Рудольф Баландин - Михаил Ломоносов

Почему же с добавлением флогистона вес металла увеличивается? И тут решение нашлось: «воспламеняющаяся» субстанция имеет отрицательный вес. По этой причине, например, пламя огня стремится вверх.

Идея оригинальная, логика четкая. Осталось выделить флогистон в чистом виде. Но это никак не удавалось. Обнаружился только странный факт: два члена Флорентийской академии, нагревая алмаз при помощи зажигательного стекла, обнаружили, что он исчезает без остатка! Выходит, самый твердый минерал целиком состоит из флогистона?

В этом усомнился известный французский химик, современник Ломоносова, Пьер Жозеф Макер. В его лаборатории был произведен опыт в присутствии зрителей. Парижский ювелир во имя науки решил пожертвовать тремя алмазами. Их поместили в герметически закрытый тигель. После прокаливания тигель открыли. Алмазы остались невредимыми.

Как объяснить этот эксперимент? Просто: «воспламеняющаяся» субстанция не улетучилась, вот и все! Ведь то же происходит и с металлами в закрытом сосуде.

Опыты проводились тщательно, неоднократно проверялись и подтверждались. Казалось бы, теория флогистона непоколебима.

В этом усомнился Михаил Ломоносов. У него был свой взгляд на причину тепла, горения: это — результат движения и столкновения незримых корпускул, атомов, существование которых предполагали еще философы Античности. Среди его заметок по философии физике, сделанных в 1741–1743 годах на латинском, немецком, французском и частично русском языках, есть и такая: «Не следует выдумывать много разных причин там, где достаточно одной; таким образом, раз центрального движения корпускул достаточно для объяснения теплоты, так как оно может увеличиваться до бесконечности, то не следует придумывать другие причины».

Первая часть высказывания формулирует так называемую «бритву Оккама», средневекового английского философа. Во второй части — сомнение в теории флогистона. В другой заметке писал: «Свет есть материя». По-видимому, он разделял корпускулярную теорию света Ньютона.

Исходя из своих научно-философских представлений, с учетом знания научных экспериментов, он изложил в 1743 году «Опыт теории о нечувствительных частицах тел и вообще о причинах частных качеств». В нем высказал мысль о существовании абсолютной температуры, при которой прекращается внутренне движение атомов данного вещества: «Величайший холод в теле — абсолютный покой материи; если есть хоть где-либо малейшее движение, то имеется и теплота».

Это — замечательное открытие! Только в середине XIX века английский физик В. Томсон (лорд Кельвин) ввел в науку понятия абсолютной шкалы температур и абсолютного нуля.

В этой же работе Ломоносов неявно опроверг теорию флогистона и теплорода: «Теплота состоит во внутреннем движении тел». Эту мысль он повторил несколько раз. В диссертации «О причинах тепла и холода», представленной в том же году, он с полной определенностью усомнился в теории флогистона. 25 января 1744 года получил резолюцию академиков: «Намерения и прилежания г. адъюнкта заслуживают похвалы… но кажется, что он слишком поспешно приступил к делу, которое видится превосходящим его силы… Равным образом было высказано мнение, что г. адъюнкту не следует стараться о порицании трудов Бойля, пользующихся, однако, славою в ученом мире».

Диссертацию возвратили автору для исправлений. Можно еще кое-как согласиться с мнением академиков о недостаточно обоснованном выводе Ломоносова. Однако ссылка на авторитет Бойля свидетельствует о религиозном, а не научном подходе к оценке теорий. Ученым свойственна, к сожалению, вера в теории, превращенные в догмы.

Ломоносов превосходно освоил научный метод. Но не обучать же этому почтенных академиков! Пришлось учесть их несправедливую критику. В диссертации на получение профессорского звания «О светлости металлов» он стал ссылаться на «горючую материю», чем вполне удовлетворил критиков.

Позже в статье «Размышления о причине теплоты и холода» (написана в 1747 году, напечатана в 1750-м) он опроверг теорию флогистона. Сделал вывод из философских рассуждений: «Теплота состоит во внутреннем движении материи». Вновь упомянул об абсолютной температуре: «Хотя высшая степень холода возможна (то есть абсолютный нуль — Р.Б.), однако, по имеющимся данным, таковая на земном шаре нигде не бывает».

«В наше время, — писал он, — причина теплоты приписывается особой материи, называемой большинством теплотворной, другими — эфирной, а некоторыми — элементарным огнем…

Это мнение в умах многих пустило такие могучие побеги и настолько укоренилось, что можно прочитать в физических сочинениях о внедрении в поры тел названной выше теплотворной материи, как бы притягиваемой каким-то любовным напитком; и наоборот, о бурном выходе ее из пор, как бы объятой ужасом».

Ломоносов сделал остроумное замечание:

«Солнечные лучи, выделенные и собранные в фокус зажигательного зеркала, дают весьма сильный жар, как и яркий свет; считают, что этим наглядно показывается — как бы при свидетеле Солнце, — что теплотворная материя, или элементарный огонь, вышедший из Солнца, сгущается в фокусе зеркала…

Кажется, легко предположить, что при этом материя света распространяется от Солнца, как река из источника. Но эта гипотеза очень похожа на ту, которая будет утверждать, что воздух от звучащего тела распространяется со скоростью… звука. Очевидно, при этом смешивают эфир и лучи, которые друг от друга различаются, так лее как между собою различествуют движение и материя… Кто свободен от предрассудков, конечно, согласится с нами, что никак нельзя доказать существование теплотворной материи возникновением жара в фокусе зажигательного стекла».

Общий вывод: «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».

В отчете о своих занятиях в 1756 году он отметил: «Между разными химическими опытами, которых журнал на 13 листах, деланы опыты в заплавленных накрепко стеклянных сосудах, чтобы исследовать, прибывает ли вес металлов от чистого жара. Оными опытами нашлось, что славного Роберта Бойла мнение ложно, ибо без пропускания внешнего воздуха вес сожженного металла остается в одной мере».

Русский химик Б.Н. Меншуткин писал: «Таким образом, опыты Ломоносова с полной определенностью показали, что образование окалины происходит именно от соединения металла с воздухом. При прокаливании результат этот чрезвычайно важен. Истинное объяснение явления горения как соединения горящего или обжигаемого тела с кислородом воздуха принадлежит Лавуазье, который, начав свои классические исследования именно с повторения опытов Бойля в 1773 году, через 17 лет после Ломоносова, получил совершенно такой же результат».