Автор книги: Андрей Шолохов
Жанр: Биографии и Мемуары, Публицистика
Возрастные ограничения: +12
сообщить о неприемлемом содержимом
Текущая страница: 9 (всего у книги 26 страниц) [доступный отрывок для чтения: 9 страниц]
А. М.Черепащук, Ю. Л. Менцин
Открывая бездну, полную звёзд (М. В. Ломоносов и его вклад в развитие астрономии)
В многогранной деятельности Михаила Васильевича Ломоносова (1711–1765) – учёного и поэта, художника и просветителя, историка, реформатора русского языка и вдохновителя создания первого российского университета – исследования в различных областях астрономии занимали видное, а порой главенствующее место. Наиболее важным результатом этих исследований, несомненно, является открытие Ломоносовым атмосферы Венеры, совершённое им во время наблюдений прохождения планеты по диску Солнца 26 мая (6 июня по новому стилю) 1761 года. Ломоносов внёс существенный вклад в подготовку и организацию астрономических, геодезических и гравиметрических экспедиций. К числу несомненных достижений Ломоносова в астрономии можно отнести усовершенствование им конструкции отражательного телескопа. Им также были улучшены некоторые геодезические инструменты. Предвосхищая использование светосильной оптики, Ломоносов первым создал зрительную трубу, позволяющую наблюдать предметы в глубоких сумерках, названную им «ночезрительной трубой».
Говоря о вкладе Ломоносова в развитие астрономии, нельзя не упомянуть его научно-просветительскую и научно-популяризаторскую деятельность. Ломоносов по праву считается одним из основоположников русского научного языка. Он ввёл в обращение значительное количество научных терминов, которые применяются по сей день. В их числе такие, активно используемые в астрономии, как «законы движения», «земная ось», «горизонт», «преломление лучей», «полнолуние», «созвездие», «барометр», «атмосфера».
На протяжении многих лет, не боясь преследований со стороны реакционеров и невежд, Ломоносов выступал активным пропагандистом теории гелиоцентризма и учения о существовании множественности миров, подобных Земле. При этом Ломоносов постоянно отстаивал идею о том, что небесные явления подчиняются тем же законам физики и химии, что и земные. Поэтому физические и химические законы, обнаруженные в земных условиях, могут использоваться при изучении других планет. Наиболее важным результатом этих воззрений стало применение Ломоносовым законов рефракции при анализе некоторых явлений, сопровождавших прохождение Венеры по диску Солнца. Анализ этих явлений (подробнее о них будет сказано ниже) привёл Ломоносова к выводу о том, что Венера, как и Земля, окружена атмосферой. Это открытие позволяет с полным основанием считать Ломоносова первым русским астрофизиком.
К сожалению, большинство естественнонаучных, в том числе астрономических, достижений Ломоносова не были по достоинству оценены современниками учёного, а после его смерти и вовсе забыты. В частности, приоритет в открытии атмосферы Венеры приписывался английскому астроному У. Гершелю (1738–1822) и немецкому астроному И. И. Шрётеру (1745–1816), которые через 30 лет после наблюдений Ломоносова независимо друг от друга обратили внимание на удлинение «рогов» серпа Венеры и объяснили это удлинение существованием у планеты атмосферы.
Заслуга восстановления справедливости в отношении достижений Ломоносова в естествознании принадлежит известному российскому астроному, создателю Астрономической обсерватории Московского университета Д. М. Перевощикову (1788–1880), который посвятил научному творчеству Ломоносова две работы (1831 и 1865 г.[201]201
Перевощиков Д. М. Рассмотрение Ломоносова рассуждения о явлениях воздушных от электрической силы происходящих//Телескоп, 1831. Ч. 1. С. 486–513; он же. Труды Ломоносова по физике и физической географии//Радуга. Кн. 4.1865. С. 59–73,176–201.
[Закрыть]). В этих работах Перевощиков рассмотрел некоторые физические идеи Ломоносова, в том числе ставшую весьма популярной в начале XIX века идею о фундаментальном характере электрических сил, лежащих в основе большинства наблюдаемых природных явлений. Перевощиков также отметил приоритет Ломоносова в открытии атмосферы Венеры и посетовал на то, что «славою же первоклассного Испытателя Природы не пользуется он (Ломоносов. – Примеч. Анатолия Черепащука и Юлия Менцина) не токмо между чужеземцами, но и между соотечественниками, из которых большая часть даже не думает, что в его рассуждениях о различных предметах Естествознания могут заключаться мысли обширные и поучительные, несмотря на нынешнее совершеннейшее состояние наук; но, читая, изучая сии рассуждения, всегда приходил я в удивление перед его гением, который предвидел истины, доказанные ныне многочисленными и точными наблюдениями»[202]202
Перевощиков Д. М. Рассмотрение Ломоносова рассуждения о явлениях воздушных от электрической силы происходящих. С. 488.
