ХИМИЯ В РОССИИ В СЕРЕДИНЕ XVIII ВЕКА. М. В. ЛОМОНОСОВ
ХИМИЯ В РОССИИ В СЕРЕДИНЕ XVIII ВЕКА. М. В. ЛОМОНОСОВ
В середине восемнадцатого столетия теория флогистона переживала период своего расцвета. Она стала общепризнанной во всех странах Европы.
Признание флогистона в качестве основного агента химических процессов, сопровождавшихся выделением тепла и света и другими явлениями, привело к оживлению старых представлений об особой роли «невесомых флюидов» в химических процессах. В частности, возродилось старинное учение о теплоте как некоторой «материальной» и в то же время невесомой жидкости, способной «переливаться» из одного тела в другое. Правда, еще в начале XVIII в., как мы уже видели, некоторые физики (Декарт, Гук и др.) подвергали сомнениям такого рода представления и выступали в пользу механистической теории тепла, хотя и в несколько наивной форме.
Однако к середине XVIII в. эти прогрессивные точки зрения оказались полностью отброшенными и были забыты. В такой обстановке безраздельного господства в науке представлений о «невесомых жидкостях» как важных и непременных участниках любых химических процессов началась деятельность замечательного русского ученого М. В. Ломоносова. В лице Ломоносова Россия впервые выступила на мировой арене химических исследований и притом с совершенно новыми и необычными для того века концепциями и обобщениями.
До Ломоносова в России в области химии господствовали химико-практическое и химико-техническое направления. При Петре I, когда многочисленные войны и экономические преобразования вызвали быстрое развитие мануфактурных производств, русские химики-практики принимали деятельное участие в поисках и переработке новых видов минерального и органического сырья, в разведках и оценке металлических руд, в организации кустарных ремесленных производств, в развитии фармации и т. д. В этот период в России существовало несколько пробирных лабораторий, значительное число аптек с лабораториями и работало довольно много заводов и кустарных мастерских, производивших химические материалы.
Быстрое развитие промышленности и торговли в России в начале XVIII в. настоятельно потребовало организации подготовки специалистов и развития научных исследований. В 1725 г. возникло первое научное учреждение страны — Петербургская академия наук (3). На первых порах членами Академии наук были почти исключительно иностранные ученые, приглашавшиеся по контракту на определенные сроки. Многие из них приехали в Петербург в очень молодом возрасте, без какого бы то ни было ученого стажа. Так, Д. Бернулли (1700–1782) прибыл в Петербург в 25-летнем возрасте, Л. Эйлер (1707–1783) — в 20-летнем, а И. Г. Гмелин (1709–1755) — даже в 18-летнем. Однако, несмотря на молодость, они вскоре после приезда в Петербург провели ряд важных исследований, сразу сделавших Петербургскую академию наук широко известным во всем мире научным учреждением. Высокая продуктивность молодых академиков Петербургской академии наук свидетельствует о том, что в России в XVIII в. имелись особо благоприятные условия для плодотворной научной работы, что, несомненно, было связано в первую очередь с насущными потребностями растущей экономики страны.
Кафедра химии в Академии наук некоторое время после основания Академии оставалась незанятой. В 1731 г. академиком по химии и натуральной истории был назначен И. Г. Гмелин. Как химик он ограничился лишь опубликованием нескольких незначительных статей и заметок в академических изданиях (4). В 1733 г. он отправился в длительную (10-летнюю) Камчатскую экспедицию, и химия в Академии наук вновь осталась беспризорной. Лишь с 1741 г. М. В. Ломоносов начал в Академии наук свои систематические исследования в области химии.
Михаил Васильевич Ломоносов (5) родился 19 (8) ноября 1711 г. близ г. Холмогоры, Архангельской области. Он был сыном крестьянина-помора, занимавшегося помимо сельского хозяйства морским промыслом. В детстве Ломоносову удалось научиться грамоте и познакомиться с основами арифметики и грамматики. Стремясь получить основательное образование, молодой Ломоносов ушел из родительского дома в Москву в декабре 1730 г., и здесь в течение 5 лет обучался в Славяно-греко-латинской академии при Заиконоспасском монастыре (Спасские школы). В конце 1735 г. он вместе с другими лучшими учениками Славяно-греко-латинской академии был отправлен по требованию руководства Академии наук в Петербург для дальнейшего обучения. Осенью 1736 г. его командировали в Германию для обучения металлургии и горному делу.
