Михаил Васильевич Ломоносов. 1711-1765 - Александр Морозов

С начала XVIII века в науке почти безраздельно господствовала теория «флогистона», таинственной невесомой материи, вызывающей своим появлением все процессы горения, то внезапно охватывающей вещество и бурно соединяющейся с ним, то улетучивающейся в пространство.

Сторонники этой теории полагали, что «флогистон» может принимать форму огня лишь в известной материальной среде, а потому объявили воздух универсальным растворителем невесомого «флогистона», постоянно в нем присутствующего, поэтому горение без воздуха и затруднительно. По воззрениям сторонников «флогистона», металлы представляли собой сложное тело, состоящее из «окалины» и присоединившегося к ним «флогистона», а «окалина» (соединение металла с кислородом) оказывалась простым телом.

Ломоносов, отрицательно относившийся к невесомым материям, давно размышлял о физических причинах теплоты, не упуская из виду и химической стороны этого явления — процессов горения и обжигания металлов. В «Рассуждении о причинах теплоты и холода», напечатанном в первом томе «Новых комментариев» Петербургской Академии наук в 1750 году, с ожесточением нападая на физическую теорию «теплорода», он рассматривал вопрос и о том, что происходит при обжигании металлов. «Если не ошибаюсь, — писал Ломоносов, — весьма известный Роберт Бойль первый доказал на опыте, что тела увеличиваются в весе при обжигании… Если это действительно может быть доказано для элементарного огня, то мнение о теплотворной материи нашло бы себе в подтверждение твердый оплот».

Роберт Бойль во время своих опытов (в 1673 году) брал кусок свинца, помещал его в запаянную стеклянную реторту, взвешивал и подвергал действию огня. Свинец превращался в порошок — «окалину». Бойль взламывал реторту, причем не преминул заметить, что воздух со свистом врывается в нее. После того Бойль взвешивал сосуд и устанавливал увеличение веса! Отсюда он делал вывод, что при прокаливании металла особо тонкая, но все же обладающая весом огненная материя проникла через стенки сосуда и, присоединившись к металлу, утяжелила его. Применив к химическому исследованию весы, Бойль тотчас же встретился с новым явлением, но дал ему неверное толкование; удовольствовавшись старым представлением об «огненной материи».

Размышляя над описанными Бойлем фактами, Ломоносов приходит к выводу, что эти опыты «показывают лишь, что либо части пламени, сжигающего тело, либо части воздуха, во время обжигания проходящего над прокаливаемым телом, обладают весом». В письме к Леонарду Эйлеру, написанном 5 июля 1748 года, Ломоносов утверждал: «Нет никакого сомнения, что частички воздуха, непрерывно текущего над обжигаемым телом, соединяются с ним и увеличивают вес его». Таким образом, открытие было сделано, оставалась лишь экспериментальная проверка его. В то время когда Ломоносов составлял свое «Размышление», у него все еще не было лаборатории. Потом его отвлекло множество других дел. Для себя Ломоносов, несомненно, считал вопрос решенным, но он не забывал о нем, и в 1756 году повторил опыты Роберта Бойля с соблюдением тех же самых условий. Но Ломоносов взвесил запаянный сосуд с образовавшейся окалиной до того, как он был вскрыт и в него впущен воздух. Увеличения веса не последовало!

В своем отчете, представленном в Академию наук, Ломоносов писал:

«Делал опыт в заплавленных накрепко стеклянных сосудах, чтобы исследовать, прибывает ли вес металлов от чистого жару. Оными опытами нашлось, что славного Роберта Бойля мнение ложно, ибо без пропущения внешнего воздуха вес сожженного металла остается в одной мере».

Этот опыт являлся подтверждением и одновременно следствием того закона сохранения вещества при химических превращениях, который был давно открыт Ломоносовым и которым он неизменно руководствовался в своей экспериментальной работе. Еще 5 июля 1748 года в упомянутом выше письме к Леонарду Эйлеру Ломоносов отчетливо, во всеобъемлющей форме высказал этот великий и основной закон природы:

«Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего от одного тела отнимается, столько присовокупится к другому. Так, ежели где убудет не-сколько материи, то умножится в другом месте… Сей всеобщий естественной закон простирается ив самые правила движения: ибо тело, движущее своей силой другое, столько же оныя у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает.»

В этих словах Ломоносова заключено гениальное обобщение великих философских принципов материализма — неуничтожаемости материи и неуничтожаемости движения, примененных им во всей своей широте к новому естествознанию. О том, что материя и связанное с ней движение не исчезают и не рождаются из ничего, говорили еще великие материалисты древности — Демокрит и Эпикур. Излагая их учение, древнеримский поэт Лукрецкий Кар (I век до н. э.) в своей поэме «О природе вещей» писал, что «из ничего не творится ничто», а значит: «гибели полной вещей никогда не допустит природа».

Тело вещей до тех пор нерушимо, пока не столкнется

С силой, которая их сочетанье способна разрушить.

Так что, мы видим, отнюдь не в ничто превращаются вещи,

Но разлагаются все на тела основные обратно…

…Словом, не гибнет ничто, как будто совсем погибая,

Так как природа всегда возрождает одно из другого

И ничему не дает без смерти другого родиться. [194]

Материалистическая философия никогда не забывала об этих великих принципах, оказывавших свое воздействие на развитие науки. О неуничтожаемости движения писал Декарт. Наука XVII века, как указывал С. И. Вавилов, анализировала законы сохранения в «узкой, математической форме, отвечающей механическим движениям». Но никто до Ломоносова не объявлял этих принципов всеобщим законом естествознания, которым надо неизменно руководствоваться во всех конкретных исследованиях и который «оставался незыблемым для Ломоносова во всей его работе по естествознанию, технике и философии до конца дней».[195]

Великий закон природы, установленный Ломоносовым, находится в неразрывной связи со всем его философским мировоззрением и определяет характер сделанных им многочисленных частных открытий и самого метода экспериментальной работы. Одним из конкретных проявлений всеобщего закона Ломоносова был открытый и экспериментально подтвержденный им закон сохранения вещества при химических превращениях, установление которого долгое время совершенно несправедливо приписывалось французскому химику Антуаиу Лорану Лавуазье (1743–1794).[196]