Вклад ломоносова

Если во всех областях физики, которых касался Ломоносов, он выступал смелым новатором, автором  или сторонником самых передовых  идей, то еще больше его значение в химии. Здесь он по праву может  быть назван основателем научной  химии. 

Еще в 1741 году Ломоносов  написал сочинение «Элементы  математической химии», подойдя к  изучению химии с такой стороны, с которой до него никто на нее  не смотрел. 

Для всех химия была ремеслом, «искусством». Для Ломоносова химия — наука. Для всех цель химии  — разложение и соединение тел. Для- Ломоносова цель химии — изучение веществ и их изменений. Для всех теоретическая часть химии состояла в собрании предвзятых идей, доставшихся в наследство от прошлого, опиравшихся только на авторитет их авторов, практическая же часть — в голом описании разрозненных, не связанных между собой фактов. Для Ломоносова «в химии все высказываемое должно быть доказано», как это принято в настоящей науке. Для него «истинный химик должен быть теоретиком и практиком», — он должен уметь и производить опыты с телами и давать объяснение полученных результатов. 

Ломоносов весьма искусно  подводит под химию прочный теоретический  фундамент. Химия — наука об изменениях, происходящих в телах. Все изменения  вызываются движением. Наука о движении — механика. «А потому изменения  эти могут быть объяснены законами механики». А так как механику нельзя знать без знания математики, то «стремящийся к… изучению химии  должен хорошо знать и математику». 

Положить в основание  химии механику, обрабатывать полученные при изучении тел результаты математически  — вот единственно правильный путь превращения химии из ремесла  в науку. И хотя впоследствии выяснилось, что нельзя свести к законам механики все те сложные явления, с которыми имеет дело химик, это ничуть не умаляет  заслуги Ломоносова. В XVIII веке механика была самой разработанной научной  дисциплиной, и, пользуясь ее достижениями, было легче всего разобраться  в нагромождении разрозненных фактов, накопленных химиками. Кроме того, механика — это физическая наука, а физика и теперь лежит в основе всех химических теорий. 

Таким образом, Ломоносов  поистине гениально уловил связь  между физикой и химией. 

Развивая впоследствии мысли о роли физики в изучении химии, Ломоносов составил программу  новой науки —физической химии—и читал курс ее студентам. Как и в физике, он объяснял химические явления свойствами и изменениями частичек, из которых построены тела. Но если для познаний физических явлений—теплоты, упругой силы и других — требуется знание внешнего устройства частичек—величины, формы и т. д., то для познания сущности химических явлений необходимо знать их внутреннее устройство: «во тьме должны обращаться… химики без знания внутреннего… частиц сложения». 

И Ломоносов с  предельной точностью формулирует  все основные понятия химии, связанные  со строением вещества,— об атомах и молекулах, об элементах и простых  веществах. Через 100 лет после него химикам всего мира понадобилось созывать целый международный конгресс, чтобы сообща установить те самые  основные для химичесхой науки понятия, которые высказал и которыми пользовался в своих трудах Ломоносов. 

Строго применяя! эти понятия, углубляясь с их помощью  в самую сущность явлений, Ломоносов, естественно, пришел в 1748 году к открытию одного из величайших законов природы—закона сохранения вещества и энергии. В  письме к академику Эйлеру, а затем  в статье «Рассуждение о твердости  и жидкости тел» он писал: «Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому. Так, ежели где убудет несколько материй, то умножится в другом месте; сколько часов положит кто на бдение, столько от сну отнимет. Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения: ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оныя у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает». 

А несколько позже  Ломоносов доказал этот закон  точными опытами. 

В 1673 году знаменитый английский химик Роберт Бойль нагревал металлы в закрытых сосудах. После  нагревания он открывал сосуды,, взвешивал  их —и обнаруживал увеличение веса. Он объяснял это тем, что частицы «материи огня» проникал» сквозь стекло сосудов и соединялись с металлом. 

Ломоносов никак  не мог согласиться с существованием «материи огня». В 1756 году он повторил опыты Бойля и нашел, что его  «мнение ложно, ибо без пропущения внешнего воздуха вес сожженного металла остается в одной мере». Почему же у двух ученых получилась такая разница? Воздух, находящийся в закрытом сосуде, при нагревании соединяется с металлом. Ломоносов взвешивал сосуд, не открывая его—«без пропущения внешнего воздуха», —и нашел вес неизменным. Бойль же перед взвешиванием открывал сосуд: на место воздуха, соединившегося с металлом, врывался с шумом наружный воздух, оттого сосуд и весил больше. 

