы). Упругость воздуха, кроме того, зависит от температуры. Чем он теплее, тем больше «коловратное» движение частичек, тем больше сила их взаимного отталкивания, тем выше упругость воздуха. Так как абсолютный холод на земле невозможен, воздушные частички всегда находятся в движении, следовательно, воздух всегда обладает упругостью.Когда «Опыт теории упругости воздуха» обсуждался в Академическом собрании (30 сентября 1748 года), Ломоносов «не дал объяснения того, почему упругость воздуха пропорциональна его плотности». В мае 1749 года Ломоносов представил упоминавшиеся уже «Прибавления к размышлениям об упругости воздуха», где он проанализировал опыты Д. Бернулли с определением высоты поднятия ядра из вертикально стоящих пушек. На основании своих опытов Д. Бернулли пришел к выводу, что при очень большом давлении воздух сжимается не пропорционально давлению. Ломоносов, исходя из своей теории упругости воздуха, объяснил, почему это происходит. Поскольку частицы воздуха материальны, они имеют не только массу, по также протяженность и объем. При больших давлениях их столкновения настолько чаще и хаотичнее, что простой пропорциональностью между давлением и объемом здесь ничего объяснить нельзя и что для этого надо вычесть объем, занимаемый частицами, из объема свободного пространства, в котором они движутся.Учение о природе упругости воздуха стало совершенно новым словом в естествознании. Один из известнейших биографов Ломоносова, Б. Н. Меншуткин, сам к тому же крупный ученый-химик, пишет: «Так подробно, до мельчайших деталей разработанная Ломоносовым картина состояния частичек в воздухе — не что иное, как современная „кинетическая теория“ газового состояния, излагаемая в каждом руководстве физики. В этой теории у Ломоносова были предшественники, высказавшие (но не развившие) основные мысли, положенные в основание разработки Ломоносова, который, наоборот, дал вполне законченную и совершенно аналогичную нынешней теорию».Из предшественников Ломоносова в этой области впоследствии «вспомнили» о Д. Бернулли, перепечатав в 1857 году сначала в научном журнале, потом отдельном изданием соответствующее место из его «Гидродинамики». Это произошло в связи с общим оживлением интереса к названной проблеме, когда немцы Крениг, Р. Клаузиус самостоятельно высказали мысль о кинетической природе газового состояния, а затем Дж. К. Максвелл и Л. Больцманн детально разработали ее и придали ей завершенный вид теории. Что касается ломоносовских работ, то они были извлечены из-под спуда профессором Б. Н. Меншуткиным лишь в 1904 году.Почти одновременно с «Опытом теории упругости воздуха» Ломоносов работал над произведением, один из выводов которого (правда, вновь с более чем столетним опозданием) золотыми буквами вписан в историю естествознания. Причем оно было написано как бы в подтверждение той высокой оценки, которую незадолго до этого дал диссертациям Ломоносова Эйлер и в официальном отзыве, и в письме к Шумахеру, и в письме к самому их автору от 23 марта 1748 года (перевод Ломоносова): «Сколь много проницательству и глубине Вашего остроумия в изъяснении претрудных химических вопросов я удивлялся, так равномерно Ваше ко мне письмо (от 16 февраля 1748 года — Е. Л. ) было приятно. Из Ваших сочинений с превеликим удовольствием я усмотрел, что Вы в истолковании химических действий далече от принятого у химиков обыкновения отступили и с препространным искусством в практике высочайшее основательной физики знание везде совокупляете. Почему не сомневаюсь, что нетвердые и сомнительные основания сея науки приведете к полной достоверности…»Переписка между учеными в ту пору считалась не менее значимым способом обмена информацией, оценок, заявлений об изобретениях и открытиях, чем публикация в научном журнале. Вот почему ответное письмо Ломоносова Эйлеру от 5 июля 1748 года может быть названо и, по существу, было самостоятельным научным произведением. Здесь Ломоносов, подводя итоги более чем полуторатысячелетнему развитию физических представлений о неуничтожимости материи и движения от Лукреция до Декарта, формулирует свой «всеобщий закон природы» в замечательно простых терминах: «…все случающиеся в природе изменения происходят так, что если к чему-либо нечто прибавилось, то это отнимается от чего-то другого. Так, сколько материи прибавляется какому-либо телу, столько же теряется у другого, сколько часов я затрачиваю на сон, столько же отнимаю от бодрствования и т. д. Так как это всеобщий закон природы, то он распространяется и на правило движения: тело, которое своим толчком возбуждает другое к движению, столько же теряет от своего движения, сколько сообщает другому, им двинутому».Характерно, что, излагая именно всеобщий закон природы, Ломоносов здесь не разделяет мир на физический и человеческий: человек — часть природы, а ведь природа, как писал он в свое время, «крепко держится своих законов и всюду одинакова». Мысль об изначальном единстве мира неразлучна с Ломоносовым. Он и здесь предельно последователен в проведении этой мысли.