Творчество и вклад М.В. Ломоносова в развитие химии как науки

Введение

Такие гении, как Михаил Васильевич Ломоносов, появляются в истории не просто раз в столетие или в тысячелетие, а вообще только один раз. Их жизнь и вклад в науку и культуру могут показать всему миру, и прежде всего соотечественникам, каковы мы сегодня. Изучая личности такого масштаба, мы можем, даже спустя столетия, лучше разобраться в самих себе. Я хотел бы более подробно остановиться на достоинствах Ломоносова как учёного, которые делают его и сегодня незабываемым и актуальным, не только для науки, но и для времени в целом, делают современным во все времена, уникальным примером человека Нового времени.
Михаил Ломоносов – первый русский учёный-энциклопедист мирового уровня. Московский университет – крупнейший в мире – не случайно носит имя Ломоносова. Этот человек впервые в России создал лаборатории физики и химии, внёс заметный вклад в развитие металлургии, геологии и географии. Его молекулярно-кинетическая теория во многом опередила своё время. Кроме того, Михаил Ломоносов считается родоначальником русской поэзии, он также внёс заметный вклад в историческую науку, экономику и искусство. Эти достижения по праву ставят Михаила Ломоносова в один ряд с великими европейскими энциклопедистами, которых принято называть представителями «Нового Ренессанса».
Основной областью своей деятельности М. В. Ломоносов считал химию, но как показывает его наследие, эта дисциплина, вступая на разных этапах его творчества во взаимодействие с другими разделами естествознания, оставалась в неразрывной связи с ними в контексте всего разнообразия его исследований, которые, в свою очередь, пребывали во взаимосвязи между собой. Такое логическое единство является следствием понимания им единства природы и существования немногих фундаментальных законов, лежащих в основе всего целостного многообразия явлений.
Среди всех наук, которыми занимался энциклопедист Ломоносов, первое место объективно принадлежит химии: 25 июля 1745 года специальным указом Ломоносову было присвоено звание профессора химии (то, что сегодня называется академиком – тогда такого звания просто ещё не было).


1. Творчество М.В. Ломоносова


Михаил Васильевич Ломоносов (1711–1765) – один из крупнейших представителей отечественного материализма XVIII столетия. Материализм Ломоносова, что было характерно для ХVIII в., выступал в форме деизма, которая позволяла избежать обвинений в безбожии. Хотя мир, природа и созданы Богом, но они подчиняются действию объективных закономерностей, которые может и должна познавать наука: «Напрасно многие думают, что все, как видим, с начала творцом создано, будто не токмо горы, долы и воды, но и разные роды минералов произошли вместе со всем светом, и потому де не надобно исследовать причин, для чего они внутренними свойствами и положением мест разнятся. Таковые рассуждения весьма вредны приращению всех наук, следовательно, и натуральному знанию шара земного, а особливо искусству рудного дела...» [1. С. 574–575]. В основе его работ в области физики, химии и других естественных наук лежат идеи атомизма.
Деистическую онтологию он развивал, насыщая ее идеями атомно-молекулярного учения и эволюционизма. Идея развития, эволюции природы – продукт развития естествознания и европейской общественно-исторической практики ХVII–ХVIII вв.
Ломоносов тонко чувствовал основные направления идейных поисков современной ему европейской философии и науки. Изучая небесные светила, занимаясь горным делом, знакомясь с «древней географией», он задается вопросом: «Когда и главные величайшие тела мира, планеты и самые неподвижные звезды изменяются, теряются в небе, показываются вновь, то... малого нашего шара земного малейшие частицы... могут ли от перемен быть свободны?» [1. С. 574].
В области гносеологии он – убежденный сторонник эмпиризма, опытного познания природы. «Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением», писал он, и для этого изобретал и совершенствовал множество приборов и методик. М.В. Ломоносов был глубоко убежден в полной познаваемости природы и при этом ратовал за комплексные научные исследования: «Легче распознать скрытую природу тел, если мы соединим физические истины с химическими» [3. С. 223].
Его деятельность в Петербургской Академии наук началась в 1741 г., по возвращении из Германии, куда он был направлен Академией наук для изучения горного дела и металлургии. Первое время М. Ломоносов занимался составлением каталога минералогического собрания, находившегося на первом этаже Кунсткамеры – первого русского музея, основанного Петром I в 1717 г. (ныне Музей антропологии и этнографии им. Петра Великого).
