Михаил Васильевич Ломоносов. 1711-1765 - Александр Морозов

В конце своей жизни Ломоносов работал над созданием нового большого телескопа собственной конструкции.

Самой большой трудностью при устройстве зеркальных телескопов в то время был подбор металла для зеркал. Было очень трудно достичь при их отливке необходимой точности поверхности, обеспечить качество и устойчивость полировки, которая быстро изменялась и тускнела. Иностранные мастера-оптики, занимавшиеся изготовлением зрительных труб и нашедшие сколько-нибудь удовлетворительный сплав, держали его в секрете.

Опытный химик и металлург, тонкий знаток всех вопросов оптики, Ломоносов самостоятельно занялся решением этой задачи. Он произвел более пятидесяти опытных плавок, или, как он называл их, «проб», разработав оригинальную рецептуру и технологию изготовления металлических зеркал для телескопов своей конструкции. Ломоносов сам присутствует при этих плавках, превозмогая боли в ногах, вызванные мучительной болезнью, пока не добивается «доброго зеркального металла без ноздрей».

Эта работа доставляет ему большую творческую радость и глубокое моральное удовлетворение. По его собственному признанию, она была для него «после выздоровления от тяжкой болезни не только великим удовольствием, но и обновлением сил и духа».

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] 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».