Движение молекул

Трудно охватить круг интересов Ломоносова — настолько он велик. А. С. Пушкин говорил о Ломоносове, что он, «соединяя необыкновенную силу воли с необыкновенной силой понятия, обнял все отрасли просвещения. Историк, ритор, механик, химик, минералог, художник и стихотворец, — он всё испытал и всё проник».

Разносторонность таланта Ломоносова настолько поражала иностранцев, что они не могли представить себе, что это был один человек. Ещё недавно в некоторых иностранных книгах по истории химии писали, что было два Ломоносова: один химик, а другой поэт!

Как и все лучшие сыны русского народа, Ломоносов горячо любил родину и много усилий приложил для увеличения её мощи, для улучшения жизни народа. Заботясь о распространении знаний, Ломоносов организовал Московский университет, являющийся до сих пор одним из крупнейших научных центров нашей страны.

Автор замечательных поэтических произведений, Ломоносов писал о русском языке: «Карл пятый Римский император говаривал, что испанским языком с богом, французским с друзьями, немецким с неприятелем, итальянским с женским полом говорить прилично. Но если бы он русскому языку был обучен, то, конечно, добавил бы, что им со всеми говорить возможно. Ибо нашёл бы в русском языке великолепие испанского, живость французского, крепость немецкого, нежность итальянского».

В самых различных областях знания работал Ломоносов. Но особенно много он занимался физикой и химией.

Ломоносов создал первую в России химическую лабораторию, предназначенную для чисто научных исследований. Он первый понял значение взвешивания веществ при химических превращениях.

Производя опыты, Ломоносов подтвердил великий закон природы, открытый им раньше.

Ещё в 1748 году Ломоносов писал: «Все перемены в природе случающиеся такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присоединится к другому… Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения…». Значение этого всеобщего закона сделалось ясным только в наше время. Этот закон должен по справедливости называться законом Ломоносова.

Изучая свойства тел, великий русский учёный объясняет истинную причину таких свойств, как упругость газов, нагревание тел при трении и т. д.

Что происходит с телами при нагревании? Что такое тепло? Почему тела притягиваются к земле? Почему газ сопротивляется сжатию? Почему тело, выставленное на мороз, охлаждается? — эти вопросы особенно интересовали науку во времена Ломоносова.

В то время в европейской науке существовал один ответ на все перечисленные выше вопросы. Для объяснения непонятных явлений наука располагала тогда целым набором таинственных «невесомых веществ» или, как их называли, «материй». Например, существовали «невесомая тепловая материя», «невесомая материя упругости», «материя холода» и т. д. При помощи этих «материй» можно было на словах объяснить всё, что угодно, по существу не объясняя ничего. Вас, например, интересует, почему вода в чайнике, поставленном на огонь, нагревается? Ответ готов: невесомая тепловая материя, выделяемая огнём, входит в воду, и вода нагревается!

Михаил Васильевич Ломоносов (родился в 1711 году, умер в 1765 году).

Вы хотите знать, почему газ сопротивляется сжатию? Потому что в нём имеется невесомая материя упругости, которая и противится уменьшению объёма, занимаемого газом.

Такое «объяснение» непонятных явлений напоминает рассуждение невежественного врача в одной из комедий. Как известно, в зёрнах мака имеется снотворное вещество — опий. Невежественный врач объяснял снотворное действие опия, говоря, что «опий усыпляет потому, что он обладает усыпляющими свойствами»!

Ясно, что такого рода объяснения ничего не объясняют, не помогают нам понять, почему в природе происходят те или иные явления.

И вот с этими «невесомыми материями» и начинает борьбу Ломоносов. В своих сочинениях он доказывает, что и тепло и упругость газов можно объяснить, не пользуясь таинственными «материями».

Как же это можно объяснить?

Ломоносов считал, что все тела состоят из мельчайших частиц, или, как он их называл, корпускул. Корпускулы чрезвычайно малы, и потому даже в небольшом количестве вещества их должно быть очень много.

Движение и взаимодействие корпускул и определяют свойства тел.

Идеи Ломоносова были встречены чрезвычайно, враждебно большинством заграничных учёных. В 1754 году некий Арнольд для получения учёной степени в Эрлангенском университете (Германия) написал сочинение, в котором «с успехом доказал» неправильность объяснения теплоты, которое было дано Ломоносовым.

Но беспристрастный суд истории доказал, что прав был Ломоносов. Его идеи были в дальнейшем развиты трудами многих исследователей в стройное учение, которое мы и постараемся изложить далее.

2. Вечное движение

Развитие науки за последние 150 лет наглядно доказало правильность гениальных мыслей Ломоносова.

Частицы, которые великий учёный назвал корпускулами, позднее стали называть молекулами. Молекулы действительно очень малы (рис. 1).