[Закрыть].
В XX веке несправедливость по отношению к Ломоносову была устранена. Его научное наследие стало предметом глубоких и всесторонних исследований, в том числе со стороны таких выдающихся учёных, как С. И. Вавилов (1891–1951), Б. А. Воронцов-Вельяминов (1904–1994), П. Л. Капица (1894–1984), В. Г. Фесенков (1889–1972) и др. Существенное внимание при этом было уделено анализу работ Ломоносова в области астрономии и прикладной оптики.
Так, в 1940-е годы С. И. Вавилов проанализировал историю создания Ломоносовым «ночезрительной трубы» и убедительно доказал правоту учёного в его споре с Ф.У.Т. Эпинусом (1724–1802) и другими членами Петербургской академии наук[203]203
Вавилов С. И. Ночезрительная труба М. В. Ломоносова//Вавилов С. И. Михаил Васильевич Ломоносов. М., 1961. С. 80–102; он же. Оптические исследования М. В. Ломоносова//Вавилов С. И. Михаил Васильевич Ломоносов. М., 1961. С. 103–120.
[Закрыть]. В 1950-е годы В. В. Шаронов,[204]204
Шаронов В. В. «Явление Ломоносова» и его значение для астрономии//Астрономический журнал, 1952. Т. 29. С. 728–737; он же. Ломоносов как организатор наблюдений прохождения Венеры по диску Солнца в 1761 г. в России и открытие им атмосферы Венеры. Ломоносов, 1961. Т. IV. С. 7–40.
[Закрыть] (1901–1964) детально изучил историю открытия Ломоносовым атмосферы Венеры и дал оценку результатам его наблюдений с позиции астрономии XX века. В работах В. Л. Ченакала[205]205
Четкая В. Л. Большой неподвижный телескоп Ломоносова с сидеростатом//Историко-астрономические исследования. Вып. 1. М., 1955. С. 207–212; он же. Малые обсерватории Петербургской академии наук в XVIII в.//Историко-астрономические исследования. Вып. 3. Гл. 3. Обсерватория в усадьбе М. В. Ломоносова. М., 1957. С. 261–428.
[Закрыть] и Д. Н. Пономарёва[206]206
Пономарёв Д. Н. К истории создания телескопа М. В. Ломоносовым//Историко-астрономические исследования. Вып. 15. М., 1980. С. 143–156.
[Закрыть] была рассмотрена деятельность Ломоносова по усовершенствованию наблюдательных инструментов. Монография Н. И. Невской[207]207
Невская Н. И. Петербургская астрономическая школа XVIII в. Л., 1984.
[Закрыть], посвященная становлению Петербургской астрономической школы, позволила взглянуть на работы Ломоносова в контексте всего объёма астрономических исследований, проводившихся в XVIII веке в Петербургской академии наук.
Важной вехой в изучении астрономических работ Ломоносова стала книга П. Г. Куликовского «М. В. Ломоносов – астроном и астрофизик»[208]208
Куликовский П. Г. М. В. Ломоносов – астроном и астрофизик. М., 1961.
[Закрыть], обобщившая весь собранный к тому времени материал по данному вопросу. Наконец, уже в наши дни дополнительным стимулом для продолжения анализа астрономического наследия Ломоносова стали массовые наблюдения прохождения Венеры по диску Солнца 8 июня 2004 года (следующее прохождение Венеры по диску Солнца мы сможем наблюдать 6 июня 2012 года. Это астрономическое явление повторяется через следующие промежутки времени: 8 лет, 105,5 лет, 8 лет и 121,5 года. Предыдущие пять событий происходили в 1761, 1769, 1874, 1882 и 2004 годах. После 2012 года повторения прохождения Венеры нам придётся ждать до 2117 года), а также активно ведущиеся сейчас поиски планет, находящихся вблизи других звёзд (экзопланет), для обнаружения которых используются различные явления (transit phenomena), возникающие при прохождении таких планет по диску звезды (см. об этом статью М. Я. Марова[209]209
Marov M. Ya. Mikhail Lomonosov and the discovery of the atmosphere of Venus during the 1761 transit//Proceedings IAU Colloquium. No. 196, 2004. P. 209–218.
[Закрыть]).
