Александр Морозов - Михаил Васильевич Ломоносов. 1711-1765

Плавку металлических зеркал для телескопов и других оптических приборов Ломоносов собирался наладить в Усть-Рудице. В его «Химических и оптических записках» в связи с этим находятся такие заметки для памяти: «В Рудицах стараться делать зеркальную материю»; «Для посылки в деревню: вылить зеркала для трубы, для малых трубок и для микроскопа и никтоскопа».

Его смелая новаторская мысль постоянно направлена на улучшение техники изготовления приборов. Так, например, им был предложен оригинальный способ изготовления сверхтонких зеркал, новый способ полирования стеклянных поверхностей, способ, «как испытывать точную плоскость плоских зеркал трубкою в расстоянии», и многое другое.

Станки и инструменты для этих работ Ломоносов придумывал сам. В его «Химических и оптических записках», относящихся к 1762–1763 гг., сохранился чертеж изобретенного им станка для обтачивания поверхностей сферических зеркал из металлического сплава, а также наброски различных других изобретений в области оптики. Одновременно Ломоносов изыскивал пути для создания новых, точных и наиболее совершенных измерителей времени, намечая различные приспособления и улучшения в конструкции часов, предлагал ввести «стеклы и хрусталь для избежания фрикции» (трения) и пр.

Раздраженный вечными проволочками и столкновениями с академической канцелярией, Ломоносов с 1762 года окончательно переносит изготовление приборов к себе на дом, где на свои средства обзаводится станками и инструментами, закупает материалы и набирает мастеров. Вскоре у него возникает образщивая оптическая мастерская, где работают опытные мастера-инструментальщики, которым помогают толковые молодые ребята, на ходу обучающиеся тонкому и сложному делу приборостроения.

Ломоносов строго распределял работу между всеми участниками и точно указывал, кто из них и что должен делать. Приводим одну из таких его записок:

«Колотошин (с ним Андрюшка и Игнат):

1. Разделение градусов.

2. Зубы на дугах и шпилях.

3. Все, что к обращению машин надобно.

Гришка (у него работников 2):

1. Шлифовать зеркала.

2. Прилаживать токарную и шлифовальную машину, в чем помогать ему Кирюшке.

Кирюшка:

1. Машину доделать рефракций.

2. Дуга к большому зеркалу и повороты.

3. Трубки паять к оглазкам.

Кузнец:

1. Бауты и винты.

2. Вилы к шпилю большому.

3. Полосы для прочей отделки.

4. Винты ватерпасные для установки машин.

Столяр:

1. Передние апертуры и раздвижной ход.

2. Подъемный стул».

Все они дружно и напряженно работали над созданием новых отечественных телескопов — точили, полировали, шлифовали и ладили зеркала, пригоняли части телескопа одну к другой, вкладывая в дело свою сметку и сноровку.

Ломоносов не только создает новые конструкции телескопов, но и разрабатывает рецепты для приготовления оптического стекла. «В окулярные употреблять желтое стекло из сурика и горного хрусталя откаленное», — помечает он в своих записках. «Стекло с суриком много больше делает рефракцию, нежели другое. С ним соединить стекло из фужера».

Последняя запись, по видимому, указывает, что Ломоносов пришел к мысли о возможности получения различных сортов стекла (с различной светопреломляемостью) для ахроматических объективов. Хроматическая аберрация (радужное отсвечивание в оптических приборах) была серьезной помехой для наблюдения и считалась неустранимой в силу самих законов преломления света. Однако в 1747 году Леонард Эйлер указал, что устранение хроматической аберрации теоретически возможно. Для этого он предложил пользоваться двумя стеклами, промежуток между которыми наполнен водой. Работая с 1752 года со своим рефрактометром, Ломоносов вплотную подошел к практическому решению этого вопроса и занялся поисками рецептов для стекол, которые обладали бы различными показателями светопреломления.

Путь к открытию ахроматических объективов был найден. И не случайно в Петербургской Академии еще при жизни Ломоносова Иоганн Цейгер, а затем Эпинус занялись изготовлением ахроматических объективов. «По щастию, — говорил в академическом собрании 2 июля 1763 года Цейгер, — нашел я не токмо два вида стекол, в самой России сделанных, которые имеют различную светопреломляемость и состоят в той же пропорции, как английские стекла кронглас и флинтглас», но и занялся изготовлением других видов стекол, «которые, в рассуждении разности углов рассеяния, другие весьма превосходят». [320] В. Л. Ченакал. Проблема оптического стекла в России. «Природа», 1939, № 6, стр. 96. Упоминаемые Цейгером «английские стекла» — два сорта стекла, случайно найденные в 1758 году Джоном Доллондом, — «флинтглас» и «кронглас» отличаются различной светопреломляемостью и потому нашли применение для изготовления ахроматических объективов. Нет никакого сомнения, что этим «щастием» Цейгер был обязан теоретическим работам Ломоносова.

Устранение хроматической аберрации было неотложной задачей для Ломоносова, так как он настойчиво работал над созданием приборов, пользование которыми предполагало скудное или недостаточное освещение, когда каждая помеха была особенно чувствительна.

Занимаясь ночными астрономическими наблюдениями, Ломоносов заметил, что через одни инструменты предметы различаются в ночное время лучше и явственнее, чем через другие. Это навело его на мысль попытаться сконструировать особую трубу для наблюдений в сумерках. 13 мая 1756 года в академической Конференции Ломоносов демонстрировал «ночезрительную трубу», которая построена для той цели, чтобы различать в ночное время скалы и корабли. Академики засвидетельствовали: «Из всех опытов явствует, что предмет, поставленный в темную комнату, различается в эту трубу яснее, чем без нее. Но поскольку это получено для малых расстояний, еще нельзя установить, что будет на больших расстояниях на море. Однако Ломоносов полагает, что его изобретение можно довести до такой степени совершенства, что он может поручиться в несомненной пользе его на море».

Идея Ломоносова вызвала большие сомнения у петербургских академиков, однако он от нее не отступился. Через год, 21 мая 1757 года, он снова предложил академическому собранию избрать вопрос о «ночезрительной трубе» как одну из тем для своего публичного чтения на предстоящем торжественном заседании. Желая привлечь внимание ученых к решению этого вопроса, практическую ценность чего он хорошо сознавал, Ломоносов 30 июня того же года предложил объявить от имени Академии наук конкурсную задачу: «Можно ли построить оптическую машину, служащую для увеличения света, так, чтобы посредством нее можно было видеть предметы, немного различимые в темноте». 19 января 1758 года Ломоносов представляет и свою небольшую работу на латинском языке: «Физическая задача о ночезрительной трубе».