ОСНОВАТЕЛЬ НАУЧНОЙ ХИМИИ

Если во всех областях науки, которых касался Ломо­носов, он выступал смелым новатором, автором или сторон­ником самых передовых идей, то еще больше его значение в химии. Здесь он по праву может быть назван основате­лем научной химии.

Еще в 1741 году Ломоносов написал сочинение «Элемен­ты математической химии», подойдя к изучению химии с та­кой стороны, с которой до него никто на нее не смотрел.

Для всех химия была ремеслом, «искусством». Для Ло­моносова химия — наука. Для всех цель химии — разложе­ние и соединение тел. Для- Ломоносова цель химии — изуче­ние веществ и их изменений. Для всех теоретическая часть химии состояла в собрании предвзятых идей, доставшихся в наследство от прошлого, опиравшихся только на авторитет их авторов, практическая же часть — в голом описании раз­розненных, не связанных между собой фактов. Для Ломоно­сова «в химии все высказываемое должно быть доказано», как это принято в настоящей науке. Для него «истинный химик должен быть теоретиком и практиком», — он должен уметь и производить опыты с телами и давать объяснение полученных результатов.

Ломоносов весьма искусно подводит под химию прочный теоретический фундамент. Химия — наука об изменениях, происходящих в телах. Все изменения вызываются движе­нием. Наука о движении — механика. «А потому изменения эти могут быть объяснены законами механики». А так как механику нельзя знать без знания математики, то «стремя­щийся к… изучению химии должен хорошо знать и мате­матику».

Положить в основание химии механику, обрабатывать полученные при изучении тел результаты математически — вот единственно правильный путь превращения химии из ре­месла в науку. И хотя впоследствии выяснилось, что нельзя свести к законам механики все те сложные явления, с ко­торыми имеет дело химик, это ничуть не умаляет заслуги Ломоносова. В XVIII веке механика была самой разработан­ной научной дисциплиной, и, пользуясь ее достижениями, было легче всего разобраться в нагромождении разрозненных фактов, накопленных химиками. Кроме того, механика — это физическая наука, а физика и теперь лежит в основе всех химических теорий.

Таким образом, Ломоносов поистине гениально уловил связь между физикой и химией.

Развивая впоследствии мысли о роли физики в изучении химии, Ломоносов составил программу новой науки —физи­ческой химии—и читал курс ее студентам. Как и в физике, он объяснял химические явления свойствами и изменениями частичек, из которых построены тела. Но если для познаний физических явлений—теплоты, упругой силы и других — требуется знание внешнего устройства частичек—величины, формы и т. д., то для познания сущности химических явле­ний необходимо знать их внутреннее устройство: «во тьме должны обращаться… химики без знания внутреннего… ча­стиц сложения».

И Ломоносов с предельной точностью формулирует все основные понятия химии, связанные со строением вещества,— об атомах и молекулах, об элементах и простых веществах. Через 100 лет после него химикам всего мира понадобилось созывать целый международный конгресс, чтобы сообща установить те самые основные для химичесхой науки поня­тия, которые высказал и которыми пользовался в своих тру­дах Ломоносов.

Строго применяя! эти понятия, углубляясь с их помощью в самую сущность явлений, Ломоносов, естественно, пришел в 1748 году к открытию одного из величайших законов приро­ды—закона сохранения вещества и энергии. В письме к академику Эйлеру, а затем в статье «Рассуждение о твердо­сти и жидкости тел» он 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 материй, то умножится в дру­гом месте; сколько часов положит кто на бдение, столько от сну отнимет. Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения: ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оныя у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает».

А несколько позже Ломоносов доказал этот закон точ­ными опытами.

В 1673 году знаменитый английский химик Роберт Бойль нагревал металлы в закрытых сосудах. После нагревания он открывал сосуды,, взвешивал их —и обнаруживал увеличе­ние веса. Он объяснял это тем, что частицы «материи огня» проникал» сквозь стекло сосудов и соединялись с ме­таллом.

Ломоносов никак не мог согласиться с существованием «материи огня». В 1756 году он повторил опыты Бойля и нашел, что его «мнение ложно, ибо без пропущения внеш­него воздуха вес сожженного металла остается в одной ме­ре». Почему же у двух ученых получилась такая разница? Воздух, находящийся в закрытом сосуде, при нагревании соединяется с металлом. Ломоносов взвешивал сосуд, не открывая его—«без пропущения внешнего воздуха», —и на­шел вес неизменным. Бойль же перед взвешиванием откры­вал сосуд: на место воздуха, соединившегося с металлом, врывался с шумом наружный воздух, оттого сосуд и весил больше.

Правильно проводя опыт, Ломоносов получил правильные результаты, доказавшие практически закон сохранения «веса вещества.

Совершенно естественно, что Ломоносов, придя к выводу закона сохранения веса вещества, при химических процессах, не мог не понимать всей важности внедрения количественных методов в химию И действительно, он был одним из пер­вых химиков, подчеркивавших необходимость во всех- рабо­тах строго руководствоваться «мерой и весом». Только после того, как все химики прониклись сознанием этой истины, развитие химии двинулось семимильными шагами.

Как и в области физики, в химии идеи Ломоносова лишь постепенно становились всеобщим достоянием, воскресая, часто через многие годы, в трудах других светочей науки. Только через 41 год был высказан Антуаном Лавуазье закон сохранения веса вещества. Через 60 лет создатель современ­ной атомистической теории Дальтон пришел к необходимо­сти искать причины химических свойств вещества в их внутреннем строении. Через 100 лет были уточнены и вошли в употребление понятия молекулы и атома.