Как видим, потомки по достоинству оценили вклад Ломоносова в развитие астрономии. Но что помешало сделать это современникам учёного? Многие историки, опираясь, в первую очередь, на жалобы самого Ломоносова, объясняют игнорирование его работ засильем иностранцев, занятых интригами и мало интересующихся развитием российской науки. Однако среди них были не только интриганы, но и выдающиеся учёные, чей вклад в становление российской науки трудно переоценить. Между тем, Ломоносов неоднократно конфликтовал и с такими учёными, например, с Ф.У.Т. Эпинусом. В чём причина подобных конфликтов? Вспыльчивый характер Ломоносова или столкновение различных научных мировоззрений? В предлагаемой статье мы попытаемся ответить на эти вопросы, анализируя некоторые эпизоды научной биографии Ломоносова, связанные, прежде всего, с его становлением как астронома.
Биографы Ломоносова считают, что интерес к астрономии появился у него ещё в юности, когда он, сопровождая отца в плаваниях по Северной Двине и Белому морю, приобрёл некоторый опыт навигации и навыки внимательного наблюдения природных, в том числе всевозможных небесных явлений[210]210
Куликовский П. Г. Указ. сочинение; Меншуткин Б. Н. Жизнеописание Михаила Васильевича Ломоносова. М.-Л., 1947; Морозов А. А. Ломоносов. М., 1965; Павлова Г. Е., Фёдоров А. С. Михаил Васильевич Ломоносов (1711–1765). М., 1986.
[Закрыть]. Другим источником знаний по астрономии для Ломоносова стал буквально выученный юношей наизусть знаменитый учебник Л. Ф. Магницкого (1669–1739) «Арифметика». В этом учебнике, впервые изданном в 1703 году по повелению Петра I, содержались простейшие сведения о географических координатах, о связи фаз Луны с морскими приливами, о рефракции и др.
Некоторые сведения из астрономии Ломоносов мог получить во время обучения с 1730 по 1735 год в Славяно-греко-латинской академии при Московском Заиконоспасском монастыре. Естественные науки в академии не преподавались, но в монастырской библиотеке Ломоносов обнаружил несколько трактатов по физике и математике, написанных по-латыни и, по-видимому, содержавших сведения и по астрономии.
Полноценные астрономические знания Ломоносов впервые получил в гимназии при Петербургской академии наук. В ноябре 1735 года по распоряжению Сената Славяно-греко-латинская академия отправила Ломоносова в числе 12 лучших учеников для дальнейшего обучения в Академическкю гимназию. С января по сентябрь 1736 года Ломоносов слушал в гимназии лекции, которые ученикам читали члены Академии наук, в частности, лекции по астрономии – известный учёный, создатель Петербургской астрономической школы Ж. Н. Делиль (1688–1768).
Вскоре занятия в гимназии пришлось прервать. В сентябре 1736 года Ломоносов вместе с двумя другими учениками – Г. У. Райзером (1718-?) и Д. И. Виноградовым (1720–1758) (будущим изобретателем русского фарфора) был отправлен в Германию для изучения металлургии и горного дела. Первоначально Ломоносов изучал в Марбурге химию у профессора Ю. Г. Дуйзинга (1705–1761), а философию, механику и физику у широко известного тогда профессора X. Вольфа (1679–1745). На лекциях по физике и философии Ломоносов познакомился с историей и современным состоянием астрономии и космологии. Однако данными, позволяющими оценить объём полученных им астрономических знаний, историки не располагают. Сам же Ломоносов позже писал, что серьёзно начал заниматься астрономией лишь после возвращения в Петербург в 1741 году[211]211
Куликовский П. Г. Указ. соч. С. 31.
[Закрыть].
В начале 1739 года Ломоносов отправился в город Фрейберг к горному советнику И. Ф. Генкелю (1678–1744), прославившемуся исследованиями в прикладной химии, минералогии и металлургии, а также высоким качеством подготовки специалистов, проходивших обучение в созданной им химической лаборатории. Однако обучение металлургии и горному делу (ради чего Ломоносов, собственно, и был направлен в Германию) быстро прервалось. Генкель тяготел к сугубо авторитарным методам преподавания и требовал от учеников беспрекословного послушания, что стало причиной его неоднократных столкновений с Ломоносовым. В 1740 году Ломоносов вернулся в Марбург, где продолжил обучение у Вольфа, который высоко ценил способности и старание русского студента. Между тем сроки зарубежной командировки Ломоносова давно закончились. В начале июня 1741 года он вернулся в Петербург и через несколько дней после возращения приступил к работе в Академии наук, которая продолжалась почти четверть века, до смерти учёного в 1765 году.
