Ломоносов

Работая в новой должности, он заинтересовался проектированием астрономических, навигационных и геодезических инструментов. Ломоносовым были написаны «Рассуждения о большей точности морского пути» (1758–1759 гг.). Эта работа состоит из «приступления», то есть введения, трех глав: «О сыскании долготы и широты в ясную погоду», «О сыскании долготы и широты в пасмурную погоду», «О ученом мореплавании» – и заключения. «Мореплаванием приобретенные человеческому роду выгоды исчислять есть то же, как пуститься в неизмеримую пучину», – начинал свой труд Ломоносов и далее очень кратко эти выгоды перечислял, доказывая, что человеческая цивилизация без мореплавания просто бы не развилась.

Ломоносов еще с ранней юности отчетливо представлял себе все трудности мореплавания, усугублявшиеся как малой изученностью морей и океанов, так и непредсказуемостью погодных условий. При этом он писал, что многочисленные «бедствия почти от одной неисправности мореплавания происходят». Слово «неисправность» имело в том веке куда более широкий смысл и означало не поломку, а недостаточно хорошую организацию какого-либо дела. Таким образом, Ломоносов заключал, что если максимально устранить ошибки в мореплавании, то катастрофы будут происходить намного реже. Устранению тех ошибок служат хорошо работающие приборы. И далее в этом труде Ломоносов описал около двадцати навигационных астрономических инструментов оригинальной конструкции.

Он предложил изготавливать компасы большого диаметра, чтобы можно было ясно видеть деления и легко считывать показания с точностью до одного градуса. А для фиксации случайных отклонений от курса вследствие перемены ветра или течения Ломоносов сконструировал «компас самопишущий» – первый в мире курсограф. Предполагалось, что в этом устройстве часовой механизм будет двигать бумажную ленту, автоматически вычерчивая на ней все отклонения от заданного румба. На практике подобные приборы появились лет через двести.

Еще одним прибором, сконструированным Ломоносовым, был морской хронометр. В середине того века идеально точных часов еще не было: механические часы в начале завода шли быстрее, а когда пружина ослабевала, то ход их замедлялся. Ломоносов предложил использовать сразу четыре пружины, причем заводить каждую раз в шесть часов. Таким образом достигалась равномерность хода.

Совершенно оригинальным изобретением Ломоносова стала ночезрительная, или никтооптическая, труба. Иначе говоря – прибор ночного видения, созданный на принципах оптики. Конструкция трубы позволяла аккумулировать слабый свет и усиливать контрастность удаленных предметов.

В условиях слабого освещения свойства восприятия глаза ухудшаются, так как возрастает минимальный угол зрения, под которым глаз способен различить две точки объекта как различные. Ночезрительная труба этот угол увеличивала.

Она представляла собой двухлинзовую трубу длиной около 60 см, с объективом диаметром в «три-четыре дюйма», и окуляром. Опытным путем Ломоносов установил, что в темной комнате через трубу предметы были видны лучше, чем без нее, но провести испытания на море, на значительных расстояниях сам не мог.

Ломоносов писал:

«Первый опыт показывает на сумерках ясно те вещи, которые простым глазом не видны, и весьма надеяться можно, что старанием искусных мастеров может простереться до такого совершенства, какого ныне достигли телескопы и микроскопы от малого начала».

Проект вызвал бурные дискуссии в стенах Академии, и его признали неработающим. Однако уже летом 1759 года в Петербург была привезена аналогичная труба из Англии. Ломоносов сетовал, что англичане лишили его приоритета на изобретение, но представил трубу как доказательство, что его схема все же работает.

И снова разразились дебаты, и трубу подвергли критике. Академик Франц Ульрих Теодор Эпинус даже написал целый трактат «Доказательство невозможности ночезрительной трубы Ломоносова», где указал, что «даже ребенку известно, что в оптических системах яркость объектов не зависит от увеличения». То есть он даже не понял принцип ее действия. В ответ Ломоносов объяснял, что линзы в данном случае используются не для увеличения, а для того, чтобы захватить максимум света, для чего использует очень большой объектив, а для сохранения этого потока применяет окуляр с необычно большим диаметром – около 8 мм, поскольку в темноте зрачок человека расширяется до этих значений.

Потом Ломоносов сам сконструировал три такие трубы и передал их для апробации полярной экспедиции Чичагова. К сожалению, неизвестно, каковы были результаты их применения. Сама же идея изготовления труб для ночных наблюдений была забыта на последующие 150 лет. Причем современные приборы ночного видения сконструированы по иному принципу – это тепловизоры.

Наука легких метеоров