Как Ломоносов на 12 лет опередил Европу в законе сохранения массы и ещё в 4 вещах, которые приписывают другим

Если откроете учебник химии, там написано: закон сохранения массы открыл Антуан Лавуазье в 1774 году. Прокалил металлы в запаянной колбе, взвесил до и после — вес не изменился. Всё, классика. Но есть одна закавыка, ведь ровно то же самое за 26 лет до француза сделал Михайло Ломоносов. Сначала в письме приятелю изложил суть, а через восемь лет поставил опыт, который не оставлял сомнений. И это не единственный случай, когда его работы либо замалчивали, либо записывали на других.

Как Ломоносов описал закон сохранения раньше всех

Не надо думать, что учёный провёл решающий эксперимент в 1748 году и сразу всех известил. На самом деле цепочка была длиннее и любопытнее. В середине июля 1748 года (по старому календарю — 5-го числа) Ломоносов отправил в Европу письмо Леонарду Эйлеру. Не доклад, не научную статью — просто письмо. И там между прочим написал, что любые перемены в природе устроены так, что если где-то чего-то прибавилось, то в другом месте столько же убавилось. Касается это и вещества, и движения. Вот вам и готовый закон сохранения материи и импульса.

Ломоносов не делал из этого сенсации, для него это был рядовой вывод из его собственной картины мира. Амбиций кричать «я первый!» у него не было. И правильно, потому что экспериментального подтверждения тогда ещё не существовало. Только теория. Оно появилось позже. В 1756 году в его петербургской лаборатории — той самой, которую он отстроил по своим чертежам. Ломоносов взял стеклянные сосуды, запаял их наглухо, положил внутрь металл и принялся нагревать. Раньше английский физик Бойль делал похожие опыты, но у него колбы травили, воздух подсасывался, и вес рос. Ломоносов устранил утечку, и получил: общая масса системы не изменилась ни на грамм. Значит, «огненная материя», о которой тогда толковали химики, — выдумки.

Полное обоснование он изложил в двух работах — 1758 и 1760 годов. Обе на латыни. Обе вышли мизерными тиражами в Петербурге. Европа их не заметила, а когда спустя годы Лавуазье пришёл к тому же, Ломоносова уже не было в живых.

Газ, тепло и вращающиеся молекулы

Если спросить физика, кто заложил основы кинетической теории газов, он назовёт Бернулли (1738 год) или учёных XIX века. Но Ломоносов в том же 1748 году разработал свою версию, причём куда более глубокую. В работе под названием «Опыт теории упругости воздуха» он описал газ как толпу мельчайших частиц, которые непрерывно носятся, сталкиваются и отскакивают. Давление газа — это удары частиц о стенки. Температура — это скорость их движения. Чем быстрее бегают молекулы, тем горячее тело. А если охлаждать до предела, движение должно прекратиться — за сто лет до понятия абсолютного нуля.

Самое интересное: Ломоносов не считал молекулы упругими шариками, как приняли потом. Он предположил, что они отталкиваются друг от друга, вращаясь как волчки, и на этой основе объяснил, почему для сильно сжатого воздуха закон Бойля — Мариотта перестаёт работать. Это прямой путь к уравнению Ван-дер-Ваальса, которое вывели только в XIX веке.

Бернулли высказывал похожие идеи, но так далеко не заглядывал. Почему же Ломоносова забыли? Немецкие академики в Петербурге встретили его теорию в штыки, а публикация в местных «Комментариях» за границу почти не попала.

Как Ломоносов разглядел то, что другие сочли браком

6 июня 1761 года случился проход Венеры по диску Солнца — редкое зрелище, за которым следили астрономы по всей Европе. Ломоносов тоже смотрел в телескоп в Петербурге. И увидел то, что остальные проглядели. Когда чёрный кружок Венеры коснулся солнечного края, вокруг него засветилась тонкая огненная каёмка. Другие астрономы решили, что это брак оптики или атмосферные помехи. Ломоносов же понял, что это солнечный свет преломляется в газовой оболочке планеты. У Венеры есть атмосфера.

