Невизнаний геній
О. І. Павлов
З приводу двохсотріччя з дня народження М. В. Ломоносова
I.
Він зійшов у могилу, не оцінена сучасниками, незрозумілий всім світом. Ціле століття пройшло, перш ніж збагнені були його віщі слова, засвоєні були його сміливі наукові погляди ... Та й ми, нинішнє покоління, духовні діти Ломоносова, чи вміємо ми гідно цінувати свого видатного вченого, чи розуміємо ми, який всеосяжний науковий геній жив у цьому пристрасному, багатостраждальному людині? Ні, далеко ні! ...
Зі шкільної лави ми виносимо в життя поверхове ставлення до Ломоносову, як до чогось середнього між істориком і філологом. У нашому представлені це - стіхослагатель на різні урочисті випадки, з поганеньким поетичним талантом, і кропатель, користується славою «першого російського вченого» тільки тому, що він був тоді єдиним. Про природно-наукових, не словесних заняттях Ломоносова згадується в школі якось мимохіть, а іноді і зовсім замовчується. Те, в чому він незмірно великий - в розумінні духу, завдань і цілей точних знань, у широких, творчих поглядах на майбутні шляхи в науці, - відсувається на другий план і залишається в тіні.
Кінчалась школа, починалося життя - і в нас склалося враження про Ломоносова не як про істинно-великому представника науки і праці, а як про якусь самодельщіне, нібито роздутою патріотизмом на сумнівну знаменитість.
Чи треба говорити, наскільки перекручено і несправедливо таку думку про великого російською вченого, на ціле століття випередив свій вік?
II.
До яких наук найбільше лежало серце Ломоносова, - нам, віддаленим від розквіту його діяльності на півтораста років, судити важко. Ближчий до його часу, видатний поет наш Пушкін, висуває на перший план його природничонаукові вишукування. Ось як він характеризує діяльність Ломоносова:
«Поєднуючи незвичайну силу волі з незвичайною силою поняття, Ломоносов обняв всі галузі освіти. Жага науки була сильною пристрастю цей душі, виконаною пристрастей. Історик, ритор, механік, хімік, мінералог, художник і віршотворець, він все спробував і всі проник ... Перший заглиблюється в історію батьківщини, затверджує правила громадського мови його, дає закони та зразки класичного красномовства; з нещасним Ріхманом передбачає відкриття Франкліна, засновує фабрику, сам споруджує машини, дарує художества мозаїчними творами і, нарешті, відкриває нам справжні джерела нашого поетичної мови.
«Поезія буває винятково пристрастю небагатьох, народжених поетами: вона обіймає і поглинає всі спостереження, всі зусилля, всі враження їх життя, але якщо ми станемо досліджувати життя Ломоносова, то знайдемо, що науки точні були завжди головним і улюбленим його заняттям, віршик ж іноді забавою, але частіше посадових вправою. Ми марно шукали б у першому нашому ліриці полум'яних поривів почуття і уяви. Склад його, рівний, квітучий і мальовничий, заемлет головне достоїнство від глибокого знання книжкового слов'янської мови і від щасливого злиття оного з мовою простонародним ».
Ще чіткіше виражається Пушкін про Ломоносова в іншому місці (в критиці на книгу Л. Радищева «Подорож з Петербургу до Москви»).
«Ломоносов був велика людина. Між Петром I і Катериною II він один є самобутнім сподвижником освіти. Він створив перший університет; він, краще сказати, сам був першим університетом. Але в цьому університеті професор поезії і елоквенції не що інше, як справний чиновник, а не поет, натхненний понад, не оратор, потужно захопливий ... Ломоносов сам не дорожив своєю поезією і набагато більше дбав про своїх хімічних дослідах, ніж про посадових одах на високоурочистий день тезоіменитства та ін Зате з яким запалом говорить він про науки, про освіту! Дивіться листи його до Шувалову, до Воронцова та ін Ніщо не може дати кращого поняття про Ломоносова, як рапорт, поданий ним Шувалову про своїх вправах з 1751 по 1757 рік ».
Далі Пушкін призводить самий текст рапорту, так сильно подіяло на уяву поета. Відтворювати його тут ми не будемо. Зазначимо лише на деякі, згадані в рапорті, роботи, які мають найбільший науковий інтерес, якщо не по виконанню, то по ідеї.
Так, у 1751р. Ломоносов робить досліди у великі морози для визначення коефіцієнта розширення повітря при низьких температурах. У тому ж році він працює над відділенням свинцю від олова зі сплавів «одним плавленням, без сторонніх матерій, простий механік». У 1752г. знову повторює «досліди про різною протягом повітря за градусами термометра». У 1753г. - «Зробив досліди, якими виявилося, що квіти, а особливо червоний, на морозі яскравіше, ніж в теплоті». У 1754г. «Винайдені деякі способи до вишукано довготи і широти на морозі при похмурому небі». У тому ж році Ломоносов «робив досвід машини, яка б, підіймаючись догори сама, могла підняти з собою маленький термометр, щоб дізнатися градуси теплоти в високості». У 1756г. працював над новим оптичним інструментом, який «має служити до того, щоб вночі бачити було можна», і т.д.
