Самыми выдающимися заслугами М.В. Ломоносова в области химии являются создание основ атомно-молекулярного учения (1741–1750 гг.) и открытие закона сохранения массы вещества (1756 г.).
Между атомистикой позднего Возрождения (см. т. 1, глава 5, п. 5.4), корпускулярной теорией Р. Бойля (см. т. 1, глава 6, п. 6.3) и трудами М.В. Ломоносова, при наличии некоторых общих черт, существуют весьма принципиальные отличия{110}. Атомистические представления в XVII в. сводились преимущественно к созданию наглядной картины химических явлений посредством образов, заимствованных из области механики Р. Декарта и И. Ньютона, (см. т. 1, глава 5, п. 5.4 и глава 6, п. 6.3). Считалось, что частицы (корпускулы) характеризуются большим разнообразием форм в зависимости от природы химических реакций.
М.В. Ломоносов видел в атомно-корпускулярном учении не наглядную иллюстрацию химических явлений, а теорию, способствующую познанию сущности химических процессов. В разработке основ атомно-молекулярного учения русский академик практически на полвека опередил Джона Дальтона (см. т. 1, глава 8, п. 8.4). Развивая корпуляристские представления предшествующих поколений ученых, М.В. Ломоносов сформулировал главные положения своей атомно-молекулярной теории строения вещества:
1. Все тела (вещества) состоят из корпускул (молекул);
2. Корпускулы, в свою очередь, состоят из элементов (атомов);
3. Корпускулы и элементы находятся в беспрерывном движении. Внутренняя энергия тела есть количественная мера движения этих частиц;
4. Простые вещества состоят из одинаковых атомов (элементов), сложные вещества представляют собой соединение различных атомов (элементов).
Под «началами» или «элементами» М.В. Ломоносов подразумевал не «аристотелевские начала», представления о которых господствовали в умах большинства химиков того времени, а «первоначальные частицы», т. е. атомы, из которых сложены все тела{111}. Французский историк химии Люс Ланжевен, сравнивая корпускулярную теорию Бойля и учение Ломоносова, справедливо отметил, что «корпускулярная теория материи со времени Бойля совершенно не развивалась. Химики не интересовались ею. Большой заслугой Ломоносова является то, что он воскресил ее в новой форме, более разработанной, более близкой к наблюдаемым фактам»{112}. Русский ученый рассматривал все явления природы как результат движения и взаимодействия «элементов» и «корпускул», из которых, по его мнению, состоит материальный мир. «Если, — писал Б.Н. Меншуткин, — …заменить выражение «элемент» через атом, «корпускула» — через частицу или молекулу, «начало» — назвать простым телом, химическим элементом, — то мы получим ту атомистическую систему, которая ныне принята в химии…»{113}.
М.В. Ломоносов высказал гениальную по тем временам мысль о том, что различие свойств химических соединений зависит не только от «качества» атомов, входящих в их состав, но и от их неодинакового расположения. «…Основание того, что свойственно природным телам, — писал он, — нужно искать в качествах корпускул и способе их взаимного расположения…»{114}.
Необходимо подчеркнуть, что программа химических исследований, основанная на атомно-корпускулярных представлениях, которую декларировал русский академик, не вписывалась в общую тематику работ того времени, направленных преимущественно на изучение качественного и количественного состава веществ. Теория флогистона, которая практически безраздельно владела умами химиков середины XVIII в. (см. т. 1, глава 6, п. 6.5), нисколько не нуждалась в атомно-корпускулярных представлениях. Осознавая сложившуюся атмосферу вокруг генеральной линии в химических изысканиях, М.В. Ломоносов отдавал себе отчет в том, что разработка его атомно-молекулярной теории не встретит сочувствия и поддержки среди ведущих ученых «просвещенной» Европы. В письме к Л. Эйлеру он писал: «… даже всю систему корпускулярной философии мог бы я опубликовать, однако боюсь, как бы не показалось, что я даю ученому миру незрелый плод скороспелого ума, если я выскажу много нового, что по большей части противоположно взглядам, принятым великими мужами»{115}.
Согласно теории русского ученого, только от «качества корпускул», их движения и взаимного проникновения частиц зависит химическая реакция. Эти положения атомно-корпускулярной теории М.В. Ломоносова оказались самыми жизнеспособными — чем ближе к современности, тем глубже осознавалась их фундаментальность{116}.