Физический класс Академии наук объединял четыре кафедры: теоретической и экспериментальной физики, анатомии, химии и ботаники. В качестве основного научного занятия адъюнкт М. Ломоносов избрал химию – «науку об изменениях, происходящих в смешанном теле, поскольку оно смешанное». В эти годы он пишет «Элементы математической химии» (1741), «Краткое руководство к риторике...» (1743) и шесть диссертаций по физике, среди них – «О сцеплении и расположении физических монад» (1743), «О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном» (1744) и «Физические размышления о причинах теплоты и холода» (1744).
В 1748 г. профессор М. Ломоносов создает при Академии наук первую в России научно-исследовательскую и учебную Химическую лабораторию, построенную и оборудованную по его чертежам. Располагалась она рядом с домом, в котором жил Ломоносов, и состояла из трех комнат общей площадью около 100 м2.
Комната, которая была кабинетом профессора, одновременно использовалась и «для взвешивания материй и разведения их», и для чтения лекций по физике, химии и натуральной минералогии студентам (число которых в то время было небольшим – от двух и выше).
В этой лаборатории Ломоносов проводил экспериментальные работы по технологии силикатов, теории растворов, обжигу металлов, анализу руд, варке оптического стекла, изобрел способ изготовления мозаики – смальт и других окрашенных стекол, которые, как пишут современники, не уступали древнеримским мозаикам и, по мнению сведущих итальянцев, были «в 20 раз лучшие работы по композиции, краскам и мозаике» [7. С. 325]. Не случайно в 1764 г. Михайла Васильевича избрали членом Болонской академии наук.
В эти годы в Публичном собрании Академии наук он произносит «Слово о пользе химии» (1751), «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих» (1753), «Слово о происхождении света...» (1756) и «Слово о рождении металлов от трясения земли» (1757).
Его «Письмо о пользе стекла», написанное в 1752 г., покровитель Ломоносова Иван Иванович Шувалов (1727–1797), действительный камергер и генерал-адъютант, представил императрице Елизавете Петровне. И вполне логично, что в конце 1752 г. «в Сенат поступила просьба коллежского советника и Академии наук профессора Михайла Ломоносова, что он желает к пользе и славе Российской империи завесть фабрику делания изобретенных им разноцветных стекол» [4. С. 391], где бы создавались мозаичные полотна для декора дворцов и церквей, а также производились мозаичные столы, кабинеты, шкатулки и другие вещи на продажу.
Уже 16 декабря 1752 г. Ломоносов получил государственный кредит на заведение фабрики (который, кстати, никогда не был возвращен), монополию на 30 лет на производство цветного стекла, а 16 марта 1753 г. императрица пожаловала Ми-хайле Васильевичу имение в 64 верстах от Петербурга – Усть-Рудицкие земли (около 40 км2, с 211 душами крестьян мужского пола).
Именно там, на берегу реки Рудица, были построены «стеклянный завод», плотина, мельница и лесопилка, «над которой возвышается самопишущая метеорологическая обсерватория» [7. С. 319]. Так сын поморского крестьянина (за которого на родине по смерть его платили «подушный оклад») в 1753 г. стал помещиком. (Здесь заметим, что чин коллежского советника [с годовым жалованием до 1200 рублей], дающий право на потомственное дворянство, был присвоен Ломоносову еще в 1751 г.).
Фабрика заработала в 1754 г. За 12 лет в ее стенах были созданы 15 масштабных работ – девять портретов (два Петра I, два Елизаветы Петровны, Петра III, его матери Анны Петровны, Екатерины II, Г.Г. Орлова и графа П.И. Шувалова), две иконы Богоматери, «нерукотворный Спас», «Александр Невский», «Апостол
Петр» и грандиозная «Полтавская баталия». Создавалась она в течение пяти лет (1761–1764) и была предназначена для Петропавловского собора, где покоится Петр Великий. Но после смерти Ломоносова это панно украсило главную парадную лестницу Императорской Академии наук в Петербурге. (Заметим, что после Ломоносова, к концу XVIII в., Усть-Рудницкая фабрика прекратила свое существование.)
Часто говорят, что Ломоносов при жизни не вписывался в эпоху, «выбивался из окружения». Это неверно. В эпоху Елизаветы Петровны покровительство наукам было престижным делом для входящих в политическую элиту России, и Ми-хайлу Васильевичу покровительствовали самые влиятельные люди Империи – генерал-адъютант Иван Иванович Шувалов, генерал-адъютант граф Петр Иванович Шувалов, вице-канцлер граф Михаил Илларионович Воронцов (который впоследствии поставил памятник на могиле Ломоносова). Ему покровительствовала и императрица Елизавета Петровна, которая была за все русское, стремилась и русских учеников иметь, и науки в России развивать

. И Ломоносов был под ее могучим «крылом».
