Что открыл Ломоносов?
Главные открытия Ломоносова М. В. касаются химии, физики и астрономии. Они на десятилетия опередили работы западноевропейских ученых.
Физические и химические опыты, которые проводил Ломоносов в своей лаборатории, отличались высокой точностью. Однажды он проделал такой: взвесил запаянный стеклянный сосуд со свинцовыми пластинками, прокалил его, а потом снова взвесил. Пластинки покрылись окислом, но общий вес сосуда при этом не изменился. Так был открыт закон сохранения материи — один из основных законов природы. Печатная публикация закона последовала через 12 лет, в 1760 году в диссертации «Рассуждение о твердости и жидкости тел». В истории закона сохранения энергии и массы Ломоносову по праву принадлежит первое место.
Ломоносов первым сформулировал основные положения кинетической теории газов, открытие которой обычно связывают с именем Д. Бернулли. Ломоносов считал, что все тела состоят из мельчайших подвижных частиц — молекул и атомов, которые при нагревании тела движутся быстрее, а при охлаждении — медленнее.
Он высказал правильную догадку о вертикальных течениях в атмосфере, правильно указал на электрическую природу северных сияний и оценил их высоту. Он пытался разработать эфирную теорию электрических явлений и думал о связи электричества и света, которую хотел обнаружить экспериментально. В эпоху господства корпускулярной теории света он открыто поддержал волновую теорию Гюйгенса и разработал оригинальную теорию цветов.
Но только Ломоносов, у себя дома в Петербурге, наблюдая в небольшую трубу, сделал великое открытие, что на Венере есть атмосфера, по-видимому, более плотная, чем атмосфера Земли. Одного этого открытия было бы достаточно, чтобы имя Ломоносова сохранилось в веках.
Стремясь вооружить астрономов лучшим инструментом для проникновения вглубь Вселенной, Ломоносов создал новый тип отражательного телескопа-рефлектора. В телескопе Ломоносова было только одно зеркало, расположенное с наклоном, — оно давало более яркое изображение предмета, потому что свет не терялся как при отражении от второго зеркала.
Далеко опережая современную ему науку, Ломоносов первым из ученых разгадал, что поверхность Солнца представляет собой бушующий огненный океан, в котором даже «камни, как вода, кипят». Загадкой во времена Ломоносова была и природа комет. Ломоносов высказал смелую мысль, что хвосты комет образуются под действием электрических сил, исходящих от Солнца. Позднее было выяснено, что в образовании хвостов комет действительно участвуют солнечные лучи.
М. В. Ломоносов считает, что все тела состоят из корпускул - молекул, которые являются «собраниями» элементов - атомов. В своей диссертации «Элементы математической химии» (1741 год; диссертация незавершена) учёный дает такое 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».
В более поздней работе (1748 год) он вместо «элемента» употребляет слово «атом», а вместо «корпускула» - партикула - «частица» или «молекула». «Элементу» Ломоносов даёт современное значение - в смысле предела делимости тел - последней составной их части. Древние говорили: «Как слова состоят из букв, так и тела - из элементов». Атомы и молекулы у М.В. Ломоносова - «физические нечувствительные частицы», чем подчёркивается, что эти частицы чувственно неощутимы. Ломоносов показывает различие «однородных» корпускул, то есть состоящих из «одинакового числа одних и тех же элементов, соединенных одинаковым образом», и «разнородных» - состоящих из различных элементов.
