Биография великана

Вас интересует, почему вода в чайнике, поставленном на огонь, нагревается. Ответ готов: невесомая тепловая материя, выделяемая огнем, входит в воду и нагревает ее. Если чайник с горячей водой поставить на лед, то в него войдет материя холода и вода охладится.

Хотя такого рода объяснения не помогают понять истинную причину тех или иных природных явлений, все же во времена М. Ломоносова, да и много лет позже, существование «тепловой материи» принималось без возражений почти всеми учеными. Так объясняли тепловые явления с университетских кафедр.

М. Ломоносов пришел к глубокому убеждению в произвольности представлений о существовании каких-то невесомых материй. В январе 1745 года он представил в Академию наук свои размышления «О причине теплоты и холода».

«Очень хорошо известно, — говорил он академикам, — что теплота возбуждается движением: от взаимного трения руки согреваются; дерево загорается пламенем; при ударе кремня об огниво появляются искры; железо накаливается докрасна от проковывания частыми и сильными ударами, а если их прекратить, то теплота уменьшается и произведенный огонь тухнет».

Но «тела могут двигаться двояким движением — общим, при котором все тело непрерывно меняет свое место при покоящихся друг относительно друга частицах, и внутренним, которое есть перемена места нечувствительных частичек материи». Какое же из этих движений производит теплоту?

«Так как, — заключает Ломоносов, — при самом сильном общем движении часто не наблюдается теплоты, а при отсутствии такого движения наблюдается большая теплота, то, следовательно, теплота состоит во внутреннем движении материи».

Итак, теплота — это движение тех самых частичек, из которых состоят все тела. Чем выше температура, тем быстрее движутся частицы. Но почему же мы ни просто глазом, ни с помощью микроскопа не замечаем никакого движения в нагретых телах?

И это М. Ломоносов не оставляет без ответа. «Ведь нельзя отрицать, — говорит он, — существования движения там, где его не видно: кто, в самом деле, будет отрицать, что, когда через лес проносится сильный ветер, то листья и сучья деревьев колышутся, хотя бы при рассматривании издали глаз не видел движения. Точно так же как здесь вследствие расстояния, так и в теплых телах вследствие малости частичек движущейся материи колебание ускользает от взора».

В диссертации М. Ломоносова встречаются мысли, поражающие своей прозорливостью. «Нельзя назвать, — пишет он, — например, какую-нибудь определенную скорость движения, чтобы мысленно нельзя было представить себе большую». Поэтому и температура тела может быть очень высокой. Мы знаем сейчас, что внутри звезд температура достигает миллионов градусов.

«Наоборот, — добавляет М. Ломоносов, — то же самое движение может настолько уменьшиться, что, наконец, тело достигнет совершенного покоя, и никакое дальнейшее уменьшение движения невозможно. Следовательно, по необходимости должна существовать наибольшая и последняя степень холода…»

Это заключение совпадает с современным представлением о том, что при абсолютном нуле, равном –273,2 градуса Цельсия, прекращается беспорядочное тепловое движение молекул.

Сочинение «О причине теплоты и холода» вызвало оживленные отклики. Подавляющее большинство ученых не поняли М. Ломоносова и не согласились с ним. Слишком революционными были его мысли.

Из современников только гениальный математик Л. Эйлер оценил значение физических исследований М. Ломоносова. Характеризуя их, Л. Эйлер писал в Санкт-Петербургскую академию наук: «Все сии диссертации не токмо хороши, но и весьма превосходны, ибо он пишет о материях (вопросах) физических и химических весьма нужных, которые поныне не знали и истолковать не могли самые остроумные люди… Желать должно, чтобы и другие академии в состоянии были произвести такие открытия, какие показал г-н Ломоносов».

Работы М. Ломоносова не были продолжены его современниками не потому, что они их не знали, а потому, что заложенные в них идеи опережали тогдашнюю науку более чем на сто лет.

Лучший судья всех научных теорий — время подтвердило правильность мыслей М. Ломоносова.

У колыбели великого закона

В годы, последовавшие за постройкой химической лаборатории, обширный круг занятий М. Ломоносова еще более расширился: к физическим исследованиям добавились важные работы по химии и химической технологии. Тогда же ученый становится известным как драматург и художник.

Пленившись прекрасными образцами итальянской мозаики, М. Ломоносов решает заменить цветные камни, из которых складывались мозаичные картины, специально приготовленными цветными стеклами. Много внимания уделяет он технологии получения стекла. Больше четырех тысяч опытов, при которых ученый «не только рецепты сочинял, но и материалы своими руками по большей части развешивал и в печь ставил», — таков путь к намеченной цели. А ведь надо было еще овладеть мастерством шлифовки стеклянных брусочков и их закрепления в картине.