Впрочем, справедливость требует указать и на одно ошибочное утверждение Ломоносова, которое содержится в письме к Эйлеру и которое он еще в течение девяти лет безуспешно пытался отстаивать. Ломоносовское заблуждение, о котором идет речь, непосредственно не вытекало из открытого им «всеобщего закона природы», хотя он и опирался здесь на него. Дело в том, что, совершенно справедливо придав универсальный характер своему закону сохранения материи и движения, Ломоносов полагал, что движение от одного тела к другому передается только через непосредственное прикосновение. Все другие виды передачи движения и взаимодействия между телами на расстоянии он не принимал в расчет. Вот почему, отвечая на вопрос о причине тяготения (один из важнейших в классической механике), он вынужден был постулировать существование некой «тяготительной материи», что позволяло ему, опираясь на свой закон, объяснять тяготение тем, что тело, получившее вследствие тяжести скорость, «отбирает» ее у окружающей его «тяготительной материи», порождающей скорость. Но в таком случае ставился под сомнение или, вернее, отвергался открытый Галилеем и экспериментально подтвержденный Ньютоном закон пропорциональности массы и тяжести. И Ломоносов пошел на это. Однако видеть здесь лишь субъективную погрешность физического мышления Ломоносова было бы неверно и некорректно. В рамках физики XVIII века удовлетворительно ответить на вопрос о причине пропорциональности массы и тяжести не удалось никому. А ведь Ломоносов был озабочен именно причиной тяготения (вопрос, как уже говорилось ранее, оставленный Ньютоном открытым) и в письме к Эйлеру обосновывал необходимость причинного подхода к проблеме:«Я не буду вступать в спор с тем, кто считает тяготение тел одним из существенных атрибутов, и потому полагает, что и исследовать его причину нет надобности; но я без всякого колебания признаю, что как всякое вообще движение и стремление в каком бы то ни было направлении, так и тяготение, представляющее собой разновидность такового, может у всякого тела без нарушения его сущности отсутствовать, точно так же, как и то количество движения, которое порождается из приращения скорости падающих тел. Так как, следовательно, должно существовать достаточное основание, в силу которого ощутимым телам свойственно скорее устремляться к центру земли, чем не устремляться, то приходится исследовать причину тяготения».Еще эмоциональнее Ломоносов подчеркнет мысль о необходимости найти физическую причину тяготения в диссертации «О тяжести тел и об известности первичного движения», написанной в том же году, что и письмо к Эйлеру, но не опубликованной при жизни: «…приписывать это физическое свойство тел (т. е. тяготение, — Е. Л. ) божественной воле или какой-либо чудодейственной силе мы пе можем, не кощунствуя против Бога и природы…»Убеждение в том, что существует единый принцип, управляющий жизнью природы и человека, и что через его посредство («на известном, мной самим положенном основании») можно объяснить мир и не только объяснить, но и изменить, приумножив его величие и красоту, никогда не покидало Ломоносова. Открыв «всеобщий закон природы», он уже не знает покоя, отыскивая конкретные подтверждения ему в физике, химии, других науках. Если опытных данных недостаточно, он смело выдвигает гипотезы, пусть иногда и рискованные (как, например, в случае с «тяготительной материей»), ищет новые аргументы в пользу им «самим положенного основания» на границе разных наук. Он использует любую возможность, чтобы поделиться своим убеждением с максимально большим числом людей. При этом оп справедливо полагает, что если существуют «всеобщие законы», универсальные принципы, то любое явление, вплоть до мельчайшей пылинки, должно подчиняться их действию. Все в «видимом сем мире» исполнено универсального смысла, и каждая наука, будучи поставлена на верном основании (прежде всего, избавлена от «цеховой» ограниченности, односторонности), может дать соответственное понятие о «дивной разности» Вселенной, о единстве в многоразличии.Блестящим образцом такого научного просветительства, которое основано на «глубоком понимании неразрывной связи всех видов человеческой деятельности и культуры» (С. И. Вавилов), стало «Слово о пользе Химии», произнесенное Ломоносовым 6 сентября 1751 года в публичном собрании Академии наук. Посвятив свое сочинение прославлению, казалось бы, одной только химической науки, Ломоносов на самом деле приобщает аудиторию к широкому взгляду на мир, воспитывает в ней вкус к универсальному мышлению.