Анализируя причины, по которым научные работы Ломоносова не получили должной оценки не только за рубежом, но и в России, П. Л. Капица (1894–1984) в докладе «Ломоносов и мировая наука» (1965) в первую очередь указал на отсутствие в России полноценного научного сообщества. Капица считал, что без такого сообщества, способного оценить результаты деятельности учёного, исправить его ошибки, привлечь внимание зарубежных коллег и т. д., работы даже гениального исследователя могут остаться незамеченными. Кроме того, по мнению Капицы, негативную роль в научной карьере Ломоносова сыграло то, что физику и математику он изучал под руководством Христиана Вольфа. Ознакомившись с трудами Вольфа и сравнив их с трудами других физиков того времени, Капица написал, что Вольф произвёл на него «впечатление учёного с ограниченным физическим мышлением. Известно, что своей славой он был обязан работам на отвлечённые философские темы. По-видимому, Вольф не привил Ломоносову элементов конкретного математического мышления, без которого трудно воспринимать механику Ньютона»[212]212
Капица П. Л. Жизнь для науки. Ломоносов, Франклин, Резерфорд, Ланжевен. М., 1965. С. 16.
[Закрыть].
Вольф в своих курсах мало внимания уделял механике и физике Ньютона. Его ученик Ломоносов не признавал для тяготения и электричества действие на расстоянии, отвергал закон, согласно которому, вне зависимости от природы, масса тела пропорциональна его весу (принцип пропорциональности, а точнее равенства, гравитационной и инерционной масс). В 1755 году Ломоносов даже предлагал выдвинуть в качестве задачи на премию Академии наук экспериментальную проверку гипотезы о пропорциональности массы тела его весу. Предложение вызвало резкие возражения. Против постановки такой задачи, несмотря на весьма благожелательное отношение к Ломоносову, высказался и Леонард Эйлер (1707–1783), привлечённый тогда в качестве третейского судьи. Против Ломоносова в данном вопросе выступил даже его единственный ученик астроном С. Я. Румовский (1734–1812), который изучал математику в Берлине у Эйлера и, безусловно, хорошо знал механику Ньютона[213]213
Там же. С. 14–15.
[Закрыть].
Подобные эпизоды дали основание некоторым современным исследователям усомниться в достаточном профессионализме Ломоносова как учёного. Так, историк науки В. К. Новик, анализируя неоднократные конфликты Ломоносова с Ф.У.Т. Эпинусом, безоговорочно принимает сторону последнего и трактует их как столкновения дилетанта с профессионало М. В. К. Новик пишет: «Эпинус не был столь разносторонне талантлив, как Ломоносов. Он не писал стихи и не выкладывал прекрасные мозаики, он не мог и не позволил бы себе, занимаясь химией, переключаться на споры по истории или социологии. Но в научных дискуссиях побеждает вышколенный профессионал, а не гениальный дилетант. И Ломоносов, выступая "на поле" физики и астрономии, многократно бывал принуждён публично смиряться с жёсткой, но корректной критикой и отступать. И тогда научные аргументы заменялись жалобами покровителям и в Сенат, переводящими конфликт в плоскость "русские – немцы"»[214]214
Новик В. К. Академик Франц Эпинус (1724–1802): краткая биографическая хроника//Вопросы истории естествознания и техники, 1999. № 4. С. 16.
[Закрыть].
Более справедливой и верной нам представляется позиция историка Э. П. Карпеева, который видит в Ломоносове не дилетанта, а профессионала иного типа. Приведём одну из характеристик Карпеева, очень точно, на наш взгляд, объясняющую особенности научного мышления Ломоносова: «Анализ естественнонаучных работ Ломоносова позволяет сделать вывод, что он по складу ума и характеру поведения принадлежал, согласно классификации В. Ф. Оствальда, к учёным-романтикам. Для них характерны: интерес ко многим разнородным предметам, разностороннее и усиленное чтение, которое порождает немедленное стремление к творчеству, подвижность ума, воодушевление, обладание избыточным запасом мыслей, идей и планов; они оказывают влияние на своё время и многое другое. Ломоносов всегда стремился охватить всю проблему в целом, он как бы парил над нею, опуская частности. Воспитанная отечественной культурой сильнейшая гуманитарная составляющая Ломоносова определяла образность его мышления, а строгая логика сочеталась со слабым знанием математики. Поэтому его теории носили в основном качественный характер и не имели сколько-нибудь серьёзного математического оформления»[215]215
Карпеев Э. П. «Се человек…» (заметки к психологическому портрету М. В. Ломоносова)//Вопросы истории естествознания и техники, 1999. № 1. С. 106–121.
