Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в. - Николай Фигуровский

В течение 1741–1745 гг., несмотря на неблагоприятные условия работы, Ломоносов написал и представил Академии наук ряд важных теоретических диссертаций. В этот же период он провел некоторые экспериментальные исследования. Как вполне сложившийся ученый он в 1745 г. был избран академиком и назначен профессором химии. Он продолжал заниматься теоретическими исследованиями и литературной работой до конца 1748 г., когда вступила в строй учрежденная и построенная по его инициативе Химическая лаборатория Академии.

Продолжая теоретические и литературные работы в различных областях наук, Ломоносов выполнил в своей лаборатории ряд экспериментальных исследований, главным образом по вопросам технической химии, что было вполне в духе времени. Он разработал, в частности, рецептуры изготовления нескольких минеральных красок, главное же внимание уделил разработке рецептур окрашенных в различные цвета стекол для создания мозаичных картин и для производства «стеклянной галантереи». Вместе с тем некоторые исследования и опыты он проводил для обоснования выдвинутых им теоретических положений. В лаборатории было выполнено также много химических анализов руд, минералов и всевозможных материалов. Здесь же Ломоносов прочитал студентам Академического университета первый в истории науки курс физической химии.

С течением времени Ломоносов принужден был в значительной степени отойти от исследовательской работы в области химии и физики, так как по поручению правительства и Академии наук был загружен многочисленными и разнохарактерными обязанностями и административной работой. После 1756 г. он переключился главным образом на занятия историей, филологией, географией, экономикой и продолжал экспериментальные исследования лишь на основанном им стекольном заводе и в домашней лаборатории. И все же в последние 10 лет жизни им были написаны замечательные диссертации в области физики и других наук.

Умер Ломоносов 4 апреля 1765 г. Научная деятельность Ломоносова продолжалась около 25 лет. За этот сравнительно короткий промежуток времени им была выполнена колоссальная работа в области естественных и гуманитарных наук. Как и некоторые его современники и ученые последующих поколений, Ломоносов был ученым-энциклопедистом, или, как говорили в то время, «полигистором». Помимо двух десятков химических диссертаций, он оставил капитальные труды по русской истории, филологии, горному делу и металлургии, физике, экономике, метеорологии и другим областям знания. Он был талантливым поэтом и своим творчеством оказал значительное влияние на развитие русской поэзии. Занимался он также драматургией.

Однако наиболее любимой областью науки у Ломоносова была химия. Характерно, что Ломоносов широко использовал в своих химических трудах успехи физики того времени и вообще считал физику основой для плодотворных занятий в области химии. «Химик без знания физики, — писал он, — подобен человеку, который всего искать должен ощупом. И сии две науки так соединены между собой, что одна без другой в совершенстве быть не могут» (6).

Поэтому многие химические диссертации Ломоносова одновременно можно считать и физическими диссертациями. Именно исходя из своей концепции о неразрывной связи химии и физики, Ломоносов основал новую науку — физическую химию.

Ломоносов не смог опубликовать всех своих трудов по химии и физике и физико-химических диссертаций. Многие его сочинения остались в рукописях и почти 150 лет лежали в архивах почти в полной безвестности, пока в начале текущего столетия Б. Н. Меншуткин не собрал и не опубликовал их. Те немногие диссертации, которые Ломоносов успел напечатать при жизни, естественно, не могли дать полного представления о гигантской работе, проделанной им в области «корпускулярной философии». И все же выдающиеся заслуги Ломоносова как естествоиспытателя были частично признаны его современниками. Это выразилось, в частности, в том, что Ломоносов был избран членом Болонской и Стокгольмской академий наук.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ М. В. ЛОМОНОСОВА ПО ХИМИИ

Основой научной деятельности Ломоносова в области химии и физики были весьма передовые для того времени материалистические идеи и представления. Ломоносов не только был непримиримым противником алхимии, схоластики и мистики вообще, он стремился пересмотреть все главнейшие положения и принципы науки своего времени, которые были унаследованы от прошлых времен и не получали рационального объяснения. В особенности он выступал против учения о «невесомых флюидах» и роли, которую им приписывали при объяснении химических явлений.

