Техника - молодёжи 1948-07, страница 28

ТЕОРИИ, УСТРЕМЛЕННЫЕ В БУДУЩЕЕ

Красной нитью через всю историю русской науки проходит стремление найти главные, фундаментальные законы, управляющие миром. На этом славном пути русские ученые одержали много блистательных побед. В их руках наблюдения, опыт и математический аппарат были средством проникать в самую суть явлений. Но используя наблюдения и опыт, русские исследователи не были их рабами. Смело устремлялась их мысль -в дерзновенный полет, стремясь познать и то, куда не могли пока что проникнуть наблюдение и опыт.

Верность материалистическим идеям и глубокое проникновение в природу помогали русским ученым создавать гипотезы, правильность которых потом подтвердили новые, родившиеся позднее средства наблюдения и эксперимента. В своем благородном стремлении открыть тайны природы русские ученые ие раз восставали против укоренившихся теорий, смело прокладывали дорогу новому, намного опережая свое время.

Гигантским броском в будущее было все титаническое творчество Михаила Васильевича Ломоносова — этого необыкновенного в своей мощи и разносторонности гения, который, по словам Пушкина, «соединяя необыкновенную силу воли- с необыкновенной силой понятия, объял все отрасли просвещения, все испытал та все проник». Опережая свое время порой на целые столетия, творил Ломоносов, оплодотворяя своим гением уже возникшие науки и порождая новые.

В письме к Эйлеру от 5 июля 1747 года Ломоносов 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 материи, то умножится в другом месте... Сей всеобщий закон простирается и в самые .правила движения; ибо тело, движущее своей силой другое, столько же оныя у себе теряет, сколько сообщает другому, -которое от него движение получает».

В этих строках изложено не что иное» как два величайших закона природы — закон сохранения массы и закон сохранения энергии.

Запад говорит, что закон сохранения массы открыл Лавуазье. Но Лавуазье был четырехлетним ребенком в тод, когда рукой Ломоносова был начертан закон, приписываемый французскому химику. Запад говорит, что закон сохранения энергии открыл Майер* но Майер — ученый XIX века.

Далеко вперед ушел Ломоносов и как творец своей атомистической теории и как основоположник теории теплоты, газов и электричества.

Ко времени Ломоносова в физике был подробно разработан только один ее раздел — механика — наука о простых механических движениях.

В оптике же, в учениях о теплоте, электричестве, газах и жидкостях господствовали самые фантастические идеи. Ученые говорили! о световой и электрической жидкости, о теплороде — носителе теплоты — и даже о некой упругой жидкости, являвшейся якобы причиной расширения газов.

Ломоносов не мог удовлетвориться только накоплением фактов новых явлений и описанием их.

«...Для чего столь многие учинены опыты в физике и ХйМ«№и? Для чего столь великих мужей были труды и жизни опасные испытания? Для того ли только, чюбы, собрав великое множество разных вещей и материй в беспорядочную^ кучу, глядеть и удивляться их множеству, не размышляя "о их расположении и приведении в «порядок?» язвительно спрашивал Ломоносов ученых.

Соединяя, в себе гениального экспериментатора с великим теоретиком, Ломоносов стремится проникнуть в самую суть разнообразных явлений природы, отыскать универсальный ключ к их объяснению.

Ломоносов утверждает, что эти явления можно будет объяснить только тогда, когда будут решены вопросы — что такое «вещество, как оно построено и из чего состоит.

Он отвечает на этот кардинальный вопрос созданием своей атомисРкчсской теории. Все тела, говорит он, состоят ш мельчайших частиц, «нечувствительных», недоступных человеческим чувствам, (находящихся в постоянном движении.

Ломоносову чуждо слепое преклонение перед опытом. Он дерзновенно призывает «разумом достигнуть потаенного в безмерной малости вида, движения и положения первоначальных частиц,' смешанные тела составляющих...» От движения и состояния этих частиц зависят все свойства тел, утверждает ученый.

Учение Ломоносова в основных своих чертах отвечает современной атомистической концепции.

Говоря о нечувствительных частицах, Ломоносов опре

деляет: «Элемент есть часть тела, не состоящая из каких-либо других меньших тел и различных между собой».

Это не что иное, как современное определение элемента, а ведь это было сказано 200 лет назад.