[Закрыть].
Говоря о Ломоносове как об учёном-естествоиспытателе, очень важно отметить, что в астрономии он проявил себя как проницательный наблюдатель (следствием этого стало открытие им атмосферы Венеры), а в химии и физике как талантливый экспериментатор. Работы Ломоносова по химии получили высокую оценку со стороны Эйлера. В апреле 1760 года Ломоносов за достижения, прежде всего в физических науках, был единогласно избран почётным членом Шведской академии наук. В мае 1764 года он стал почётным членом Болонской академии наук. Таким образом, иностранцы вполне адекватно оценили талант и научные достижения Ломоносова, и можно только сожалеть о том, что во время обучения в Германии он не попал в надлежащие руки. Интересно отметить, что, несмотря на ссоры и уход от Генкеля, Ломоносов всё же довольно многому успел научиться у этого специалиста. После возвращения в Петербург Ломоносов упорно добивался открытия химической лаборатории при Академии наук, хорошо осознавая важность её создания, хотя подобные лаборатории в то время были большой редкостью. И 12 (23) октября 1748 года строительство первой в России научной химической лаборатории, созданной по проекту Ломоносова, было завершено.
Позитивную роль в развитии научного мышления Ломоносова, уже после его возвращения в Петербург, могла бы сыграть астрономия. Занятия этой наукой заставили бы учёного намного глубже, чем у Вольфа, изучить механику Ньютона и высшую математику. Однако, несмотря на значительный интерес Ломоносова к астрономии, обстоятельства сложились так, что серьёзно заняться ею Ломоносову удалось лишь в последние несколько лет жизни, после того, как в марте 1758 года он был назначен руководителем Географического департамента Академии наук.
Рассмотрим вкратце причины, помешавшие Ломоносову посвятить себя астрономии в предшествующие годы. Во-первых, 25 июля (5 августа) 1745 года Ломоносов был назначен профессором химии Академии наук и большую часть своего времени уделял химическим исследованиям. Кроме того, очень много сил и времени у него отнимало выполнение заказов на изготовление мозаик и написание праздничных од. Во-вторых, астрономическим исследованиям препятствовала обстановка, сложившаяся в академии. В 1744 году Ж. Н. Делиль, на лекциях которого Ломоносов впервые (ещё в 1736 году) познакомился с современной астрономией, объявил, что возвращается во Францию. Хотя в Петербурге Делиль задержался до лета 1747 года, с учениками он уже не занимался и готовил к сдаче дела по Географическому департаменту Петербургской академии наук и созданной им прекрасной, оснащённой лучшими для того времени инструментами, астрономической обсерватории.
К сожалению, вскоре после отъезда Делиля, в декабре 1747 года обсерватория сгорела. В полном объёме её восстановить не удалось, и до конца 1760-х годов обсерватория большую часть времени была закрыта. Кроме того, в 1753 году, вскоре после гибели от удара молнией профессора физики Г. В. Рихмана (1711–1753), был закрыт и физический кабинет Академии наук. Он был открыт в 1757 году, когда в академии начал работать Ф.У.Т. Эпинус, назначенный руководителем физического кабинета. В подчинении у Эпинуса оказалась и академическая обсерватория. Впрочем, гораздо более существенный вред петербургской астрономии нанёс не пожар, а советник Канцелярии Академии наук И. Д. Шумахер (1690–1761), постоянно конфликтовавший с Делилем.
Шумахер добился отмены присвоенного заслуженному учёному звания почётного члена Петербургской академии наук и, кроме того, попытался оклеветать его (подробнее об этой истории см. монографию Н. И. Невской[216]216
Невская Н. И. Указ. соч. С. 79–83.
[Закрыть]). Результатом этих и ряда других действий Шумахера стало то, что с 1748 по 1766 год ни один известный астроном не принял приглашения приехать на работу в Россию и обсерватория оставалась без директора. Понятно, что в таких условиях посвящать себя занятиям астрономией Ломоносову было довольно трудно. Тем не менее, за период с 1741 по 1758 год кое-что для астрономии он сделал.