Своей корпускулярно-кинетической теорией тепла М.В. Ломоносов предвидел многие гипотезы, сопутствовавшие дальнейшему развитию атомистики и теорий строения материи. В его положениях, логических построениях и доказательствах можно наблюдать следующие аналогии с представлениями, ставшими актуальными более чем сто лет спустя:
атомы - шарообразные вращающиеся частицы - следующий шаг был сделан только с гипотезой электрона (1874 год; точнее, ещё позже - с появлением модели вращательного движении частиц вокруг ядра - электронная конфигурация, вращательная симметрия), увеличение скорости вращения сказывается повышением температуры, а покой - предвосхищает мысль об абсолютном нуле и невозможности его достижения (второе начало термодинамики - 1850 год;
по Джоулю (1844 год) теплота - следствии вращательного движения молекул; теплота, как следствие вращения частиц - у У.Д. Рэнкина - при обосновании второго закона термодинамики);
М.В. Ломоносов впервые использует геометрическую модель для доказательства, связанного с формой, строением и взаимодействием разной величины шарообразных атомов;
опытным путём вплотную приблизился к открытию водорода;
дал кинетическую модель идеального газа, по отдельными положениям, при ряде поправок - соответствующую принятой в дальнейшем;
демонстрирует зависимость между объёмом и упругостью воздуха (см. закон Бойля-Мариотта), тут же указывает на дискретность её для воздуха при сильном его сжатии, что определяет конечный размер его молекул - настоящая мысль применена Я. Д. Ван-дер-Ваальсом в выводе уравнения реального газа;
рассматривая тепло и свет (1756-1757), М.В. Ломоносов приходит к выводам о вращательном («коловратном») распространении частиц тепла и волновом («зыблющемся») - частиц света (в 1771 году тепловое излучение, «лучистую теплоту», рассматривает К. В. Шееле);
русский учёный говорит об одном происхождении света и электричества, что, при определённых поправках на общие представления времени, сопоставимо с положениями электромагнитной теории Д.К. Максвелла.
Некоторые из этих утверждений в той или иной форме в дальнейшем высказывались другими учёными, в едином рассмотрении - никем. Справедливость этих аналогий и предшествие гипотез М.В. Ломоносова достаточно убедительно показаны химиком и историком науки Н.А. Фигуровским и многими другими учёными.
Выводы механической теории теплоты, подтвердив саму её, впервые обосновали гипотезу об атомно-молекулярном строении материи - атомистика получила объективные естественнонаучные доказательства. С корпускулярной теорией и молекулярно-кинетическими взглядами М.В. Ломоносова напрямую связанно его понимание актуальности закона сохранения вещества и силы. Принцип сохранения силы для него стал начальной аксиомой в рассмотрении аргументов в обосновании молекулярного теплового движения. Принцип этот регулярно применяется им в ранних работах. В диссертации «О действии химических растворителей вообще» (1743 год) он пишет: «Когда какое-либо тело ускоряет движение другого, то сообщает ему часть своего движения; но сообщить часть движения оно не может иначе, как теряя точно такую же часть». Похожи соображения о принципе сохранения вещества, показывающего несостоятельность теории теплорода. Руководствуясь им, М.В. Ломоносов выступает с критикой идей Р. Бойля о преобразовании огня в «стойкую и весомую» субстанцию. В 1774 году А. Л. Лавуазье опубликует работу, в которой описаны аналогичные опыты; позднее им был сформулирован и опубликован закон сохранения вещества - результаты опытов М.В. Ломоносова не были опубликованы, поэтому о них стало известно спустя 100 лет.
[B]Видите, Ломоносов не был амбициозным ученым и не стремился всё застолбить на своём имени.[/B]
Ломоносовым разработана технология цветных стёкол. Эту методику Михаил Васильевич применял в промышленной варке цветного стекла и при создании изделий из него. Стекольное производство того времени имело в своём распоряжении весьма скудный ассортимент реактивов, что, конечно, сказывалось на окраске изделий: производившееся Санкт-Петербургским стеклянным заводом было в основном бесцветно, или окрашено в синий и зелёный цвета. Учёный работал со стёклами и другими силикатными расплавами ещё в процессе изучения им технологии горнорудного и металлического дела в Германии. В 1751 году Санкт-Петербургский Стеклянный завод через Академию наук заказал исследования по разработке цветных стёкол М.В. Ломоносову. Эмпирическая технология стеклоделия тогда применялась только практиками, не владевшими никакими научными методами. М.В. Ломоносов первым заявляет о необходимости знания химии для создания стёкол.
В четырёхлетних фундаментальных научных исследованиях по химии стекла, проводившиеся М.В. Ломоносовым, и потребовавших упомянутых четыре тысячи опытов, можно наблюдать три крупных этапа:
расширение ассортимента исходных материалов;
получение сравнительно чистых разных минеральных красителей - посредством химической обработки природных и искусственных соединений;
Изучение действия красителей на стекло.
[B]Редкий ученый мог так много дать в разных направлениях науки и только Ломоносов, при своей гениальности, дал основу многим наукам, которыми и воспользовались в последствии другие ученые.[/B]
И это небольшая подборка о Ломоносове. И тут нет преувеличения его значимости в науки, скорей в большей степени многое упущено.