Правильно проводя  опыт, Ломоносов получил правильные результаты, доказавшие практически  закон сохранения «веса вещества. 

Совершенно естественно, что Ломоносов, придя к выводу закона сохранения веса вещества, при  химических процессах, не мог не понимать всей важности внедрения количественных методов в химию И действительно, он был одним из первых химиков, подчеркивавших необходимость во всех- работах строго руководствоваться «мерой и весом». Только после того, как все химики прониклись сознанием этой истины, развитие химии двинулось семимильными шагами. 

Как и в области  физики, в химии идеи Ломоносова лишь постепенно становились всеобщим достоянием, воскресая, часто через  многие годы, в трудах других светочей науки. Только через 41 год был высказан Антуаном Лавуазье закон сохранения веса вещества. Через 60 лет создатель  современной атомистической теории Дальтон пришел к необходимости  искать причины химических свойств  вещества в их внутреннем строении. Через 100 лет были уточнены и вошли  в употребление понятия молекулы и атома.

Химия к середине XVIII века становилась едва ли не самой  влиятельной и перспективной  наукой. Химия казалась наукой реального  волшебства, ее торопили, щедро финансировали. 

В 1741 году Ломоносов  вернулся в Россию. Через полгода  после возвращения в Петербург 30-летний ученый был назначен адъюнктом  Академии по физическому классу. 

Основным направлением в своей научной работе Ломоносов  избрал химию. Значение этой дисциплины в связи с развитием промышленного  производства возрастало с каждым годом. Но для внедрения химических опытов нужна была экспериментальная база, лаборатория. Михаил Васильевич разработал проект лаборатории и в январе 1742 года передал его на рассмотрение в академию. И только через шесть  лет, после его неоднократных  просьб и протестов, руководство  Петербургской академии согласилось  на постройку химической лаборатории. Она была построена и открыта  благодаря усилиям Ломоносова в 1748 году. 

Химическая лаборатория  стала местом, где Михаил Васильевич в 50-ых годах с громадным увлечением занялся совсем новым и очень  своеобразным делом - мозаикой. Задача эта вполне подходила характеру  и вкусам Ломоносова: в ней переплеталось  изобразительное искусство с  химией цветного стекла, оптикой и  техникой. Ему пришлось выполнить  многие тысячи пробных плавок по изготовлению разных сортов цветного стекла. 

Очень печально, что  потомки не сумели сохранить до нашего времени ни химической лаборатории, ни дома на Мойке, где размещалась  домашняя лаборатория, ни многочисленных приборов, изготовленных собственноручно  Ломоносовым. Остался только замечательный  лабораторный дневник “Химические  и оптические записи”, который раскрывает огромную экспериментальную работу, охватывающую самые разнообразные  научные, инструментальные и технические  задачи. 

Как гениальный ученый, Ломоносов страстно верил в силу человеческого разума, в познаваемость  мира. При этом он определял и  верные пути достижения истины. Ломоносов  рекомендовал в изучении действительности опираться на опыт, выводить из опыта мысленное рассуждение. “Из наблюдений устанавливать теорию, через теорию исправлять наблюдения - есть лучший всех способ к изысканию правды”, - писал он. Данное высказывание свидетельствует о том, что Ломоносов выступал за союз, как мы бы сказали теперь, теории и практики. И в этом источник многих его успехов в сфере научных исследований. 

На первый план здесь  надо поставить, вероятно, химические исследования. Михаил Васильевич Ломоносов  был самым выдающимся химиком  своего времени. Он и официально значился в академии как профессор химии. Химия была его любимицей, страстью, но это, конечно, не каприз, не причуда. Дело в том, что химия, показывающая, как “из нескольких взятых тел порождаются новые”, вела к познанию внутренней структуры веществ, что было (и остается теперь) заветной целью многих наук о неживой материи. 

Но как подступиться к тому, что сокрыто от человеческого  глаза за “семью печатями” владычицей-природой? Нужны эксперименты. Эпоха Ломоносова требовала видимых результатов, годных для практического использования  в производстве. Этим объясняется  настойчивость, с которой Ломоносов  добивался открытия при академии химической лаборатории, без которой  невозможно проведение даже элементарных химических анализов. 

