Михаил Васильевич Ломоносов. 1711-1765
Шрифт:
Ломоносов угадывал исторический смысл деятельности Ньютона, ее положительное значение для «приращения наук». Но он отдавал себе отчет в том, какие философские выводы стремятся сделать из теории тяготения. Поэтому-то он и стремился защитить Ньютона от его последователей. Более того, собственные позиции Ломоносова отчасти напоминают то положение, которое занимал Ньютон в семидесятых годах XVII века, когда он пытался соединить свои усилия с картезианскими воззрениями. По замечанию профессора Т. Райнова, в «столкновении» Ломоносова с Ньютоном следует видеть признак «творческой зрелости и активности», которые проявились в русской науке XVIII века». [225]
225
Т. И. Райнов. Ньютон и русское естествознание.
Ньютоновское понимание природы было пронизано стремлением к компромиссу со старой схоластикой. Ньютон не только рассматривал материю в отрыве от движения, но и отрицал вечность движения, признавая необходимость первичного божественного толчка. Критикуя воззрения Ньютона на причину тяжести тел, Ломоносов с неумолимой последовательностью выдвигает и доказывает важнейшее положение научного материализма, что «первичное движение никогда не может иметь начало, но должно длиться извечно». Это положение сформулировано Ломоносовым в черновых заметках к письму, отправленному Леонарду Эйлеру в 1748 году. «Тяготение тел, — писал Ломоносов, — есть движение производное и, следовательно, зависит от другого движения», а поэтому «приписывать это физическое свойство тел божественной воле или какой-либо чудодейственной силе мы не можем».
Неприемлемость для Ломоносова теории чистого притяжения заставила его искать объяснения явлений тяжести другими путями. Тяжесть, полагал Ломоносов, должна происходить в результате толчков, импульсов, ударов, которые получают тела и которые влекут их к центру Земли. Поэтому должна существовать особая «тяготительная материя», которая, будучи связана с телами и передавая им эти удары, вызывает явление тяжести. Однако это отнюдь не значит, что Ломоносов делал уступку «особливым» невесомым материям, столь популярным в его время. Действие тяжести Ломоносов возлагает на эфир, который и выступает в роли «тяготительной материи».
Ломоносов полагал, что в огромном, развивающемся, подвижном во всех своих частях мире не может быть постоянного центра тяжести, как не может быть неизменно и постоянно действующей силы тяготения. Как ни малы были возможные колебания земного тяготения, нужно было попытаться уловить их с помощью особых приборов. И Ломоносов настойчиво трудится над созданием таких приборов. Еще в 1749 году он предлагает сконструированный им «универсальный барометр», с помощью которого можно изучать «изменения веса во всех телах».
Начиная с середины пятидесятых годов Ломоносов занимается изобретением различных «пендулов» (маятников) и «механических стрелок» для того, чтобы «узнать, всегда ли в земли центр, притягивающий к себе тяжелые тела, стоит неподвижно или переменяет место», как писал он в отчете о своих трудах в 1756 году.
30 июня 1757 года Ломоносов предлагает Академии наук объявить задачу на премию: «Изменяется ли направление силы тяжести», а 15 сентября того же года он предложил, чтобы «для точнейших наблюдений, переменяется ли центр, к которому стремятся тяжелые тела, сделать пендул, какой он у себя имеет, и оной здесь в Академии в пристойном месте повесить, что бывшие в оном собрании члены за дело полезное признали». Сам Ломоносов начинает производить с помощью сконструированных им приборов регулярные измерения и наблюдения, связанные с изменением силы тяжести по величине и направлению.
В представленном им 8 мая 1759 года «Рассуждении о большей точности морского пути» Ломоносов уже смог сослаться на результаты своих предварительных наблюдений:. «Сего великого пендула наблюдая движения, приметил я нарочито правильные перемены, которые от востока к западу чувствительнее, нежели от севера к полудни бывают, чему таблица приложена, содержащая шестьсот моих наблюдений». Одновременно он производил опыты с барометром. Ломоносов не считает свои выводы окончательными: «Многие неудобности непостоянной погоды, а особливо приспевшая весна, не позволили мне увериться о справедливой причине перемен, которые мною примечены». Ломоносов придает большое геофизическое и метеорологическое значение своим наблюдениям и предвидит от них не только теоретическую, но и практическую пользу. Он продолжает систематически вести и записывать свои наблюдения, сводя их в особые таблицы. В отчете за 1759 год он сообщает: «Учинено мною над центроскопическим пендулом, мною же изобретенным, и над упомянутым барометром универсальным 2100 наблюдений переменам, в них бывающим, каковые еще нигде в ученом свете не деланы».