Замечательно, что оно было сформулировано за 100 с лишним лет до того, как в «науке утвердилось понятие об атоме, и за 80 лет до того, как Дальтон, по мнению западной науки, впервые утвердил атомистику,

Ломоносов определяет: «Корпускула есть собрание элементов в одну незначительную массу. Если корпускулы состоят из одинакового числа одних и тех же элементов, соединенных одинаковым образом, то мы имеем однородные корпускулы — такие и образуют данное определенное тело-Начало есть тело, сложенное из однородных корпускул».

И здесь он непререкаемо прав. Его корпускулы — это наши современные молекулы.

В руках у Ломоносова атомистическая теория становится могучим орудием познания мира, ключом к объяснению и химических и физических явлений.

Ломоносов обрушивается на современные ему наивные гипотезы о чудесных жидкостях, подвергает их уничтожающей критике.

«В наше время причина теплоты,—писал он,—приписывается особой материи, называемой большинством теплотворной, другими—эфирной, а некоторыми — элементарным огнем... Мы охотно согласились бы с ними, если бы так же легко, как предположить и показать, чем именно теплотворная материя вдруг загоняется в нагреваемые тела. Спрашивало: каким образом в самую холодную зиму, «когда всюду лютый мороз, порох, зажженный малейшей, внезапно проскочившей искрой, вспыхивает вдруг огромным пламенем? Откуда и в силу какой удивительной способности материя эта собирается в один момент времени? Действительно она слетается весьма стремительно, по какой бы это ни происходило причине, из самых отдаленных мест и, зажигая, расширяет порох? Но ведь в этом случае необходимо, или чтобы другие тела, окружающие порох, раньше его нагрелись от пролетевшего огня и расширились; или этот летучий огонь ничего, кроме пороха, не мог зажигать и расширять и должен был бы позабыть свою природу. Вполне очевидно, что это противоречит прежде всего опыту, а затем здраво-му смыслу».

■А что же такое тепло? Пользуясь своей атомистической теорией, Ломоносов дает замечательно ясный, простой и, как показало будущее, единственно верный ответ.

В 1744 году в своей диссертации «Размышление о причине теплоты и холода» он пишет:

V «Теплота состоит во внутреннем движении собственной материи... Внутреннее движение, в смысле количества, может увеличиваться и уменьшаться, почему разные степени тепла определяются скоростью движения...»

С его точки зрения совершенно очевидно, почему при трении или ударе рождается тепло: ведь при этом частички, составляющие тела, убыстряют свое движение. Открытие эквивалентности работы и тепла—этого фундаментального положения физики —на Западе приписывают Румфорду, объявившему о своем открытии в 1798 году. _%

Далеко проникает смелый взор Ломоносова: он предугадывает существование предельно низкой температуры — абсолютного нуля,— по современной терминологии. Наиниз-шая температура, говорил он, соответствует состоянию покоя частиц, составляющих вещество.

'Механическая теория тепла дает ему возможность гениально просто объяснить и такие явления, как плавление тел и испарение жидкостей; он объясняет эти явления ослаблением сцепления частиц под действием нагрева.

Ломоносов распространяет и на тепловые явления открытый им закон сохранения энергии, показывает, за 60 лет до Роберта Майера, что и в этих явлениях запас энергии остается неизменным.

В бессмертном сочинении Ломоносова есть и такие многозначительные строки:

«Холодное тело В, погруженное в тело (А, не может воспринять большую степень теплоты, чем какую имеет тело А».

Содержание этих строк есть не что иное, как одна из формулировок так называемого второго закона термодинамики, вошедшего в физику позднее даже, чем закон сохранения энергии.

Так рождалась одна из самых великих теории физики — механическая теория тепла. Снова Ломоносов вырывается на столетие вперед. Мистическому теплороду был нанесен сокрушающий удар.

Ломоносов не был понят современниками. Еще долгое время физики продолжали толковать о теплороде. Только в середине XIX века механическая теория теплоты находит повсеместное признание, становится основой всей термодинамики и энергетики.

С созданием этой теории на Западе нередко связывают только три имени — Клаузиуса, Майера, Гельмгольца.

Но историческая правда неопровержимо свидетельствует: создателем этой теории был Ломоносов.

26