Еще до постройки  лаборатории Михаил Васильевич предложил  ряд новых химических решений. Так, он разработал более совершенные  способы весового анализа. В диссертации  “О действии химических растворителей  вообще” (1744) Ломоносов пришел к  выводу о том, что растворение  металлов в кислоте осуществляется посредством давления воздуха. Получив  в свое распоряжение химическую лабораторию, ученый смог подтвердить прежние  свои научные догадки и высказать  новые. 

В особенности большое  значение имеет открытый им закон  о сохранении материи, точнее - веса и движения. Обоснование этого  закона впервые дано Ломоносовым  в письме к Л. Эйлеру. Там он писал: “Но все встречающиеся в природе  изменения происходят так, что если к чему-либо нечто прибавилось, то это отнимается у чего-то другого. Так, сколько материи прибавляется к какому-либо телу, столько же теряется у другого, сколько часов я затрачиваю на сон, столько же отнимаю у бодрствования и т.д. Так как это всеобщий закон природы, то он распространяется и на правила движения: тело, которое своим толчком возбуждает другое к движению, столько же теряет от своего движения, сколько сообщает другому им двинутому”. В работе “Об отношении количества материи и веса” (1758) и в “Рассуждении о твердости и жидкости тел” (1760) открытый Ломоносовым “всеобщий естественный закон” получил полное обоснование. Обе работы были опубликованы на латинском языке, следовательно, были известны и за пределами России. Но осознать значение сделанного Ломоносовым многие ученые тех лет так и не смогли. 

Не менее ценными  были исследования Ломоносова в области  физики. Собственно физика и химия  в опытах, в теоретических анализах ученого дополняли друг друга. В  этом также сказывалось его новаторство  как ученого, который не оставлял без внимания никакие стороны  эксперимента. В итоге он стал родоначальником  новой науки - физической химии. 

До наших дней дошел перечень того, что Михаил Васильевич Ломоносов сам считал наиболее важным среди своих результатов  в области естественных наук. На втором месте в этом списке стоят  исследования по физической химии и, в особенности, по теории растворов. 

В теории растворов  важное значение имеет разделение растворов  на такие, при образовании которых  теплота выделяется, и на такие, для  составления которых нужно затратить  тепло. Ломоносов исследовал явления кристаллизации из растворов, зависимость растворимости от температуры и другие явления. 

В основе всех его  теоретических заключений были законы постоянства материи и движения. 

Мнение свое о  неизменности вещества ученый доказывал  химическими опытами. В 1756 году он делает такую запись: “Делал опыты в  заплавленных накрепко стеклянных сосудах, чтобы исследовать, прибывает ли вес металлов от чистого жару. Оными опытами нашлось, что … без пропущения внешнего воздуха вес отожженного металла остается в одной мере”. Увеличение веса металла при обжигании он приписывал соединению его с воздухом. 

Записка Ломоносова с перечнем его главных результатов  в науке им не окончена, а ее можно  было бы продолжать очень долго, перечисляя огромное множество фактов, мыслей, догадок, найденных или высказанных  великим ученым в химии, физике, астрономии, метеорологии, геологии, минералогии, географии, истории, языкознании и  других науках. 

История, конечно, не повторяется. И, вероятно, уже не будет  людей с таким универсальным  диапазоном научной деятельности, как  у Ломоносова. Науки сейчас ушли далеко вперед, и одному человеку просто невозможно достичь вершин одновременно в нескольких областях познания. И  всегда Михаил Васильевич Ломоносов - ученый, философ, поэт - будет вызывать глубокий интерес как личность, продемонстрировавшая силу человеческого разума, как борец  с тьмой и невежеством. 
 

Основная область  деятельности М. В. Ломоносова считается  химия. 

В 1740-х годах М.В. Ломоносов в «собственноручных  черновых тетрадях» «Введение в  истинную физическую химию», и «Начало  физической химии потребное молодым, желающим в ней совершенствоваться»  уже задал образ будущей новой  науки, более строго оформившийся к  январю 1752 года, о чём учёный пишет  в итогах 1751-го: «Вымыслил некоторые  новые инструменты для Физической Химии», а в итогах 1752-го — «диктовал  студентам и толковал сочиненные мною к Физической Химии пролегомены  на латинском языке, которые содержатся на 13 листах в 150 параграфах, со многими  фигурами на шести полулистах». Тогда  М.В. Ломоносовым была намечена огромная программа изучения растворов, которая  не полностью реализована и по сию пору.