Его «Ода на день восшествия на престол Ее Величества Государыни Елизаветы Петровны 1748 года» (посвященная Петру Великому) принесла Ломоносову большой официальный успех. В ней он воспевает мир в мирное время, войну – на поле брани, беспокоится об обустройстве огромного пространства от Балтики до Камчатки и необходимости подготовки национальных кадров «из природных россиян»:
О вы, которых ожидает Отечество от недр своих И видеть таковых желает, Каких зовет от стран чужих, О ваши дни благословенны! Дерзайте ныне ободренны Раченьем вашим показать, Что может собственных Платонов И быстрых разумом Невтонов Российская земля рождать.
Отметим, что за эту оду Ломоносов был щедро вознагражден – императрица пожаловала ему две тысячи рублей, что превышало его трехлетнее жалование в Академии.
В 1751 г. в типографии Императорской Академии наук вышло в свет «Собрание разных сочинений в стихах и прозе Михайла Ломоносова. Книга первая» – это была честь, которой при жизни не удостаивался ни один член Академии.
Со временем, в 1756 г., Ломоносов получил разрешение на строительство каменного дома в Петербурге на набережной Мойки «на шести погорелых местах» и уже в 1757 г. переехал с семьей в собственный трехэтажный особняк с мезонином и садом, оставив казенную квартиру и Химическую лабораторию.
В своем доме он устроил домашнюю лабораторию, которая стала местом его научных исследований, и домашнюю астрономическую обсерваторию, где в мае
1761 г. он, наблюдая прохождение Венеры по диску Солнца, установил, что «планета Венера окружена знатною воздушною атмосферою». В этом доме в июне 1764 г. его посетила Екатерина II, которой он демонстрировал свои мозаичные работы, «новоизобретенные им физические инструменты и некоторые физические и химические опыты».
В 1750-е гг. Ломоносов увлекается историей России (немецкие ученые мало интересовались ей). В 1753 г., желая «видеть историю, написанную его слогом», Елизавета Петровна и И.И. Шувалов предложили Ломоносову взяться за написание огромного труда – «Российская история». [4. С. 56]
Более того, когда знаменитый французский публицист, философ, писатель Франсуа Мари Вольтер – Почетный член Петербургской Академии наук – решился написать «Историю России при Петре Великом», он обратился к Ломоносову. Ломоносов не только внес поправки и отредактировал этот труд, но и написал для книги Вольтера два фрагмента: «Описание стрелецких бунтов» и «Сокращенную историю самозванцев», о чем Вольтер с благодарностью упоминает в своем предисловии.
В эти же годы он создает «Российскую грамматику» (1757), первую научную грамматику русского языка, по которой учились многие поколения. Пишет книги по риторике, которые потом переводятся на немецкий язык. Его научные работы публикуются в различных зарубежных журналах и других изданиях.
В 1757 г. Ломоносов становится советником Академической канцелярии, и без его подписи ни один документ не выходит из Академии наук.
С 1758 г. он – руководитель Географического департамента и Исторического собрания Академии, а с 1760 г. – руководитель академического Университета и Гимназии.
Получив под свое начало академические школы, Ломоносов обнаружил, что находятся они в плачевном состоянии: быт учеников не налажен, лекции читаются нерегулярно, учителя в зимнее время проводили уроки, «одевшись в шубу, разминаясь вдоль и поперек по классу», студенты, жившие вдали от Академии «по нескольку недель отгуливали», жалование выплачивалось малое, и потому ученики «претерпевали скудость в пище и ходили по большей части в рубищах, а оттого и досталь теряли охоту к учению» [7. С. 403–404].
Ломоносов стал блистательным организатором этих двух учебных заведений. Он распорядился поселить всех учеников на подворье Троице-Сергиевой лавры, преобразовал Гимназию, назначил преподавателей, детально контролировал все аспекты студенческой жизни, вплоть до меню в Великий пост (по его распоряжению кормили осетриной, белужиной, треской сухою, лососиной, кашей гречневой, пирогами с капустой, редькой, щами, ухой). В 1761 г. в Университете было уже 17 студентов, и М.В. Ломоносов имел все основания заявить: «Порученные мне единственно департаменты – Университет и Гимназия, не взирая на великие соперников противления и хулу, состоят в хорошем порядке». Как свидетельствуют биографы Ломоносова, он был более организатором и поэтом, чем физиком и химиком.
При его руководстве из академического Университета вышли талантливые отечественные ученые – С.К. Котельников, С.Я. Разумовский, А.П. Протасов, П.Б. Иноходцев, И.И. Лепехин и многие другие. Однако вскоре после его смерти Университет при Петербургской Академии наук прекратил свое существование.