Он быстро написал статью и издал её в Петербурге тиражом 250 экземпляров, но Европа пропустила новость мимо ушей. Только через 30 лет, в 1791 году, англичанин Гершель и немец Шрётер независимо «открыли» то же самое, и история науки закрепила открытие за ними. В русской традиции этот эффект до сих пор называют «явлением Ломоносова». А на Западе — редко. Приоритет удалось восстановить советским астрономам в 1950-х, когда перерыли архивы и сверили даты.

Телескоп, который никто не оценил

Ньютоновский рефлектор — два зеркала. Одно главное ловит свет, второе диагональное отбрасывает его в окуляр. Недостаток: диагональное зеркало перекрывает часть лучей, изображение тускнеет. В 1762 году Ломоносов придумал другое. Он убрал второе зеркало и наклонил главное так, чтобы свет фокусировался сбоку, прямо в окуляр. Никаких преград — яркость максимальная. Он сам варил «зеркальный металл», сам шлифовал, сам мучился с болями в ногах, но добился работающего прибора.

Через 27 лет похожую систему построил Уильям Гершель, и телескоп назвали его именем. Сейчас иногда говорят «система Ломоносова — Гершеля», но в массовом сознании русский учёный остался в тени. Хотя его чертежи датированы 1762 годом — на четверть века раньше английских.

Мозаика, которую он вытащил из небытия

В XVIII веке в России не умели делать мозаику. Искусство, известное ещё киевским князьям, умерло начисто. Ломоносов решил воскресить. Взял у казны 4 тысячи рублей в кредит на пять лет — огромные деньги. Построил фабрику под Петербургом. Тысячи раз плавил стекло, подбирая рецептуру смальты нужных цветов. Западные мастера резали смальту на тонкие пластинки — они крошились и выпадали. Ломоносов придумал нарезать четырёхгранные бруски разного сечения. Они сидели крепче, мозаика не рассыпалась.

Его главная работа — «Полтавская баталия». Размер — 8,5 на 8 метров. Больше миллиона кубиков смальты, каждый от 1 до 6 миллиметров толщиной. Семь помощников, четыре года работы. Завершили в январе 1765 года — за три месяца до смерти учёного. За эту мозаику Ломоносова в 1764 году избрали почётным членом Болонской академии наук. Европейцы оценили то, что дома считали чудачеством профессора химии.

Русский язык, который он пересобрал

Слова «кислород», «атмосфера», «микроскоп», «горизонт», «формула» звучат для нас привычно. А ведь их не существовало в русском языке до Ломоносова. Когда он переводил курс своего немецкого учителя Христиана Вольфа, столкнулся с проблемой: для научных терминов не было названий. И он ввёл правило. Если есть русский аналог — бери его. Если нет — бери иностранное слово, но склоняй «по-русски» и придавай удобную форму. Так родились десятки терминов.

Слово «кислород» — его изобретение. Лавуазье назвал элемент «оксигениум» (рождающий кислоты). Ломоносов перевёл смысл, а не звук. Получилось «кислород». По той же логике потом появились «водород» и «углерод». Без этого русскоязычная наука просто не смогла бы говорить на своём языке.

Почему Ломоносов остался в тени мировых светил

Никакого заговора, обычное стечение обстоятельств. Первое — языки. Ломоносов публиковался на русском и латыни, а европейская наука уже переходила на французский и немецкий. Второе — тиражи. Его статью про Венеру напечатали в 250 экземплярах. До Парижа добралась едва ли пара штук. Третье — характер. Ломоносов постоянно ругался с начальством-немцами, отстаивал русскую науку и не умел пробивать свои приоритеты. Ему казалось, истина сама станет известной. Не стала.

Четвёртое — смерть. Он ушёл в апреле 1765 года, когда ему было всего 54, а европейская наука доросла до его идей только в 1770-1780-х. Лавуазье публиковался после 1774-го, Гершель строил телескопы в 1780-х. Ломоносов не мог ни возразить, ни напомнить о себе.

Подход Ломоносова — это не «гений», «университет» и «ода». Это тысячи записей в лабораторных журналах, собственноручные плавки стекла, точные взвешивания с дробными долями грана. Он не философствовал — он делал. Ломоносов опередил время не потому, что был гением от бога, а потому что делал работу, которую больше никто не делал.