III.
Щоб зрозуміти всю велич нашого геніального вченого, окинемо швидким поглядом стан точних наук у середині XVIII століття, - тобто в епоху діяльності Ломоносова. Вчений середовище в той час не відрізнялася ні великими знаннями, ні прагненням до прогресу. Склади земної атмосфери не був ще відомий, і ніхто не робив спроб до його визначення; задовольнялися ворожильні і абсолютно довільними припущеннями, успадкованими від класиків науки. У вченні про світло твердо трималася Ньютонова теорія закінчення, яка ототожнювала світло з потоками матерії, що вивергають сонцем. У всьому бачили тоді матерію. Навіть всесвітнє тяжіння пояснювалося дією загадкового речовини, що входив до складу будь-якого вагомого тіла, і як би омиваеться найменші його частинки. Про сутність горіння було тоді саме неправильне уявлення. Недарма століття Ломоносова називається в історії науки «століттям флогістону» - уявного речовини, що складав нібито суттєву частину вогню.
Не менш невиразні були поняття про будову землі і її минуле. Кращі уми того часу не розуміли значення копалин. Не тільки в XVIII столітті, але навіть до середини XIX століття думали, що ці залишки скам'янілих рослин і тварин не більш, як «гра природи». Про те, щоб ці копалини коли-небудь жили, населяли землю, - ніхто не смів і заїкнутися. Залишкам комах, що знаходяться в бурштині, приписувалося надприродне походження; сам же бурштин зізнавався мінералом.
І ось, в такий то час, всупереч всесвітньо визнаним авторитетам, наш Ломоносов мав сміливість висловлювати діаметрально-протилежні думки. Він не тільки висловлював їх, але і висміював засів у головах його сучасників псевдонауковий дурниця.
«Я їх запитую, - пише Ломоносов у" Роздумах про народження металів від трясіння землі і про шарах земних », - що б вони подумали про такий водолази, який би виніс з глибини моря монети, зброя, або судини, які випадково потрапили туди під час морського бою, і сказав би їм, що все це на дні моря виробляти в безлічі забавляються своїм надлишком натура? Я уявляю, - продовжує він, - що дно Великого океану винесло назовні, океану, в якому воюючі древні народи і що повертаються зі Східної Індії та Америки флоти поховали, під час свого краху, безліч штучних творів, і зброї, і судин, і монет раз наго карбування. Що, якби при цьому хтось став стверджувати, що всі ці речі зроблені в морських пучині самою натурою, що виправляє там і ковальське, і зброярня, і мідне, і монетна справа? Звичайно, такий дивак піддався б загального осміянню. Але чи не так смішні і ті філософи, які, побачивши на горах цілі купи раковин, схожих з нинішніми морськими, стверджують, що це не морське справите, а легковажні витівки свавільної натури »?
Торкнувшись таким чином рідну, близьку йому тему, Ломоносов стає справжнім поетом, коли змушує самих комах, укладених в бурштині, розповідати про те, як вони потрапили в свою, за висловом Ломоносова, «чудову гробницю»:
«Користуючись літню теплотою і сяйвом сонячним, гуляли ми по розкошують вологістю рослинам, шукали і збирали все, що потрібне для нашого бере участь в утриманні; раділи між собою приємністю благорастворенії часу і, ідучи за різними запашним духам, повзали і літали по травах, листам та деревах, не побоюючись від них ніякої напасті. Отже, сідали ми на останній з дерев рідку смолу, яка нас прив'язавши в собі липкостью, полонила і, безупинно виливаючи, покрила і уклала звідусіль. Потім від землетрусу опустилося вниз лісове місце вилилися морем покрилося: дерева спростували, мулом і піском вкрилися, купно з смолою, і з нами, де довготою часу мінеральні соки в смолу проникли, дали більшу твердість і, словом, в бурштин втілили, в якому ми отримали гробниці великолепнее, ніж знатні і багаті на світі люди мати можуть. У рідні жили прийшли ми не інакше і не в інший час, як таке, що з нами скам'яніле і мозглое дерево ».
Навіть думка про походження кам'яного вугілля з торфовищ, що поглинув залишки загрузли в них дерев, ми вже знаходимо у Ломоносова. На його думку, торф звертався у вугілля за участю підземних наго вогню, під величезним тиском наносних пластів нептуніческого походження. Для повноти картини бракує лише гіпотези походження землі з газоподібної, а згодом вогненно-рідкої маси, - про що Ломоносов, бути може, і думав, але не залишив ніяких письмових слідів.
