Иона Ризнич – Ломоносов (страница 32)
С поправками на общие изменения в уровне знаний, методики исследования силикатов со времен Ломоносова почти не изменились. Именно Ломоносов заложил основы производства цветных стекол, им выработаны принципы варки смальт, которые получили применение в создании великолепных мозаик.
Незадолго до смерти, осенью 1763 года, он был изб– ран членом Академии трех знатнейших художеств именно за свои мозаичные работы.
Ртуть
Современники писали, что Ломоносов отличался чрезвычайной «бодростию». Современные люди употребили бы слово «активность». Даже будучи по уши завален работой над мозаиками, он продолжал преподавательскую деятельность и свои опыты по химии и физике.
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.
Сконструировал он прибор, реагировавший на малейшие изменения земной гравитации, назвав его довольно для современного уха странно – большой пендул. Это был центроскопический маятник, реагирующий на вариации силы тяжести из-за влияния Луны и Солнца. Его он установил у себя дома [81].
Ломоносов писал, что существует «тяготительная материя», которая «гнетет тела к центру Земли», «ибо они движутся». Он обращал внимание, что тела падают с ускорением: «Когда тяготеющие тела падают, то движение, которым они несутся, неравномерно и скорость их непрерывно увеличивается. А именно, скорости имеют такое же отношение к расстояниям, какое сами расстояния к своим квадратам».
Еще до него Галилео Галилеем было установлено, что это ускорение одинаково для всех тел, независимо от их веса. «Земля притягивает тела одной и той же тяжести с одной и той же силой, если они находятся на одном и том же расстоянии от центра земли», – заключал Ломоносов. – «В приращении скорости падающих тел одной и той же тяжести не наблюдается никакой разницы. Если разность расстояний от центра земли невелика…».
Но самопроизвольно движение не возникает. «Все, что покоится, не может притти в движение, если не будет двинуто другим», – рассуждал Ломоносов. Значит «всякое тело, силою тяготения несущееся к центру земли, движимо другим телом», ведь ранее оно не двигалось, а теперь движется. В ту пору развития науки объяснить гравитационное взаимодействие можно было, лишь применяя понятие «мировой эфир» – и именно так поступил Ломоносов. Современный ученый назвал бы это гравитационным полем.
Очевидно, что «движение тяготеющего тела к центру земли имеет начало, следовательно, зависит от движения другого тела», то есть его что-то подтолкнуло к падению. Движение падающего тела Ломоносов назвал производным, а то, что послужило его причиной, – первичным движением.
Это «первичное движение», по мнению Ломоносова, «в себе самом имеет свое основание, т. е. не зависит от другого движения». И это изначально существовавшее первичное движение и является причиной любого развития, любого падения, вообще зависящего от него любого «производного движения».
«Первичное движение не может иметь начала, но должно существовать извечно, – писал он, предвосхищая современные теории. – Предположим, что первичное движение не существует извечно; отсюда следует, что было время, когда этого движения не было и что движущееся тело покоилось, но было наконец возбуждено к движению. Отсюда можно заключить, что было нечто внешнее, что его двигало, и, следовательно, первичное движение не было первичным, что однако содержит противоречие. Поэтому необходимо принять противоположное утверждение и признать, что первичное движение никогда не может иметь начала, но должно длиться извечно».
Вывод о «первичном движении», являющемся свойством всей материи, помог Ломоносову объяснить многие природные явления.
Может быть, сейчас его рассуждения покажутся наивными, в первую очередь в силу устаревшей терминологии, но для середины XVIII века они были более чем прогрессивны.
Портрет Ломоносова
Георг Каспар Иосиф фон Преннер – потомственный художник, австриец по происхождению, был приглашен ко двору Елизаветы Петровны в 1750 году вице-канцлером графом Михаилом Илларионовичем Воронцовым. С Преннером был заключен контракт на три года, однако живописец пробыл в России целых пять лет. У него появились русские ученики.
В качестве придворного художника Преннер писал пышные парадные портреты императрицы Елизаветы Петровны, но также занимался и заказными портретами ее придворных.
Его стиль понравился, художник стал модным, от заказов у него отбоя не было, несмотря на довольно высокую стоимость работ. Известно тринадцать портретов «партикулярных придворных и в городе персон», созданных Преннером за время пребывания в России. Среди них – прижизненный портрет Михаила Васильевича Ломоносова, созданный в 1755 году. Факт портретирования свидетельствует о том, сколь велик был к тому времени авторитет ученого.