Так, совместно с академиком Иозефом Адамом Брауном он провел опыт по замораживанию ртути. Еще со времен алхимиков в науке укоренилось стойкое заблуждение, что ртуть невозможно заморозить. Но в конце 1759 года в Петербурге стояли сильные морозы, доходившие до –37 °C. Добавив в снег соли и кислоты, Браун сумел понизить его температуру до –42 °C, а затем, погрузив в снег градусник, заморозил столбик ртути. Твердую ртуть можно было ковать, рубить и пилить.
Браун понимал, что сделал важное открытие, но мало кто из академиков мог его понять. И он обратился к Ломоносову.
Вдвоем они продолжили опыты и определили температуру замерзания ртути – 38,83 °C.
Замерзшая ртуть твердостью напоминала свинец. До этого подобного результата не удавалось получить ни одному ученому в мире. В 1760 году Ломоносов доказал электропроводность и «ковкость» ртути, что стало основанием для отнесения этого вещества к металлам.
Приборы
Приборостроение – важная и неотъемлемая часть естественных наук. Без приборов любой физик или химик как без рук. Сейчас приборостроение развивается как самостоятельная отрасль, а во времена Ломоносова ученым приходилось заботиться о себе самим.
Михаил Васильевич моделировал и совершенствовал многие приборы.
Сконструировал он прибор для исследования твердости разных камней и стекол – точило. Испытуемый предмет помещался, зажатый неподвижно, над вращающимся точильным камнем. На прижимавшую его горизонтальную планку накладывался груз различного веса. Чем тверже был предмет, тем быстрее он тормозил точильное колесо. Таким образом, при шлифовке определялась твердость тела по числу вращений круга и нагрузке.
Прибор для исследования вязкости жидких материй назывался вискозиметр. Он состоял из воронки и вставленного в нее стеклянного шара, который приподнимался по мере наполнения воронки, тем самым регулируя скорость истечения жидкости. Под воронкой был установлен сосуд. По количеству капель, падавших в сосуд за определенный промежуток времени, делалось заключение об относительной вязкости той или иной жидкости.
В 1752 году Ломоносов начал конструировать рефрактометр – «машину, пригодную для изучения преломления лучей света в разных жидкостях». Заказ поручили подмастерью, и выполнение растянулось на целых четыре года. За это время Ломоносову пришло в голову, как можно значительно усовершенствовать этот прибор: «В то время, пока я ожидал его изготовления, мне пришел в голову другой прием, гораздо более легкий и более пригодный для производства большего числа и более достоверных опытов при гораздо меньшей затрате времени… Прием этот состоит в том, что вместо луча, входящего в прозрачное тело, наблюдается луч, выходящий из него». [80]
На построенном им рефрактометре Ломоносов определил показатели преломления более чем для пятидесяти жидкостей. Ученый значительно опередил свое время – рефрактометрия вошла в широкую практику лишь спустя век после его смерти.
Картина мироздания
Среди ученых мужей в то время не было единства взглядов на устройство Солнечной системы. Одни был сторонниками гелиоцентрической теории Коперника, другие – древней системы Птолемея, помещавшего в центр мироздания Землю, третьи до сих пор продолжали утверждать, что Земля плоская. Впрочем, таких были единицы, и они обычно становились предметом насмешек. Что касается системы Птолемея, то Ломоносов свое к ней отношение выразил очень остроумно – в стихотворении:
Еще в 80‐е годы XVII века Ньютон опубликовал свои «Математические начала натуральной философии» и вывел закон всемирного тяготения. Но что такое тяготение? Почему оно возникает?
Ломоносов интересовался вопросами земной гравитации и проводил опыты с магнитами. «Намерен я для дальнейшего исследования магнитной теории делать магнитные опыты и обсервации, к чему потребны мне оправленные два магнита небольшие и магнитная иголка в два фута длиною для склонения и наклонения магнита», – писал он.