Рудольф Баландин - Михаил Ломоносов

Рассуждая об электрических явлениях в атмосфере, Ломоносов открыл не только вертикальные движения воздуха. Его мысль не остановилась на этом. В результате им было сделано крупное открытие, которое до последнего времени остается незамеченным специалистами, историками науки. Вот уж по-истине неведомый Ломоносов!

В «Слове о явлениях воздушных» он припомнил случаи наступления зимних потеплений и резких похолоданий, ссылаясь на свои наблюдения и сведения о погоде в Европе. Привел пример Британии, где морские ветры определяют мягкие, сравнительно теплые зимы; и на Камчатке нет тех морозов, которые бывают западнее в Сибири на тех же широтах.

Он сделал вывод: «Оттепели почти всегда с дыханием и скорым стремлением ветра в пасмурную погоду случаются; мороз, напротив того, после утихнувших ветров с ясностию неба жестокость свою показывать начинает».

Странно, что на эту особенность никто не обратил внимания. Действительно, почему зимой при безветренной ясной погоде внезапно наступают холода? Ломоносов высказал гипотезу: причина в нисходящих потоках холодного воздуха. Откуда он поступает к земле? Из «средней части атмосферы», где «не весьма высоко над головами нашими надстоит всегда сильной зимы строгость». Об этом свидетельствуют, в частности, нетающие снега и льды на вершинах высоких гор.

Он полагал, что, когда зимой замерзает земная поверхность, она охлаждается из-за отсутствия притока тепла из глубоких недр. (Мнение ошибочное: энергию нам поставляют почти исключительно солнечные лучи; это выяснилось только в XX веке.) Однако град бывает летом, в теплую, а то и жаркую погоду. Почему?

Ломоносов сослался на свои наблюдения за строением градинок. Они состоят из снежного ядра, покрытого «ледяной скорлупою». Эта оболочка образовалась во время быстрого падения, а это возможно лишь при «ужасном морозе». Он предположил: температура воздуха на большой высоте примерно соответствует самым низким зимним температурам в Центральной Сибири. И это — его замечательная догадка.

Делая расчеты плотности воздуха при разных температурах на разных высотах, он доказал, что временами должна возникать неустойчивость атмосферы. Тогда ее средний охлажденный и более тяжелый слой опускается вниз, вытесняя вверх нижний теплый, более легкий слой. Сходное явление должно происходить и летом. Поэтому перед грозой обычно затихает ветер и становится холоднее.

Идея Ломоносова великолепна! Он подчеркнул: чем сильней в летний зной нагревается земля, тем выше поднимаются потоки нагретого воздуха. Они попадают в среднюю морозную атмосферу, «сгущаются», капли воды замерзают и начинают падение, по ходу намораживая «ледяную скорлупу». Кстати, отметим, что именно сильными вертикальными движениями воздуха объясняются форма кучевых облаков, их мощность и склонность к шквалам и градопадам.

Ломоносов утверждал: «Лютая зима беспрестанно господствует недалече над нашими головами» (так писал он в работе «О слоях земных»). Упоминал он и о подземных льдах, или, как мы сейчас говорим, зоне вечной или многолетней мерзлоты, причины образования которой связывал прежде всего с климатическими и тектоническими факторами. Указывал на закономерности распространения на земной поверхности льдов наземных и морских.

О том, что с подъемом на горы становится все холоднее, а на определенных высотах даже летом температура ниже порога замерзания воды, знали, конечно, задолго до Ломоносова. Но только он догадался о существовании особой оболочки Земли, в которой вода находится преимущественно в твердой фазе (в виде снега и льда) как единое целое: «Так что тут зима, где морозный слой атмосферы до земли досягает».

Даже такой крупнейший историк науки, как В.И. Вернадский, посвятивший несколько статей творчеству Ломоносова, не обратил внимания йа это его открытие. Владимир Иванович полагал, что только в работах польского исследователя А. Добровольского в 1924 году «впервые твердая фаза (воды. —Р. Б.) охвачена как закономерная часть строения земной коры, как криосфера».

В действительности первенство принадлежит М.В. Ломоносову. Он не употреблял красивого термина «криосфера», но с гениальной прозорливостью и четкостью высказал мысль о единой «морозной» оболочке планеты. Она захватывает верхи земной коры только в регионах, прилегающих к Северному и Южному полюсам.

Сочетание научной мысли и поэтического воображения позволило ему сделать замечательное открытие. Кажущаяся простота его рассуждений и естественность вывода создают впечатление очевидности. Но ведь он предвосхитил мысль, к которой заново пришли ученые только в XX веке, да и то после вертикального зондирования атмосферы и высотных полетов на аэростатах и аэропланах.

.. Интересная деталь, показывающая научный уровень российского общества того времени. В своем «Слове о явлениях воздушных» Ломоносов выступил в защиту… громоотводов!

Пошел слух о «предерзких и нечестивых», которые пытаются противиться «гневу Божию»; ведь не напрасно же Он посылает на землю из облаков огненные стрелы! Михаил Васильевич пояснил: Бог дал человеку «прозорливое рассуждение к предвидению» и постижению «великих естественных чудес откровение».

Приходилось Ломоносову вновь и вновь повторять, что подлинная книга божественных откровений — Природа, окружающая и пронизывающая нас, а подлинные чудеса — природные, естественные, которые нам дано постигать, «осматривая все, к чему умное око проникнуть может».

(Можно лишь изумляться, как суеверия и предрассудки трехсотлетней давности вернулись в наш «информационный» XXI век со всеми своими нелепостями и мракобесием.)

Еще раз подчеркну: Ломоносову принадлежит бесспорный приоритет в открытии морозной оболочки планеты — криосферы. Это выдающееся достижение два с половиной столетия оставалось в забвении.

Ломоносов обладал чувством природы как единого целого, а в познании ее исходил из некоторых простых правил. Скажем: «Не следует выдумывать много разных причин там, где достаточно одной». Или: «Природа крепко держится своих законов и всюду одинакова».

В принципе, это верно, хотя и не избавляет от ошибочных суждений. Например, Михаил Васильевич предполагал, что страшные разрушения от шквалов и смерчей (торнадо), вызывает «электрическая сила». В действительности это результат резких смен атмосферного давления и стремительных воздушных потоков.

Свечение хвостов комет и полярные сияния он объяснял той же причиной, что и проявления атмосферного электричества: трением корпускул воздуха. Как мы теперь знаем, на тех высотах, где происходят полярные сияния, атмосфера чрезвычайно разрежена и воздух в привычном для нас состоянии отсутствует. Кометы и вовсе мчатся в безвоздушном пространстве.