Ті самі дії підземних наго вогню, які були відомі в його час, він вважав, разом з іншими вченими, явищами місцевого характеру, які залежать від підземних спалахів сірки та інших горючих речовин.
Взагалі, полеміка, смілива і вдумлива, була тією стихією, в якій Ломоносов відчував себе, як вдома: він був типовим воїном в науці, сміливо відстоюючи свої погляди; здогади ж свої він усюди, де було можливо, підтверджував дослідами.
IV.
Деякими з своїх класичних дослідів Ломоносов надовго випередив європейських вчених, - між іншим і знаменитого Лавуазьє. Так, розжарюючи свинець і олово в запаяних скляних трубках, Ломоносов переконався, що вага металів при цьому не змінюється, звідси він уклав, що звичайне збільшення у вазі залежало зовсім не від міфічного «флогістону», а від дотику розжарених металів з повітрям, який проникав в реторти внаслідок недостатньої закупорки.
Але на жаль! Ці досліди Ломоносова пройшли непоміченими. І коли, вісімнадцять років тому, їх повторив Лавуазьє, він потиснув лаври, по справедливості належали Ломоносову.
Випередивши свій вік на багато десятиліть, Ломоносов був затятим противником не лише теорії флогістону, але і панували у XVIII столітті матеріальних теорій теплоти, світла і електрики.
Особливо часто повертався він до теорії теплоти. Так, в «слові про явища повітряних від електричної сили відбуваються», він каже: «Я вважаю за доведену багатьма доказами, по можливості, істину, що причина теплоти полягає в русі матерії тел власної, яка їх складає, яким рухом всі її частинки близько своїх центрів крутяться ».
У «слові про походження світу», він наголошує на тому ж саме два рази: «Доведено мною в міркуванні про причину тепла і холоду (тобто холоду), що теплота походить від коловратного руху частинок, самі тіла складових». Далі, наполягаючи на неможливості пояснити, допомогою теплородной рідини, нагрівання тіл при куванні, при хімічних реакціях, збереження температури кипіння, плавлення та ін., Він повторює: «Усі ці труднощі, або, краще сказати, неможливості, знищуються, коли покладемо, що теплота полягає в русі нечутливих (тобто невідчутних) часток, тіла складових. Не потрібно буде дивне і незрозуміле теплотворної деякої матерії з тіла в тіло прехожденіє, яке не тільки не затверджено доказами, але нижче (тобто навіть не) ясно витлумачено бути може. Коловратное рух частинок на пояснення і доказ всіх властивостей теплоти достатньо ».
Ось як близько підходив Ломоносов до сучасної нам механічної теорії теплоти! Мало того. У своїх роботах, написаних з латини - "Medidationes de caloris et frigoris causa" (Роздуми про причини теплоти і холоду 1750г.) Та "Dissertatio de actione menstruorum chymicorum in genere" (Міркування про хімічно розчинювальних рідинах взагалі, 1745г.), Ми знаходимо свого роду передчуття вчення про механічне еквіваленті теплоти. Пояснюючи механізм зниження температури при розчиненні солей у воді, він каже: «Коли тверді тіла звертаються в рідкі, рух частинок їх прискорюється; тому й частинки солі, розпливаючись у воді, починають обертатися швидше, підкоряючись якнайшвидшому руху частинок води. Якщо ж одне тіло прискорює рух іншого і передає йому частину свого руху, то це може відбутися тільки за рахунок власної швидкості. Тому частинки води втрачають частину власної швидкості, передаючи її часткам солі. А так як рух є джерело тепла, то вода, розчиняючи сіль, остигає ».
Більш ніж на ціле століття випередив тут Ломоносов свій вік, тому що матеріальна теорія тепла утрималася в науці до середини XIX століття, коли роботи Майера і Джоуля (1855 ... 1860г.г.) Завдали їй остаточного удару. За життя ж Ломоносова його механічна теорія тепла порушувала лише глузування, особливо в Німеччині, де писалися на нього пасквілі і сатири.
Таке було, втім, ставлення більшості тогочасних вчених до всякого новаторства в науці. Ломоносову довелося винести багато неприємних хвилин через ворожість, як його петербурзьких, так і закордонних колег. Один тільки Ейлер завжди і скрізь його підтримував. Ось відгук великого математика про ряд робіт Ломоносова:
«Усі ці дисертації не тільки гарні, але і вельми чудові, бо він (Ломоносов) пише про матерії фізичних і хімічних дуже важливих, які по сьогодні не знали і витлумачити не могли самі дотепні люди, що він учинив з таким успіхом, що я абсолютно впевнений про справедливість його пояснення ».