Для Ломоносова «благополучие, слава и цветущее состояние государства от трех источников происходит. Первое – от внутреннего покоя, безопасности и удовольствия подданных, второе – от победоносных действий против неприятеля, с заключением прибыточного и славного мира, третье – от взаимного сообщения внутренних избытков с отдаленными народами через купечество».
Он верил, что «Россия будет прирастать Сибирью и Северным океаном», и отчетливо понимал огромное экономическое и политическое значение Северного морского пути: «Северный океан есть пространное поле, где усугубиться может российская слава, соединенная с беспримерною пользою, чрез изобретение восточно-северного мореплавания в Индию и Америку».
В юности вместе с отцом он выходил в море и открытый океан, интересовался плаваниями вдоль северных берегов Азии, позднее изучал материалы Великой Северной экспедиции 1733–1734 гг.
Уже в 1755 г. он готовит «Письмо о северном ходу в Ост-Индию Сибирским океаном», а в 1763 г. представляет основательный проект экспедиции по отысканию «возможного проходу Сибирским океаном в Восточную Индию».
В январе 1764 г. он сообщает вице-канцлеру М.И. Воронцову, что поднес генерал-адмиралу цесаревичу Павлу Петровичу (будущему императору Павлу I) «письменную книгу о возможности мореплавания Ледовитым нашим Сибирским океаном в Японию, Америку и Ост-Индию», после чего уже в мае Екатерина II подписала секретный указ об арктической экспедиции для поиска «морского проходу Северным океаном на Камчатку и далее» [14. С. 52].
Интересовал Ломоносова и «проходом из Атлантического океана в Тихий океан» Северным морским путем.
Если обратиться к современной карте Северного Ледовитого океана и проанализировать 200-мильную экономическую зону России, с одной стороны, и 200-мильные экономические зоны США, Канады, Дании, Исландии и Норвегии, с другой, – станет ясно, что хребет Ломоносова и хребет Менделеева, являясь продолжением нашего континента, позволяют России претендовать на значительные территории в этом регионе.
Заглядывая далеко вперед, Ломоносов верил, что, освоив «желаемый путь по Северному океану... свободно будет укреплять и распространять российское могущество на восток» [13. С. 494].
Многое при его жизни не сбылось, ибо в условиях того времени намеченная им грандиозная программа была неосуществима. Он не увидел должного признания своих трудов, так как «в России то время не было научного сообщества, которое могло бы по достоинству оценить его научные заслуги» [15. С. 5]. Это сделали потомки. Свидетельство тому – грандиозные празднования по случаю 100-летия (1811) и 200-летия (1911) со дня его рождения.
В наши дни Российская Академия наук имеет своим главным символом лик этого великого ученого, – Ломоносов изображен на значке действительного члена и члена-корреспондента РАН и Золотой медали им. М.В. Ломоносова – высшей награде РАН, которая ежегодно вручается одному отечественному и одному иностранному ученому за выдающиеся достижения в различных областях естественных наук.
За год до смерти Ломоносов составил перечень своих научных работ, собрал и оформил отзывы на них и определил список своих важнейших открытий в области естественных наук (на латинском языке). В нем девять позиций – девять достижений, которые он ставит себе в заслуги.
1. Сочинение «Размышления о причинах теплоты и холода».
2. Диссертация «О причине упругости воздуха».
3. Теория растворов, «основанная на химических и физических началах... – первый пример и образец для основания истинной физической химии».
4. Работы в области металлургии: диссертация «О светлости металлов» и «Слово о рождении металлов от трясения земли»
5. Работы по изучению электричества.
6. «Слово о происхождении света, новую теорию о цветах представляющим».
Далее следуют три пункта, раскрытые в сочинении «Рассуждения о большей точности морского пути». В нем с помощью изобретенных им приборов доказывается, что (7) центр земной тяжести изменчив, (8) сила тяжести на земле непостоянна, а (9) «изменение высоты обычного барометра зависит не только от различного давления атмосферы» [7. С. 289–290].
Ломоносов всегда рьяно отстаивал свои позиции и не терпел рядом соперников. У него был сложный, непримиримый и неуживчивый характер.


2. Вклад Ломоносова в развитие химии
Ломоносов был одним из величайших новаторов в истории химии всех времен. Он по-новому осознал роль и значение химии, ее место среди наук, изучающих природу.
6 сентября 1751 г. в публичном собрании Академии Ломоносов выступил с речью, названной им «Словом о пользе химии». В этой речи в общих чертах содержалась формулировка принципа единства теории и практики, науки и производства