В конце 40-х — середине 50-х годов XVIII в., т. е. в период расцвета химико-аналитических исследований (см. т. 2, глава 4), М.В. Ломоносов выдвинул новую программу научного поиска, центральным пунктом которой было установление сути химических процессов. В этой программе русский ученый стремился обосновать химию как науку. Если химия — наука, как считал М.В. Ломоносов, она должна иметь свою теорию, позволяющую вскрыть причины химических явлений и объяснить зависимость физико-химических свойств соединений от их состава и строения{125}.
На определенном этапе своего творческого пути российский ученый пришел к твердому убеждению, что химия может состояться как наука только в тесном союзе с математическими и физическими знаниями. М.В. Ломоносов доказал необходимость привлечения физики для объяснения химических явлений. «Обе науки, — подчеркивал российский ученый, — благодаря взаимной помощи» получат большее развитие. В 1749 г. Ломоносов писал: «… можно легче распознать скрытую природу тел, если мы соединим физические истины с химическими. А когда все химические истины будут объяснены более строгим методом …,то химия сама по себе будет наукой»{126}. Таким образом, М.В. Ломоносову принадлежит идея вычленения теоретической части химии, которой он присвоил название «физической химии». Практическую часть химии он предложил называть «технической химией».
В 1752–1754 гг. русский ученый прочитал студентам академического Университета первый в мире курс лекций физической химии. П.И. Вальден писал: «В истории физической химии имя первого русского химика Михаила Васильевича Ломоносова должно стоять на первых страницах <…> Вся научная его жизнь была посвящена идее освобождения химии от ига медицины и аптекарского искусства превращением ее в науку физико-химическую»{127}. Оценивая идеи М.В. Ломоносова уже с позиций химической науки XX столетия, П.И. Вальден вполне обоснованно признал, что задуманная русским академиком еще в XVIII в. программа изучения водных растворов солей могла родиться в уме только «ученого-гиганта», опередившего свое время, по меньшей мере, на целое столетие. «Программа эта обнимает почти весь экспериментальный и теоретический запас проблем, которые излагаются в настоящее время в многотомных трудах по физико-химии … за исключением, однако, учения о химическом сродстве»{128}.
Утверждение М.В. Ломоносова, что «теория растворов есть первый пример и образец для основания истинной Физической Химии», полностью оправдалось в 80-х годах XIX столетия, когда созданные Д.И. Менделеевым, Я. Вант-Гоффом и С. Аррениусом фундаментальные теории растворов составили основу классической физической химии{129}.
Все дошедшие до нас документы и записи великого ученого не дают полного представления о его поистине гениальном замысле — синтетически охватить и обработать весь накопленный к тому времени материал в области физики и химии.
М.В. Ломоносов. Скульптура Ф.И. Шубина
«Введение в истинную физическую химию». Рукопись М. В. Ломоносова. 1752
В рамках гениального замысла М.В. Ломоносова еще одной поистине выдающейся научной заслугой является созданная им кинетическая теория теплоты. В период господства теории теплорода он утверждал, что теплота не является каким-то особым видом материи: она обусловлена движением корпускул. При этом вращательное движение М.В. Ломоносов положил в основу своей «Натуральной философии» как один из фундаментальных принципов мироздания. Создание М.В. Ломоносовым кинетической теории теплоты, основная суть которой представлена выше в виде третьего положения его корпускулярной теории (см. т. 2, глава 1, п. 1.4.3), усилило звучание атомно-молекулярного учения. И при решении этой проблемы он опередил во взглядах многих выдающихся ученых Западной Европы, в том числе и знаменитого A. Л. Лавуазье, который считал теплород одним из безусловных химических элементов, присущих всем трем царствам природы (см. т. 1, глава 6, п. 6.7).
Своей корпускулярно-кинетической теорией тепла М.В. Ломоносов предвосхитил многие гипотезы и положения, сопутствовавшие дальнейшему развитию атомистики и теорий строения материи. В его тезисах, логических построениях и доказательствах можно наблюдать аналогии с представлениями, ставшими актуальными более чем сто лет спустя. Например, увеличение скорости вращения корпускул у Ломоносова сказывается повышением температуры, а покой — предвосхищает мысль об абсолютном нуле и невозможности его достижения (второе начало термодинамики). Рассматривая тепло и свет, М.В. Ломоносов приходит к выводам о вращательном («коловратном») распространении частиц тепла и волновом («зыблющемся») — частиц света.
Проводя опыты с электричеством в 1753 г., М.В. Ломоносов пытался употребить полученные экспериментальные данные для создания единой физико-химической картины мира. В ходе наблюдений за атмосферными явлениями во время грозы молнией был убит ассистент Ломоносова профессор Г.В. Рихман. Академик с глубокой скорбью переживал гибель своего помощника, позаботился о назначении пенсии семье несчастного профессора. Особенно сильно Ломоносова угнетало то, чтобы «сей случай не был протолкован противу приращения наук».
Русский ученый говорил о едином происхождении света и электричества, что, при определенных поправках на общие представления времени, сопоставимо с положениями электромагнитной теории Д.К. Максвелла. Некоторые из этих утверждений в той или иной форме в дальнейшем высказывались другими учеными, в едином рассмотрении — никем. Справедливость этих аналогий и предшествование гипотез М.В. Ломоносова последующим открытиям в области физики и химии достаточно убедительно показаны химиком и историком науки Н.А. Фигуровским{130} и рядом других ученых.
Грандиозный замысел великого русского ученого построить в середине XVIII столетия стройное здание «истинной физической химии» натолкнулся, к великому сожалению, на непреодолимы трудности, связанные прежде всего с состоянием естествознания того времени. Противоречия между полетом мысли ученого и возможностями достаточно примитивной техники физико-химической лабораторной работы привели к тому, что усилиями одного ученого химию флогистонного периода оказалось невозможным сдвинуть в область количественных физико-химических измерений{131}. К тому же объективные трудности усугубились появлением проблем субъективного толка. После 1759 г. М.В. Ломоносов, загруженный другими обязанностями, практически отстранился от руководства созданной им Химической лабораторией при Петербургской Академии наук.