У листі до всесильного тоді Шумахеру, правителю канцелярії Петербурзької Академії Наук і заклятому ворогові Ломоносова, Ейлер виражається ще чіткіше:
«Міркування р. Ломоносова про цю матерії (про повітряні явища, що відбуваються від електричної сили), я прочитав з величезним задоволенням. Особливо ж пояснення жорстоких морозів раптово спадними потоками повітря з верхніх холодних шарів атмосфери і зануренням їх у нижні ».
V.
Будучи сам новатором, Ломоносов сміливо ставав у ряди захисників якої нової думки, раз він був переконаний в її правильності. Так, в області вчення про світло він з'явився затятим прихильником гіпотези Гюйгенса про хвилеподібне русі ефіру; тоді ця теорія ще витала в області припущень і далеко не була прийнята в науковому світі, який продовжував схилятися перед авторитетом Ньютона. Ломоносов, з властивою йому рішучістю, висловив свою точку зору в «Слові про походження світла», при чому деякі його аргументи були надзвичайно оригінальними і новими.
Так, неможливість поширення світла від сонця «на всі боки плином ефіру», Ломоносов доводив законами механіки:
«Якби хтось кинув піщинку з пращі, полетіла б вона такою швидкістю, і на тільки далеку відстань, як відповідний силам людської руки, камінь? Що ж можна уявити тоні і легше єдиної частинки, ефір складова? І якщо жахливо відстань від нас до сонця? І дещо протягом скоріше мріяти собі можна, як ефіру по вище згаданої думку? І дещо опір сильніше може бути тягаря до сонця, яка не тільки нашу землю, але й інші великі тіла до нього примушує, спокушаючи з прямолінійного руху? У таких чи незручністю можемо покласти походження світла поточним ефіру рухом? »
Цікавий також прийом зіставлення світла зі звуком, з метою зведення до абсурду теорії закінчення:
«Якщо хтось скаже, що світло від сонця відбувається плином ефіру на подобу річки: для того, що є між тим чутливе відстань часу, коли світло від сонця досягає до нашого зору; той повинен укласти подібним наслідком, що повітря від дзвенячих псалтиря тече в усі боку такою ж швидкістю, якою приходить голос до вуха. Однак, я уявляю собі швидкість сильного вітру, коли повітря в одну секунду 60 футів провіває, піднімаючи на водах великі хвилі і дерева з корінням вириваючи; і міркую, що якби від струн так скоро рухався прохідним перебігом повітря, як голос: тобто більше тисячі футів в секунду, то б від такої музики і гори з місць своїх срінути були ».
Світлові коливання ефіру Ломоносов називає «зиблющіміся», на відміну від теплових «коловратних» і звукових «поздовжніх», у напрямку розповсюдження звуку. Все це дивовижно збігається з уявленнями сучасної нам фізики.
VI.
Але чи не найбільш важливі пророчі одкровення знаходимо в хімічних роботах Ломоносова. Тут він провидить майбутню велику роль математики («Слово про користь хімії») і зовсім ясно встановлює принцип збереження енергії і речовини («Про рідкому і твердому стані тіл»). Останнє питання займав його, втім, давно. Так, у листі від 5 липня 1748г. Ломоносов перевіряє Ейлера свої міркування про те, що «всі зміни, що відбуваються в природі, підкоряються одному загальному закону: скільки де чого прибуде, стільки ж в іншому місці убуде. Скільки речовини додасться в одному тілі, стільки ж зменшиться в іншому ». Той же закон він поширює і на рух: «Тіло, повідомляє поштовх іншому тілу, саме втрачає частину свого руху, і саме в тій мірі, в якій воно передало рух іншого тіла».
Та й взагалі, немає такої галузі природознавства, якої б не торкнулася Ломоносов і де не схопив би її головною суттю. Він будує дуже вдалу теорію утворення граду і смерчів шляхом раптового вторгнення в нижні вологі шари атмосфери верхніх, ущільнених холодами, мас повітря. Він пояснює північне сяйво електричними струмами, що утворюються в надхмарних, сильно розріджених, межах атмосфери. Він встановлює класифікацію землетрусів, в головних рисах втрималася до цього дня. Він намічає кінетичну теорію газів ("Tentamem theoriae de vi aeris elastica" - Досвід теорії пружності повітря).
Навіть астрономія не залишилася йому чужою. Так, спостерігаючи (26 травня 1761г.) Проходження Венери через диск сонця, Ломоносов прийшов до висновку, що навколо названої планети існує атмосфера, така ж, а, може бути, навіть більш висока і щільна, ніж земна.
Лише через тридцять років, Гершель прийшов до того ж висновку!
Така всеосяжна діяльність незрозумілого російського генія, що зумів - не тільки у своїх наукових одкровеннях, але навіть і в неминучих помилках - залишити незабутні сліди великої, невпинної думки і роботи на користь науки, про розквіт якої в рідній країні він так гаряче і так безкорисливо ратував!