В 1741 году, сразу после возвращения в Петербург, Ломоносов по просьбе Делиля занялся просмотром русских летописей с целью выявления в них записей, посвященных астрономическим явлениям. Кроме того, в этом же году он написал работу «Рассуждение о катоптрико-диоптрическом зажигательном инструменте». Эта работа дала Ломоносову первый опыт исследований в прикладной оптике и, совместно с работой «Физико-химические размышления о соответствии серебра и ртути» (1741), позволила в начале 1742 года получить должность адъюнкта «физического класса». В 1744 году Ломоносов перевёл с немецкого на русский язык работу профессора астрономии Петербургской академии наук Г. Гейнзиуса (1709–1769) «Описание в начале 1744 года явившияся кометы»[217]217
Ломоносов М. В. Полное собрание сочинений. В 11 томах. М.-Л., 1950–1959,1983. Т. 4. С. 7–110.
[Закрыть].
Незадолго до начала работы над переводом Ломоносов написал две оды, в которых в поэтической форме выразил свои мысли о природе Солнца, северных сияний и множественности миров: «Утреннее размышление о Божием Величестве» и «Вечернее размышление о Божием Величестве» (обе написаны в 1743 году). В первой из них Ломоносов высказывает смелую идею о том, что, если бы мы могли приблизиться к Солнцу,
Историк астрономии П. Г. Куликовский (1910–2003) с восхищением отмечал, что эти строки написаны Ломоносовым тогда, когда ещё ничего не было известно о природе Солнца, когда ещё не было даже понятия «солнечные протуберанцы», а многие астрономы, включая В. Гершеля (1738–1822), считали солнечные пятна твёрдой тёмной поверхностью Солнца, проглядывающей через разрывы в светящейся раскалённой оболочке. Только в 1860-е годы было окончательно признано, что хромосфера и протуберанцы не являются обманом зрения и принадлежат Солнцу. Мысль же о вихревой природе солнечных пятен была высказана ещё позже[219]219
Куликовский П. Г. Указ. соч. С. 59.
[Закрыть]. Характеризуя научную поэзию Ломоносова, С. И. Вавилов писал: «Без преувеличения можно сказать, что М. В. Ломоносов был учёным в поэзии и искусстве и поэтом и художником в науке»[220]220
Вавилов С. И. Ломоносов и русская наука//Вавилов С. И. Михаил Васильевич Ломоносов. М., 1961. С. 24.
[Закрыть].
В оде «Вечернее размышление…» Ломоносов изложил свои размышления о загадочной природе северных сияний, перемежая их высказываниями в пользу учения о множественности миров. Именно здесь находятся часто цитируемые строки:
В 1752 году в «Письме о пользе стекла», адресованном другу и покровителю графу И. И. Шувалову (1727–1797), Ломоносов, рассказывая о разных способах использования стекла (окна, очки, украшения, зеркала, художественные промыслы и т. д.), упоминает и астрономию, в которой применение телескопа привело к фундаментальным открытиям. В своём «Письме» Ломоносов также находит место для пропаганды системы Коперника (1473–1543) и учения о множественности миров[222]222
Там же. С. 517–518.
[Закрыть].
Стихи, посвященные астрономии и космологии, можно найти и в сугубо научных работах Ломоносова. Так, в «Прибавлении к статье "Явление Венеры на Солнце, наблюденное в Санктпетербургской Императорской Академии Наук Майя 26 дня 1761 года"» содержится часто цитируемое шуточное стихотворение, в котором спор между Коперником и Птолемеем (ок. 87-165) разрешает простой повар следующими словами:
Помимо шуточных стихов «Прибавление…» содержит серьёзные и весьма актуальные в наши дни рассуждения о соответствии научных теорий догматам христианской церкви. Ломоносов писал, что научные истины и вера не могут и не должны быть враждебными друг другу, так как являются родными сестрами, дочерьми одного Всевышнего родителя. В то же время, науку и веру нельзя смешивать. «Нездраворассудителен математик, ежели он хочет Божескую волю вымерять циркулом. Таков же и богословия учитель, если он думает, что по Псалтире научиться можно астрономии или химии»[224]224
Ломоносов М. В. Полное собрание сочинений. Т. 4. С. 375.
[Закрыть].
Научные исследования Ломоносова постоянно вдохновляла идея о фундаментальном единстве законов природы. В своих исследованиях Ломоносов исходил из того, что явления, протекающие на поверхности Земли, в верхних слоях атмосферы, на других планетах и даже звёздах, подчиняются одним и тем же физическим законам. При этом конкретным звеном, способным связать воедино различные классы явлений, Ломоносов считал электрические силы. Подлинным манифестом этой естественнонаучной философии стал доклад «Слово о явлениях воздушных, от Електрической силы происходящих»[225]225
Ломоносов М. В. Полное собрание сочинений. Т. 3. С. 15–99.