Высшим благом человеческой жизни названа здесь творческая способность, помноженная на приобретенное трудом знание: «Рассуждая о благополучии жития человеческого, слушатели! не нахожу того совершеннее, как ежели кто приятными и беспорочными трудами пользу приносит. Ничто на земли смертному выше и благороднее дано быть не может, как упражнение, в котором красота и важность, отнимая чувствие тягостного труда, некоторою сладостью ободряет; которое, никого не оскорбляя, увеселяет неповинное сердце и, умножая других удовольствие, благодарностию оных возбуждает совершенную радость. Такое приятное, беспорочное и полезное упражнение где способнее, как в учении, сыскать можно? В нем открывается красота многообразных вещей и удивительная различность действий и свойств, чудным искусством и порядком от всевышнего устроенных и расположенных».Гениальный оратор, Ломоносов, увлекая слушателей, и сам увлекается: «Желал бы я вас вывести в великолепный храм сего человеческого благополучия; желал бы вам показать в нем подробно проницанием остроумия и неусыпным рачением премудрых и трудолюбивых мужей изобретенные пресветлые украшения; желал бы удивить вас многообразными их отменами, увеселить восхищающим изрядством и привлещи к ним неоцененною пользою…»Здесь он не только манит и интригует слушателей, но дает им понятие о целом «великолепном храме» знания и, приглашая их «в един токмо внутренний чертог сего великого здания», в котором хозяйкою Химия, рассчитывает на их «собственную ума остроту», то есть на сотворчество. Следовательно, Ломоносов хочет видеть в своих слушателях людей, во-первых, почитающих знание высшим благом, во-вторых, имеющих хотя бы общее представление обо всей системе человеческого знания, в-третьих, способных к совместному поиску истины.Оговорив перед аудиторией условия дальнейшего сотрудничества (каждое свое публичное выступление он именно так и рассматривал), Ломоносов приступает к изложению главного предмета «Слова». Польза и своеобразие Химии особенно явственно выступают, если учесть, что знание человеческое развивается одновременно в двух направлениях — исследовательском и прикладном: «Учением приобретенные познания разделяются на науки и художества. Науки подают ясное о вещах понятие и открывают потаенные действий и свойств причины; художества к приумножению человеческой пользы оные употребляют. Науки художествам путь показывают; художества происхождение наук ускоряют. Обои общею пользою согласно служат. В обоих сих коль велико и коль необходимо есть употребление Химии, ясно показывает исследование натуры и многие в жизни человеческой преполезные художества».Ломоносов был едва ли не единственным ученым в Европе середины XVIII века, понимавшим, какую выдающуюся роль предстоит сыграть химии уже в недалеком будущем, имея в виду недоступное в ту пору другим наукам исследование «самых малейших и неразделимых частиц», неразличимых даже в микроскопы, «в нынешние веки изобретенные». Своими «умными очами» он проницает время: «…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 первая предводительница будет; первая откроет завесу внутреннейшего сего святилища натуры».Ломоносов выступает подлинным поэтом химической науки. Его отличает какое-то немыслимое сейчас, целомудренно-чувственное отношение к Истине. В своем стремлении овладеть Ею он напоминает влюбленного — умного и страстного, сильного и трепетного, нетерпеливого и властного в себе одновременно: «…Рассуждая о бесчисленных и многообразных переменах, которые смешением и разделением разных материй Химия представляет, должно разумом достигать потаенного безмерною малостию вида, меры, движения и положения первоначальных частиц, смешенные тела составляющих. Когда от любви беспокоящийся жених желает познать прямо склонность своей к себе невесты, тогда, разговаривая с нею, примечает в лице перемены цвету, очей обращение и речей порядок; наблюдает ея дружества, обходительства и увеселения, выспрашивает рабынь, которые ей при возбуждении (то есть пробуждении. — Е. Л. ), при нарядах, при выездах и при домашних упражнениях служат; и так по всему тому точно уверяется о подлинном сердца ея состоянии. Равным образом прекрасныя натуры рачительный любитель, желая испытать толь глубоко сокровенное состояние первоначальных частиц, тела составляющих, должен высматривать все оных свойства и перемены, а особливо те, которые показывает ближайшая ея служительница и наперсница и в самые внутренние чертоги вход имеющая Химия; и когда она разделенные и рассеянные частицы из растворов в твердые части соединяет и показывает разные в них фигуры, выспрашивать у осторожной и догадливой Геометрии; когда твердые тела на жидкие, жидкие на твердые переменяет а разных родов материи разделяет и соединяет, советовать с точною и замысловатою Механикою; и когда чрез слитие жидких материй разные цветы производит, выведывать чрез проницательную Оптику. Таким образом, когда Химия пребогатый госпожи своея потаенные сокровища разбирает, любопытный и неусыпный натуры рачитель оные чрез Геометрию вымеривать, через Механику развешивать и через Оптику высматривать станет, то весьма вероятно, что он желаемых тайностей достигнет».Можно понять изумление такого проницательного и тонкого критика, как поэт К. Н. Батюшков, когда он спустя более полувека по поводу приведенного отрывка писал:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90