В своих теоретических представлениях Ломоносов исходил из следующих главных концепций, которые принимал в качестве бесспорных: 1) атомно-молекулярной теории строения вещества, 2) кинетической теории материи и 3) принципа сохранения вещества и движения. Атомно-молекулярная, или, как ее называли в XVIII в., «корпускулярная» теория, была одним из главных объектов научных занятий Ломоносова в первый период его деятельности. Будучи еще в Марбурге и обучаясь под руководством Хр. Вольфа, он тщательно проштудировал атомистические и корпускулярные системы Декарта, Гассенди, Бойля и других и, естественно, также «монадологию» Лейбница, последователем и горячим пропагандистом которой был Хр. Вольф. Несмотря на глубокое уважение к Вольфу Ломоносов решительно отверг его идеалистическое учение о «духовных монадах». Впоследствии (1754 г.) он писал Л. Эйлеру о причинах, по которым прямо не выступил против монадологии: «Та же причина (занятость посторонними делами. — Н. Ф.) давно уже препятствует мне предложить на обсуждение ученому свету мои мысли о монадах. Хоть я твердо уверен, что это мистическое учение должно быть до основания уничтожено моими доказательствами, однако я боюсь омрачить старость мужу (т. е. Хр. Вольфу. — Н. Ф.), благодеяния которого по отношению ко мне я не могу забыть; иначе я не побоялся бы раздразнить по всей Германии шершней — монадистов» (9).

Формулируя основные положения своей «корпускулярной теории», Ломоносов не следует слепо за своими предшественниками и не исходит из каких-либо предвзятых идей. В простых и отчетливо сформулированных положениях он излагает атомно-молекулярное учение, получившее развитие спустя лишь 100 лет. В этом отношении «корпускулярная теория» Ломоносова, как и вся его «корпускулярная философия», выгодно отличается от соответствующих построений авторов XVII в.

Согласно Ломоносову, все вещества состоят из корпускул, или молекул, представляющих собой сочетания («собрания») элементов, или атомов. В своей незаконченной диссертации «Элементы математической химии» (1741 г.) Ломоносов дает следующие определения: «Элемент есть часть тела, не состоящая из каких-либо других меньших и отличающихся от него тел… Корпускула есть собрание элементов, образующее одну малую массу» (10).

В одной из более поздних работ (1748 г.) Ломоносов вместо названия «элемент» употребляет слово «атом», а вместо «корпускула» — particula, т. е. «частица», или molecula, т. е. «молекула» (11). Слово «элемент» он, как и его современники, употребляет в смысле предела делимости тел, или последней составной части тел. Напомним, что в древности говорили: «Как слова состоят из букв, так и тела — из элементов». Атомы и молекулы (корпускулы и элементы) Ломоносов часто называет также «физическими нечувствительными частицами», подчеркивая тем самым, что эти частицы неощутимы при помощи органов чувств.

Далее Ломоносов различает «однородные» корпускулы, состоящие из «одинакового числа одних и тех же элементов, соединенных одинаковым образом» (12), и «разнородные», состоящие из различных элементов. Тела, состоящие из однородных корпускул, т. е. простые тела, он называет началами (principium) (13).

Отсюда видно коренное различие в понимании термина «начало» (принцип) Ломоносовым и его учителями, принимавшими за начала элементы алхимиков, либо различные «земли».

Излагая свою корпускулярную теорию, Ломоносов пользуется также понятиями «смешанное тело» и «составное тело» (ср. у Шталя). «Смешанное тело — это такое, которое состоит из двух или нескольких разнородных тел, соединенных друг с другом так, что любая чувствительная часть этого тела совершенно подобна любой другой его части в отношении частных качеств» (14). «Составное тело есть такое, которое состоит из смешанных тел, слившихся друг с другом» (15).

Корпускулярная теория была необходима Ломоносову с первых шагов его научной деятельности для объяснения с новых точек зрения ряда химических и физических явлений, в частности перехода из твердого состояния в жидкое, явлений сцепления жидкостей, а также для объяснения «частных качеств» тел. В дальнейшем Ломоносов широко использовал корпускулярную теорию для обоснования механической теории теплоты, для объяснения явлений растворения и для других целей.