[Закрыть], прочитанный Ломоносовым 26 ноября (5 декабря) 1753 года на Публичном собрании Академии наук.
Восторженный отзыв и детальный разбор этого доклада содержится в уже цитированной нами работе Д. М. Перевощикова. Анализ содержания доклада с позиций современной науки можно найти в работах П. Г. Куликовского, Б. Н. Меншуткина, Г. Е. Павлова и А. С. Фёдорова. Мы же отметим лишь то, что в своём докладе Ломоносов высказал подтвердившуюся в XX веке гипотезу об электрической природе северных сияний[226]226
Невская Н. И. Первый русский астроном А. Д. Красильников//Историко-астрономические исследования. Вып. 3. М., 1957. С. 453–484.
[Закрыть]. Кроме того, отвергая теорию Ньютона о хвостах комет как парах, истекающих из атмосфер комет под действием тепла солнечных лучей и освещенных Солнцем, Ломоносов выдвинул свою собственную физическую теорию строения комет и кометных хвостов. Исходя из фундаментальной для него идеи о физическом единстве земных и небесных явлений, Ломоносов считал образование светящихся кометных хвостов и северных сияний родственными явлениями, в основе которых лежит действие электрических сил. При этом он критиковал Ньютона, выдумавшего для объяснения появления хвостов комет какие-то особые пары, в то время как опыт убеждает нас в том, что земные и небесные явления подчиняются одним законам, и, например, лучи света от звёзд преломляются также, как лучи света от Солнца или от земных огней.
Выдвинутая Ломоносовым электрическая теория кометных хвостов – поучительный пример того, как, исходя из верных принципов (единства законов природы), можно прийти к скороспелым и неверным выводам. Гипотеза Ломоносова была отвергнута астрономами, сотрудниками Академии наук И. А. Брауном (1712–1768), А. Н. Гришовым (1726–1760) и Н. И. Поповым (1720–1782), что привело к довольно резкой полемике между Ломоносовым и этими учёными. Через три года эта полемика продолжилась. Теперь она была связана с так называемой «ночезрительной трубой» Ломоносова.
13 (24) мая 1756 года Ломоносов представил Академическому собранию «машину, придуманную им для усиления света». Эта «машина» представляла собой обычную зрительную трубу с довольно большим объективом и маленьким, близким к размерам расширенного зрачка, окуляром и предназначалась, как объяснял Ломоносов, для наблюдения ночью за кораблями и скалами на море. Астрономы Гришов и Попов, ознакомившись с «машиной» Ломоносова, которую он назвал «ночезрительной трубой», заявили, что не видят в представленном им изобретении ничего нового, кроме рукоятки, и что усиливать, или, как писал Ломоносов, «сгущать», свет она не может. Ломоносов категорически не согласился с выводами оппонентов и, исходя из собственного опыта, настаивал на том, что его труба действительно позволяет в глубоких сумерках видеть предметы, вообще не различимые невооружённым глазом. В результате разгорелся ожесточённый спор, в котором с мая 1757 года принимал активное участие физик Ф.У.Т. Эпинус, написавший даже по этому поводу мемуары «Доказательство невозможности ночезрительной трубы Ломоносова».
21 июня (2 июля) 1759 года Ломоносов продемонстрировал членам академии новую английскую зрительную трубу, переданную ему И. И. Шуваловым. Эта труба являлась, по мнению Ломоносова, реализацией его идеи, что дало учёному основание пожаловаться в письме покровителю на то, что из-за позиции академии нанесён ущерб его, Ломоносова, чести, а также славе России. Спор Ломоносова с коллегами разгорелся с новой силой, и Эпинус, чтобы завершить его, предложил обратиться за посредничеством в Парижскую академию наук. Предложение Эпинуса, однако, не было реализовано. Точку же в этом споре спустя почти 200 лет поставил выдающийся физик академик С. И. Вавилов.
В статьях 1945–1946 годов Вавилов тщательно проанализировал полемику Эпинуса и Ломоносова с позиций современной оптики. По мнению Вавилова, оба учёных, в сущности, спорили о совершенно разных вещах. Так, Эпинус был прав, утверждая, что для предметов конечных размеров никакая зрительная труба не может увеличить яркость изображения, получаемого на сетчатке глаза. Но Эпинус при этом не учитывал некоторые законы физиологии зрения (они стали известны лишь в 1930-е годы), в частности, принципиальные различия между дневным и ночным зрением.
При очень слабом свете сетчатка глаза приобретает особые свойства. В некоторых пределах воспринимаемая яркость тем больше, чем больше размеры изображения на сетчатке (закон Рикко). Поэтому, используя в ночных условиях зрительную трубу с большим увеличением, мы действительно можем различать предметы, не видимые глазом.