По прибытии в Марбург вместе с двумя своими товарищами (Д. Виноградовым и Г. Райзером) Ломоносов был зачислен в местный университет и в течение примерно трех лет занимался под руководством известного немецкого физика и философа Христиана Фридриха Вольфа (1679–1754) физикой, математикой и другими науками. Химию он слушал у профессора Дуйзинга, который читал ее по руководству Г. Ф. Тейхмейера (1729) — последователя Шталя. В июле 1739 г. Ломоносов вместе с товарищами переехал во Фрейберг (Саксония), славившийся своими рудниками, для обучения горному делу и металлургии у известного специалиста, ученика Шталя, Иоганна Фридриха Генкеля (1679–1744). Здесь молодые люди изучали минералогию, химию, горное дело, металлургию, посещали шахты, занимались пробирным анализом и т. д. Будучи неудовлетворен методом преподавания Генкеля, а также в результате столкновений с ним из-за крайних материальных лишений, Ломоносов ушел от него в 1740 г., выполнив, впрочем, намеченную программу. После скитаний по Германии и другим странам Ломоносов летом 1741 г. возвратился в Петербург.
Условия в Петербургской академии наук в это время были уже менее благоприятными для плодотворной научной работы по сравнению с первым десятилетием существования Академии. Преемники Петра I относились к Академии наук почти безразлично. Ученые нуждались в самом необходимом, годами им задерживалась выплата денег по контрактам. Большинство президентов Академии, назначавшихся царским двором, не были учеными, и к тому же они почти ежегодно менялись. Управление академическими делами в такой обстановке постепенно сосредоточилось в руках чиновника-бюрократа, советника академической канцелярии И. Д. Шумахера (1690–1761). Вскоре после возвращения Ломоносова из Германии ему была поручена каталогизация академической минералогической коллекции, причем он не получил штатной должности. В конце 1741 г. Ломоносову удалось добиться назначения на должность адъюнкта физического класса Академии.
В течение 1741–1745 гг., несмотря на неблагоприятные условия работы, Ломоносов написал и представил Академии наук ряд важных теоретических диссертаций. В этот же период он провел некоторые экспериментальные исследования. Как вполне сложившийся ученый он в 1745 г. был избран академиком и назначен профессором химии. Он продолжал заниматься теоретическими исследованиями и литературной работой до конца 1748 г., когда вступила в строй учрежденная и построенная по его инициативе Химическая лаборатория Академии.
Продолжая теоретические и литературные работы в различных областях наук, Ломоносов выполнил в своей лаборатории ряд экспериментальных исследований, главным образом по вопросам технической химии, что было вполне в духе времени. Он разработал, в частности, рецептуры изготовления нескольких минеральных красок, главное же внимание уделил разработке рецептур окрашенных в различные цвета стекол для создания мозаичных картин и для производства «стеклянной галантереи». Вместе с тем некоторые исследования и опыты он проводил для обоснования выдвинутых им теоретических положений. В лаборатории было выполнено также много химических анализов руд, минералов и всевозможных материалов. Здесь же Ломоносов прочитал студентам Академического университета первый в истории науки курс физической химии.
С течением времени Ломоносов принужден был в значительной степени отойти от исследовательской работы в области химии и физики, так как по поручению правительства и Академии наук был загружен многочисленными и разнохарактерными обязанностями и административной работой. После 1756 г. он переключился главным образом на занятия историей, филологией, географией, экономикой и продолжал экспериментальные исследования лишь на основанном им стекольном заводе и в домашней лаборатории. И все же в последние 10 лет жизни им были написаны замечательные диссертации в области физики и других наук.
Умер Ломоносов 4 апреля 1765 г. Научная деятельность Ломоносова продолжалась около 25 лет. За этот сравнительно короткий промежуток времени им была выполнена колоссальная работа в области естественных и гуманитарных наук. Как и некоторые его современники и ученые последующих поколений, Ломоносов был ученым-энциклопедистом, или, как говорили в то время, «полигистором». Помимо двух десятков химических диссертаций, он оставил капитальные труды по русской истории, филологии, горному делу и металлургии, физике, экономике, метеорологии и другим областям знания. Он был талантливым поэтом и своим творчеством оказал значительное влияние на развитие русской поэзии. Занимался он также драматургией.
Однако наиболее любимой областью науки у Ломоносова была химия. Характерно, что Ломоносов широко использовал в своих химических трудах успехи физики того времени и вообще считал физику основой для плодотворных занятий в области химии. «Химик без знания физики, — писал он, — подобен человеку, который всего искать должен ощупом. И сии две науки так соединены между собой, что одна без другой в совершенстве быть не могут» (6).
Поэтому многие химические диссертации Ломоносова одновременно можно считать и физическими диссертациями. Именно исходя из своей концепции о неразрывной связи химии и физики, Ломоносов основал новую науку — физическую химию.
Ломоносов не смог опубликовать всех своих трудов по химии и физике и физико-химических диссертаций. Многие его сочинения остались в рукописях и почти 150 лет лежали в архивах почти в полной безвестности, пока в начале текущего столетия Б. Н. Меншуткин не собрал и не опубликовал их. Те немногие диссертации, которые Ломоносов успел напечатать при жизни, естественно, не могли дать полного представления о гигантской работе, проделанной им в области «корпускулярной философии». И все же выдающиеся заслуги Ломоносова как естествоиспытателя были частично признаны его современниками. Это выразилось, в частности, в том, что Ломоносов был избран членом Болонской и Стокгольмской академий наук.