Биография атома
Шрифт:
XVIII век
«Наш век, наша грамматика, поэзия, литература выросли из богатейшего творчества М. В. Ломоносова. Наша Академия наук получила свое бытие и смысл только через М. В. Ломоносова. Когда мы проходим по Моховой мимо Московского университета, мы помним, что деятельность этого рассадника науки
Академик С. И. ВАВИЛОВ
У истоков русской науки
Ломоносов был гигантом мысли. И в биографию атома /Я им вписана очень важная страница. О деятельности этого выдающегося русского ученого написано много книг. Круг его занятий необычайно широк. Но здесь мы будем говорить лишь о том, что сделал Ломоносов для развития знаний человека об атоме. А сделал он немало. Ломоносов критически подошел к основным положениям науки своего времени. Он изучил и обобщил сделанные до него открытия. Только на основе всего достигнутого наукой ученый делал шаг вперед.
Но какие неимоверные трудности легли на плечи Ломоносова! Засилье иностранцев в русской Академии наук мешало работать и творить. Для большинства из них академическая должность была теплым и спокойным местечком. Они боялись неизведанного и не желали ничего нового.
Но не таков был Ломоносов. Он видел в науке могучее орудие для «умножения благ жизни» народа, для возвеличивания славы России. Этим объясняется та страстность, с которой он брался за любые дела и боролся против засилья иностранцев в русской Академии наук. Ломоносов был горячий и прямой человек. Однажды, возмущенный бездеятельностью академиков-иностранцев, он обругал их оскорбительными словами и добавил о себе, что он «не хуже вас, профессоров, и к тому же природный русский». Оскорбленные академики возбудили против Ломоносова дело, и следственная комиссия решила наказать ученого по пункту морского устава: «Имеет телесным наказанием наказан быть или живота лишен по силе вины». Императрица Елизавета Петровна заменила это наказание домашним арестом.
Основатель русской науки Михаил Васильевич Ломоносов*
Борьба с невежественными академиками-иностранцами в стенах русской Академии наук не мешала Ломоносову относиться к истинным зарубежным ученым с должным уважением.
В таких условиях работал наш великий предшественник. Активно участвуя в борьбе против иностранного засилья в Академии, Ломоносов занимался упорной научной работой.
В каких только областях знаний не вел он исследований! Математика, физика, химия, астрономия, география, геология, металлургия, литература, поэзия и многие, многие другие отрасли знаний были далеко продвинуты вперед благодаря его трудам. Ломоносовым было намечено огромное поле деятельности для будущих поколений ученых.
Все ближе к истине
Ломоносов был материалистом. А это значит, что ему были чужды идеи и теории, в которых объяснение явлений природы связывалось с действием таинственных, сверхъестественных сил. Ломоносов утверждал, что материя является основой всего существующего, а идеи — это отражение в нашем сознании окружающей действительности.
Для своих исследований превращения веществ Ломоносов использовал весы. Да, да, простые, но точные весы, которые и поныне являются одним из основных приборов в арсенале средств исследований современного химика. Именно весы, ясный ум и материалистическое мировоззрение позволили Ломоносову неопровержимо доказать, что никакого флогистона нет и не может быть. Он установил, что все ошибки, связанные с теорией флогистона, объяснялись тем, что пользовавшиеся до него весами ученые не принимали во внимание всех
«...все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому, так, ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте...»
Материя и ее движение, учил Ломоносов, не уничтожаются и не сотворяются. В 40-х годах XVIII в. он разработал атомистическую теорию строения вещества. Наметки этой теории, ее первоначальные разработки были изложены им еще значительно раньше, например в работе «Элементы математической химии» и в диссертации «О нечувствительных частицах тел».
Ломоносов подтвердил и развил учение древних атомистов. В основу атомно-молекулярной теории строения вещества легло положение о существовании «корпускул» (молекул), которые состоят из «элементов» (или «нечувствительных физических частичек» — атомов). Ломоносов писал, что «корпускулы сущности сложные, не доступные сами по себе наблюдению», т. е. настолько малые, что совершенно «ускользают от взора».
Все движение материи сводится к движению атомов и является причиной всех изменений, происходящих в природе. Отсюда, учил Ломоносов, и тепло — следствие движения атомов. Да, только движения атомов, а не присутствия флогистона. Именно так мы и представляем сейчас нагревание и остывание тела. Движение атомов в веществе и определяет степень нагрева или температуру тела.
На основе этой теории Ломоносовым также было предсказано существование самой низкой температуры — абсолютного нуля. При абсолютном нуле, объяснял Ломоносов, тепловое движение «нечувствительных частичек» в веществе совсем прекращается. Это объяснение остается правильным и в настоящее время.
Так трудами Ломоносова была заложена прочная основа для дальнейшего познания тайн атома; начался новый период атомистики — химической атомистики, пришедшей на смену механической атомистике. Химическая атомистика уже способна была решать задачи, связанные с выяснением химического состава веществ. А это значит, что химики на основании своих опытов стали впервые обнаруживать закономерности в поведении атомов, которым они приписывали определенные свойства. Установление одной из таких закономерностей и положило начало следующему этапу в биографии атома.
1802 год
Учитель математики
Время шло. Все больше и больше наука накапливала фактов о строении вещества. Уже было ясно, атомы являются кирпичиками мироздания.
Были установлены точные закономерности в превращениях веществ, открыты многие химические элементы. Неясным оставался только механизм взаимодействия между собой атомов этих элементов. Как .комбинируются простейшие частички вещества?
В конце XVIII и в начале XIX вв. в английском городе Манчестере жил скромный учитель математики Джон Дальтон. Это был ученый-самоучка, никакого образования он не получил. Средства к существованию доставляли ему частные уроки по математике и химии. Он считался хорошим учителем, и к нему обращались богатые родители с просьбой подготовить их детей по математике. Платили за уроки неплохо, и у Дальтона было время и возможность заняться наукой.
Он читал научную литературу, выписывал книги. И очень заинтересовался атомно-молекулярной теорией строения вещества, которая начала распространяться в то время.