М. В. Ломоносов - великий русский учёный-энциклопедист - [8]

Ломоносов, как и Декарт, был убежден, что общее количество движения в мире остается неизменным. Оно определяется количеством «первичного» движения, которое механическим взаимодействием в результате столкновений передается другим, ранее покоящимся частицам и телам, приобретающим вследствие этого «производное» движение.

По мысли Ломоносова, «чувствительные» тела обладают общими и частными качествами. Первые определяются фигурой тела, его движением и инерцией, положением составляющих тело частиц. Общие качества выражают сущность тела и лежат в основе его частных качеств, к которым ученый относит «теплоту и холод; сцепление частей, удельный вес, цвет, запах, вкус, упругость и специфические свойства, каковы силы электрическая, магнитная, лечебная». Изменение частных качеств происходит вследствие перестройки расположения, изменения характера или интенсивности внутреннего движения составляющих тело частиц. Поскольку же «нечувствительные частицы» состоят из определенного количества материи и перемещаются по законам механики, то «частные качества тел могут быть объяснены законами механики».

Наиболее сложным для решения в разрабатываемом Ломоносовым учении о строении вещества оказался вопрос о силах, действующих между частицами или на частицы в твердом теле, заставляющие их образовывать корпускулы и сами твердые тела. Здесь, как нам представляется, следует сделать небольшое, но очень существенное отступление. Как последовательный материалист Ломоносов не принял феноменологического подхода Ньютона, который лишь зафиксировал наличие сил, действующих на расстоянии между любыми материальными телами, а от объяснения причин такого явления отказался, заявив, что гипотез он не изобретает (gypothesis non fingo). Неприемлемой для русского ученого оказалась и теория Декарта, согласно которой тела взаимодействуют между собой, поскольку между ними образуются вихри той или иной степени интенсивности.

Действие на расстоянии противоречило, считал Ломоносов, закону сохранения движения, ведь в этом случае «…тело А, находясь в абсолютном покое, движет тело В. Последнее же будет двигаться по направлению к телу. А т. е. к нему прибавится нечто новое, а именно, движение к телу А, которого ранее не было», В силу закона сохранения движения тело А должно отдать В некоторое количество движения, которым само не обладает, «следовательно, тело А, находясь в абсолютном покое, не может двигать другое тело В», а отсюда вывод: «никакое чистое притяжение не может существовать». Тогда что же удерживает частицы друг около друга в твердом теле? По Ломоносову, частицы сцепляются «силой давления некоего жидкого тела, которое окружает тела и наполняет их поры». Можно предположить, что таким «жидким телом», по мнению ученого, является эфир, наполняющий все мировое пространство.

Если таким образом можно было решить вопрос о взаимодействии частиц, то для объяснения причин всемирного тяготения Ломоносову потребовалась другая гипотеза.

Разработав основания своей «корпускулярной философии», Ломоносов стремится найти в совмещении и взаимодействии материальных частиц объяснение всех явлений природы.

Прежде всего заинтересовали его тепловые явления. В «Размышлениях о причине теплоты и холода» (1744) и в ряде последующих работ он отрицает господствовавшую в то время теорию теплорода. В противовес ей Ломоносов создает собственную теорию, согласно которой мерой температуры тела является скорость вращения составляющих это тело «нечувствительных частиц». Поскольку они состоят из неразрушимой материи, то могут вращаться со сколь угодно большой скоростью. Поэтому не существует предельно высокой степени температуры. Вместе с тем вращение частиц может уменьшаться, в принципе, до полного прекращения. Следовательно, по необходимости должна существовать наибольшая, и последняя, степень холода (блестящий вывод, к которому невозможно было прийти на основе теплородной теории). Однако и «высшей степени холода (т. е. абсолютного нуля температур. — Э. К.) на нашем земноводном шаре не существует».

Гипотеза о вращательном движении частиц позволила Ломоносову объяснить превращение механической работы в тепло. При трении тела находящиеся на его поверхности частицы начинают быстрее вращаться, и происходит нагрев сперва поверхности, а затем вращение передается частицам, находящимся внутри тела. Так же объясняется нагревание холодного тела при его контакте с горячим.

В «Размышлениях о причине теплоты и холода» Ломоносов выдвинул принцип, позднее получивший название второго начала термодинамики: частицы более нагретого тела, согласно закону сохранения движения, не могут возбудить в менее нагретом теле более быстрого движения, поэтому «холодное тело В, погруженное в тело А, очевидно, не может воспринять большую степень теплоты, чем какую имеет А».

Заканчивая описание тепловой теории Ломоносова, нельзя не сказать о том, что зимой 1759/60 г. академик И. А. Браун при деятельном участии Ломоносова проводил опыты по замораживанию ртути, считавшейся до этого времени жидким, не способным замерзать телом. Замораживание ртути было выдающимся научным событием и большим достижением отечественной науки.