Михаил Ломоносов

Выдающийся английский химик и физик Роберт Бойль (1627–1691) постарался построить химию на научных основах. Он исходил из гипотезы атомного строения вещества и стремился не принимать идеи на веру, а обосновывать их на опыте. Характерное заглавие одной из его книг: «Химик-скептик».

В 1673 году Бойль провел серию опытов, изучая изменение металлов при обжиге: брал стеклянные реторты, клал в них свинец (или олово), заплавлял герметически горлышко сосудов и взвешивал их. Затем два-три часа нагревал такую реторту на огне. Свинец переходил в окалину. Когда реторту открывали, воздух с шумом врывался в нее. Это Бойль считал убедительным доказательством герметичности сосуда.

После вторичного взвешивания обнаруживалась прибыль веса. Откуда она взялась? Бойль сделал вывод: происходит соединение с металлом «весомой части пламени материи огня». Что это за «материя огня», оставалось неизвестным. Г.Э. Шталь предложил именовать ее флогистоном. Позже этот гипотетический флюид называли теплородом.

Почему же с добавлением флогистона вес металла увеличивается? И тут решение нашлось: «воспламеняющаяся» субстанция имеет отрицательный вес. По этой причине, например, пламя огня стремится вверх.

Идея оригинальная, логика четкая. Осталось выделить флогистон в чистом виде. Но это никак не удавалось. Обнаружился только странный факт: два члена Флорентийской академии, нагревая алмаз при помощи зажигательного стекла, обнаружили, что он исчезает без остатка! Выходит, самый твердый минерал целиком состоит из флогистона?

В этом усомнился известный французский химик, современник Ломоносова, Пьер Жозеф Макер. В его лаборатории был произведен опыт в присутствии зрителей. Парижский ювелир во имя науки решил пожертвовать тремя алмазами. Их поместили в герметически закрытый тигель. После прокаливания тигель открыли. Алмазы остались невредимыми.

Как объяснить этот эксперимент? Просто: «воспламеняющаяся» субстанция не улетучилась, вот и все! Ведь то же происходит и с металлами в закрытом сосуде.

Опыты проводились тщательно, неоднократно проверялись и подтверждались. Казалось бы, теория флогистона непоколебима.

В этом усомнился Михаил Ломоносов. У него был свой взгляд на причину тепла, горения: это — результат движения и столкновения незримых корпускул, атомов, существование которых предполагали еще философы Античности. Среди его заметок по философии физике, сделанных в 1741–1743 годах на латинском, немецком, французском и частично русском языках, есть и такая: «Не следует выдумывать много разных причин там, где достаточно одной; таким образом, раз центрального движения корпускул достаточно для объяснения теплоты, так как оно может увеличиваться до бесконечности, то не следует придумывать другие причины».

Первая часть высказывания формулирует так называемую «бритву Оккама», средневекового английского философа. Во второй части — сомнение в теории флогистона. В другой заметке писал: «Свет есть материя». По-видимому, он разделял корпускулярную теорию света Ньютона.

Исходя из своих научно-философских представлений, с учетом знания научных экспериментов, он изложил в 1743 году «Опыт теории о нечувствительных частицах тел и вообще о причинах частных качеств». В нем высказал мысль о существовании абсолютной температуры, при которой прекращается внутренне движение атомов данного вещества: «Величайший холод в теле — абсолютный покой материи; если есть хоть где-либо малейшее движение, то имеется и теплота».

Это — замечательное открытие! Только в середине XIX века английский физик В. Томсон (лорд Кельвин) ввел в науку понятия абсолютной шкалы температур и абсолютного нуля.

В этой же работе Ломоносов неявно опроверг теорию флогистона и теплорода: «Теплота состоит во внутреннем движении тел». Эту мысль он повторил несколько раз. В диссертации «О причинах тепла и холода», представленной в том же году, он с полной определенностью усомнился в теории флогистона. 25 января 1744 года получил резолюцию академиков: «Намерения и прилежания г. адъюнкта заслуживают похвалы… но кажется, что он слишком поспешно приступил к делу, которое видится превосходящим его силы… Равным образом было высказано мнение, что г. адъюнкту не следует стараться о порицании трудов Бойля, пользующихся, однако, славою в ученом мире».

Диссертацию возвратили автору для исправлений. Можно еще кое-как согласиться с мнением академиков о недостаточно обоснованном выводе Ломоносова. Однако ссылка на авторитет Бойля свидетельствует о религиозном, а не научном подходе к оценке теорий. Ученым свойственна, к сожалению, вера в теории, превращенные в догмы.

Ломоносов превосходно освоил научный метод. Но не обучать же этому почтенных академиков! Пришлось учесть их несправедливую критику. В диссертации на получение профессорского звания «О светлости металлов» он стал ссылаться на «горючую материю», чем вполне удовлетворил критиков.