И, наконец, в составленной им в начале 1764 года «Росписи» своих ученых трудов Ломоносов указывает, что с помощью изобретенных им «центроскопических инструментов» доказывается, что «тягость тел не постоянна и всечасно переменяется».
226
Таблицы наблюдений Ломоносова были отпечатаны в академической типографии, однако считалось, что они утрачены, так как в 1787 году все издание, как неоконченное, было уничтожено. Только в 1951 году в библиотеке Академии наук СССР был обнаружен единственный печатный экземпляр труда Ломоносова: «Таблицы колебаний центроскопического маятника, наблюдавшихся в Петербурге» (96 стр.).
По представлениям Ломоносова, вес не является абсолютным свойством материи. Эфир, таким образом, не имеет веса, но он может явиться его причиной. Таким образом, само понятие веса Ломоносов пытался вывести из движения. Различие в удельном весе происходит от состояния поверхности малых частиц. Все дело в сумме ударов, получаемых частицами через эфир, а чистого притяжения нет. Так рассуждал Ломоносов. Это была не только чрезвычайно остроумная, но и последовательная механико-материалистическая теория. «Без эфира, протягивающего механические нити между дискретными массами в пустом пространстве, нет возможности механического понимания явлений», — указывал академик С. И. Вавилов. [227] Эфир и явился для Ломоносова универсальным передатчиком движения. В эфире, как и в веществе, согласно Ломоносову, возможны три рода движения: «текущее» (поступательное), «коловратное» (вращательное) и «зыблющееся» (колебательное).
227
С. И. Вавилов. В. И. Ленин и современная физика, «Успехи физических наук», т. XXVI, вып. 2, 1944, стр. 117.
Желая свести световые, электрические, отчасти тепловые (лучистая теплота) явления к движению в эфире, высказывая мысль о взаимной связи этих явлений, в частности света и электричества, Ломоносов пытался с помощью эфира объединить и связать воедино все виды движения в природе.
Ломоносов стремился установить взаимную связь физических явлений, объясняя их многообразие различием в движении единой в своей сущности материи. Не довольствуясь чисто теоретическими рассуждениями, он пытался обосновать свои мыслительные выводы экспериментальным путем. В этом отношении очень интересны его опыты в пустоте, о которых до нас дошли, к сожалению, лишь отрывочные сведения. Заметив свечение ртути в пустой запаянной трубке при встряхивании, Ломоносов предположил, что ртуть светится от колебаний, возникающих в ее частицах. Ломоносов решил узнать, не возникнет ли подобное свечение, если возбудить колебательные движения в струнах, полагая найти связь между колебаниями в воздухе и в эфире, о чем доложил академической Конференции еще 18 января 1753 года. Через четыре с половиной года, 30 июля 1757 года, Ломоносов показывал на заседании «маленькие гусли», устроенные им для того, чтобы «чинить под антлиею» (воздушным насосом) эксперимент «для доказательства, что лучи и искры» происходят от движения эфира. Опыты эти не могли дать положительного результата, так как механические колебания слишком медленны, чтобы стать источником светового излучения. Свечение ртути в безвоздушном пространстве связано, как мы теперь знаем, с электризацией. Но удивительно, что и Ломоносов в свое время пришел в конце концов к мысли, что «свет в трубках без воздуха электрический», как он отметил в своих «Химических и оптических записках», относящихся к 1762–1763 гг.
Ломоносовское познание мира шло по верному материалистическому руслу. Его творческая мысль устремлялась к такому решению вопросов, какое было еще совершенно чуждо тогдашней западноевропейской науке.
Западноевропейское естествознание XVIII века дробило физическую картину мира, наводняя ее «особливыми» лжематериями и порознь действующими силами. Оно отрывало движение от материи и разобщало различные формы движения. Ломоносов же, напротив, исходил из отчетливого представления об единстве материи и материальных сил в мире.