Его увлекали не только теоретические, но и практические задачи. Он в химической лаборатории синтезировал краски для разноцветных стекол. Его острый ум, обширные знания и разносторонние таланты приносили ему не только славу, но и вынуждали вести колоссальную работу в различных областях человеческой деятельности.
По словам химика и историка науки Б.Н. Меншуткина, «Ломоносову приходилось в физико-химических опытах преодолевать громадные трудности: техника соответствующих определений была совершенно не выработана; он должен был изобретать приборы для производства опытов и самые методы исследований». И почти во всех своих начинаниях он добивался выдающихся успехов.
«Художества происхождение наук ускоряют»
В Западной Европе и Северной Америке настало время стремительного развития промышленного производства, механизмов и технических систем.
Восторг и недоумение публики вызывали простейшие электрические приборы, хитроумные часовые механизмы и созданные по тому же принципу автоматы-игрушки. Завораживали и порождали фантастические слухи алхимические опыты графа-самозванца Калиостро, мистические откровения Лафатера и Сен-Жермена.
Техника открывала новые горизонты познания для ученых. Многие из них активно содействовали техническому и промышленному прогрессу. Ломоносова не был исключением из этого правила. Наш великий естествоиспытатель, историк, лингвист и поэт был вдобавок изобретателем!
Выдумывая механизмы и приспособления, он имел в виду практическую сторону изобретаемых технических и технологических новшеств. Это было в духе того времени, апофеоза механики. Техника делала стремительные шаги к господству над областью жизни, биосферой и над людьми.
Учтем некоторые особенности терминологии того времени и своеобразное понимание научного и технического творчества.
Ломоносов выделял науки и художества; первые относятся к области мысли, а вторые — деятельности: «Учением приобретенные познания разделяются на науки и художества. Науки довольствуют врожденное и вкоренное в нас любопытство; художества снисканием прибытка увеселяют. Науки художествам путь показывают; художества происхождение наук ускоряют. Обои общею пользою согласно служат».
Сущность «художеств», или искусств, понималась широко. Так повелось со времен Древней Греции, когда искусство, ремесло, мастерство, умение называли «техне» или «технос». И для Ломоносова «художества» означали то же самое.
Занятия поэзией или отвлеченной наукой считались более благородными, высокими, чем «художества», в основе которых лежит ручная работа, ремесло. Это в немалой степени тормозило прогресс технических знаний. Однако у выдающихся мыслителей XVIII века было на этот счет иное мнение.
С тех пор как Лондонская академия наук провозгласила приоритет опыта, экспериментов и наблюдений над философскими рассуждениями, и даже еще раньше, когда Галилей демонстрировал флорентийской аристократии виды Луны и планет в телескоп, вырос авторитет научно-исследовательской техники.
В науке, как известно, самое главное — способность открыть новую, неожиданную проблему. Затем надо собрать и обобщить факты, провести эксперименты. Гипотезы и теории, объясняющие полученные результаты, обычно меняются со временем, по мере накопления новых данных и идей.
Приступая к исследованиям, Ломоносову подчас приходилось создавать или усовершенствовать приборы применительно к какой-либо теоретической цели. Его самобытная беспокойная мысль не удовлетворялась готовыми решениями, привычными инструментами. Он вводил усовершенствования, улучшал многие приборы, в том числе даже такие распространенные в его время, как микроскоп и телескоп.
Подчеркнем именно теоретическую, научную подоснову его интереса к изобретениям. «Изыскание причины цветов… — писал он, — мне всегда было приятнее всех физических исследований, особливо лее для того, что оно больше зависит от химии, моей главной профессии».
Первое его сочинение, представленное Академии в 1741 году по возвращении из-за границы, — «Рассуждение о катоптико-диоптрическом зажигательном инструменте». Название прибора на современный лад можно перевести: зеркально-линзовый, или отражающе-преломляющий. Солнечные лучи улавливаются зеркалами и направляются в одну точку через линзы.
На схеме, выполненной Ломоносовым, изображена система плоских зеркал, наклоненных под разными углами к световому потоку; линзы «сгущают» лучи в центре прибора.
Казалось бы, где тут новизна? Зеркала и линзы, законы отражения и преломления лучей были уже хорошо известны. И все-таки никем еще не делались, даже не предлагались инструменты из большого числа собирательных линз и зеркал.
Для «сгущения» солнечных лучей употреблялись отдельные вогнутые зеркала и линзы диаметром до одного метра, а то и чуть больше. Изготовление их требовало высокого мастерства. А в приборе Ломоносова улавливался значительно более широкий световой поток с использованием обычных зеркал и линз.