Владимир Карцев - Приключения великих уравнений

1) Рассуждение, содержащее новую систему о причинах теплоты и стужи.

2) О подлинной причине упругости воздуха.

3) К тому ж прибавление.

4) Метеорологические наблюдения, учиненныя во время солнечного затмения.

5) О новом манометре, или о махине для измерения ветра.

Физический сочинения, читанный в публичных академических собраниях.

6) О явлениях электрических на воздухе, где изъяснено о громе, о северном сиянии и о кометах.

7) Новая теория о цветах, утвержденная многими новыми опытами физическими и химическими.

8) О сыскании точного пути на море, со многими новыми инструментами.

9) О твердости и жидкости тел и о замерзании ртути.

10) Наблюдения физическия, при прохождении Венеры по Солнцу учиненныя, где примечена великая атмосфера около Венеры…»

Широко известен вклад Ломоносова в создание молекулярно-кинетической теории теплоты, непосредственно связанной с его же атомно-молекулярной концепцией строения материи. Отвергая гипотезу о существовании теплорода, Ломоносов в своем труде «Размышления о причине теплоты и холода» писал: «В наше время причина теплоты приписывается особой материи, которую большинство называет теплотворной, другие — эфиром, а некоторые — элементарным огнем… Это мнение в умах многих пустило такие глубокие корни и настолько укрепилось, что повсюду приходится читать в физических сочинениях о внедрении в поры тел названной выше теплотворной материи, как бы привлекаемой каким-то приворотным зельем; или, наоборот, — о бурном выходе ее из пор, как бы объятой ужасом. Поэтому мы считаем нашей обязанностью подвергнуть эту Гипотезу проверке».

Далее Ломоносов приходит к поистине гениальному прозрению: «…нельзя назвать такую большую скорость движения, чтобы мысленно нельзя было представить себе другую, еще большую. Это по справедливости относится, конечно, и к теплотворному движению, поэтому невозможна высшая и последняя степень теплоты как движения. Наоборот, то же самое движение может настолько уменьшиться, что тело достигает, наконец, состояния совершенного покоя, и никакое дальнейшее уменьшение движения невозможно. Следовательно, по необходимости должна существовать наибольшая и последняя ступень холода, которая должна состоять в полном прекращении вращательного движения частиц».

Это — концепция «абсолютного нуля».

Как могло случиться, что Ломоносов, в трудах которого можно найти мысли, опережающие его время иной раз на сотню лет, открывший наиболее фундаментальные законы Вселенной — законы сохранения количества движения и закон сохранения материи, ученый, широко известный за границей и опубликовавший десятки книг, при жизни не оказал существенного влияния на ход мировой науки?

Разные авторы отвечают на этот вопрос по-разному.

Среди предполагаемых причин — и полное одиночество Ломоносова-ученого в России, и его смелые идеи, опередившие состояние науки того времени на век, и засилье иностранцев, и борьба Ломоносова с ними в Академии наук. Рассматривая этот же вопрос, академик П. Л. Капица считает, что не последнюю роль здесь сыграло и то, что Ломоносов со времени своего возвращения из-за границы, где он учился, в Россию не имел никакого личного контакта с зарубежными европейскими учеными, не мог рассказать им о своей работе. Видимо, и тогда, хотя научной литературы было в то время не в пример меньше, чем сейчас, не все, что писалось, читалось, а тем более понималось. Нужно было иной раз и просто пропагандировать свои идеи, тем более что большинство их было действительно гениально, непривычно, необычно!

Трудно даже вообразить себе те условия, в которых пришлось работать гениальному человеку. К двухсотлетию со дня смерти Ломоносова в Академии наук СССР был выпущен сборник «Летопись жизни и творчества Ломоносова». Один исследователь взял наудачу один год из этой летописи и проанализировал содержание документов, касающихся жизни Ломоносова за год.

Документов набралось 60. Из них 26 отражали различные «инциденты», происшедшие между Ломоносовым и окружавшими его «господами академиками-профессорами». Документы следственной комиссии, протоколы собраний, на которых разбиралась жалоба на Ломоносова его коллеги конференц-секретаря Винцегейма по поводу его «непристойных», «неморальных» поступков, распоряжение об аресте Ломоносова и т. п.

19 документов касаются денежных затруднений Ломоносова, задержки ему жалованья, просьб Ломоносова о выдаче ему в счет жалованья денег «для расплаты долгов и пропитанья».

В небольшом числе прочих документов — бумаги, относящиеся к организации химической лаборатории, где, собственно, и проходила вся работа Ломоносова как по химии, так и по физике.

Кабинетом физики заведовал Георг Вильгельм Рихман, один из крупнейших физиков того времени, друг Ломоносова. Рихман живо интересуется электричеством, проводит многочисленные опыты. В его распоряжении целое собрание электрических машин (речь идет здесь, разумеется, не об электрических машинах в современном смысле этого слова, а об электростатических машинах типа машины Герике, а точнее, типа сегодняшней школьной электростатической машины), многие выполнены знаменитым первооткрывателем «лейденской банки» Мушенбреком. (Когда Петр Первый понял, что России необходима Академия, он сделал следующее указание: «О новых машинах и инструментах, как в физике, так и в математике потребных, ведение взять. О цене и поелику возможно и о употреблении их спросить и сюды прислать… Господину Муссенброку машины и инструменты, к физике экспериментальной принадлежащие, сделать повелеть… Из Англии промыслить такого человека, который бы с экспериментами обходиться и инструменты к тому принадлежащие изготовляти мог»). Инструменты Мушенбрека исправно служили в кабинете Рихмана.

Однако все эксперименты, производившиеся с этими приборами, нельзя было оценить цифрами — и это очень сдерживает научную деятельность Рихмана. Ведь все явления приходилось описывать лишь качественно. Так, Ломоносов разработал своеобразную школу качественной оценки электричества: «синеватые искры», «ясные синеватые», «весьма красные», «вишневые».

Ясно, что для того, чтобы электричество превратить в настоящую, точную науку, такой способ оценки «силы» электричества не годился. Электричеству для его дальнейшего процветания нужно было уже число. Величайшей исторической заслугой Рихмана явилось то, что был он одним из первых, если не первым, кто превратил электричество в точную науку. К сожалению, в руководствах по физике иной раз Рихман упоминается прежде всего как случайная жертва молнии, а не как один из великих ученых-электриков. Для нас особую ценность имеет еще и тот факт, что Рихман и Ломоносов были первыми русскими учеными-электриками (Рихман, правда, был эстляндский немец, один из тех, кого «выписали» специально для Санкт-Петербургской академии наук за большие деньги; однако он не ставил обогащение своей первой задачей, как иные окопавшиеся в академии иностранцы, и неоднократно подчеркивал, что все его открытия принадлежат России).