Свойством зрительных труб различать невидимые предметы моряки активно использовали уже в начале XIX века. Оппоненты же Ломоносова не могли обнаружить этот эффект, так как проводили эксперименты в обычной затемнённой комнате, где использование трубы просто позволяло лучше, детальнее, рассмотреть видимые предметы. Для того чтобы проверить утверждения Ломоносова, испытания надо было проводить на открытом пространстве и на больших расстояниях. Вавилов отмечал, что во время Великой Отечественной войны использование зенитными командами зрительных труб с большим увеличением позволяло повысить дальность действия больших прожекторов, применяемых для обнаружения вражеских самолётов, примерно в полтора раза. Таким образом, Ломоносов, исходивший из своего личного опыта наблюдений, был прав, но выяснилось это лишь в XX веке. При жизни же учёного его отношения с Эпинусом, пользовавшимся заслуженным авторитетом, были испорчены, что сыграло свою роль в истории с наблюдениями Венеры.
Полемика с Эпинусом по поводу «ночезрительной трубы» развивалась одновременно с рядом важных изменений в жизни Ломоносова. Тринадцатого (24) февраля 1757 года Ломоносов был назначен советником Академической канцелярии. В сентябре того же года он переехал в собственный дом, расположенный на набережной реки Мойки. До этого учёный жил в казённом доме, принадлежавшем Академии наук. В новом доме Ломоносов оборудовал обсерваторию, в которой в 1761 году провёл наблюдения, приведшие к открытию атмосферы Венеры. В марте 1758 года Ломоносов был назначен руководителем Географического департамента. На этой должности он оставался до конца своей жизни.
Главной задачей Ломоносова как руководителя Географического департамента стало создание нового «Атласа Российской империи» (предыдущий, созданный в 1745 году членами Академии наук Ж. Н. Делилем, Л. Эйлером, Г. Гейнсиусом и Н. Винсгеймом (1694–1751), к сожалению, содержал большое количество неточностей и ошибок, их исправлением и должен был заняться Ломоносов).
Приступая к работе над атласом, Ломоносов хорошо понимал, что успех этого проекта в большой степени зависит от точного определения координат основных опорных пунктов. Для решения этой задачи Ломоносов обратился в Сенат с предложением об организации трёх географических экспедиций. Чтобы экспедиции прошли успешно, Ломоносов поручил профессору астрономии Н. И. Попову и адъюнкту А. Д. Красильникову (1705–1773) обучить студентов Географического департамента необходимым элементам теоретической и практической астрономии. Многие затем стали квалифицированными геодезистами и картографами (К. Башуринов, Ф. Охтенский, Е. Павинский и др.) и принимали участие в академических экспедициях 1760 и 1770-х годов. Тем временем сам Ломоносов составил подробные инструкции для астрономов и геодезистов, которые должны были участвовать в экспедициях. Кроме того, он занялся проблемами рационализации методов геодезических и астрономических наблюдений. Так, Ломоносов предложил устраивать на кораблях особые обсерватории на карданном подвесе, которые избавляли бы моряков от качки (эта идея была реализована в XIX веке). Учёный разработал новый метод и инструмент для определения полуденной линии. В этом методе полуденная линия (направление меридиана) определялась не из наблюдений Солнца на одинаковой высоте до и после полудня, а из наблюдений околополярных звёзд при их наибольших удалениях от плоскости меридиана (инструмент Ломоносова представлял комбинацию квадранта (прибора для измерения угловой высоты небесного светила относительно видимого или искусственного горизонта) и секстанта (инструмента для определения высот светила). В 1762 году Ломоносов разработал и построил «морской жезл» – секстант особого вида, обеспечивавший более высокую точность, удобство наблюдений и простоту вычислений. При подготовке экспедиций Ломоносов много сил уделял проблеме улучшения хода астрономических часов. В частности, он разработал проект четырёхпружинного хронометра. К сожалению, запланированные геодезические и картографические экспедиции не состоялись. Одной из причин стала необходимость снаряжения и отправки в Сибирь двух экспедиций для наблюдения прохождения Венеры по диску Солнца 26 мая (6 июня) 1761 года.
Внимание! Это не конец книги.
Если начало книги вам понравилось, то полную версию можно приобрести у нашего партнёра - распространителя легального контента. Поддержите автора!Правообладателям!
Данное произведение размещено по согласованию с ООО "ЛитРес" (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.Читателям!
Оплатили, но не знаете что делать дальше?
