История химии с древнейших времен до конца XX века. В 2 т. Т. 2

Аналогичное положение в XVII в. характерно и для добычи олова, крайне необходимого для получения бронзы. Русское государство закупало его заграницей по очень высокой цене. В 1676 г. Ф. Свешников нашел оловянную руду на р. Аргунь, а позднее в старинных «чудских» копях того же Нерчинского уезда. Тем не менее, оловорудный промысел не получил в те времена сколько-нибудь заметного развития. Разработку руды вели в весьма ограниченных количествах, намного уступая последовательному увеличению объемов добычи железа, меди и серебра.

Таким образом, развитие в России прикладной химии и металлургии в XVI–XVII вв. подготовило необходимые предпосылки развития отечественной химической науки в XVIII столетии.

1.2. Зарождение химической науки в Московском государстве

Многие историки считают, что истоки становления химической науки в Московском государстве следует искать в годы правления Ивана IV Грозного{76}.

11 мая 1553 г. английский король Эдуард VI отправил в Северный Ледовитый океан три корабля под начальством барона Хью Уиллоуби и капитана Ричарда Ченслора с целью поиска возможно более короткого морского пути в Индию и разведки новых земель. В Баренцевом море флотилия попала в сильный шторм. Разлученные ураганом два корабля, на одном из которых плыл X. Уиллоуби, скитались по бурному морю в течение полутора месяцев и в конце концов стали на стоянку у берегов Русской Лапландии. Английские моряки не были готовы к суровым условиям арктической зимы. Через год местные жители обнаружили два корабля, стоявших на якорях в устье реки Арзины. Суда были в полном порядке, но экипажи их были мертвы… Не выжил ни один из отважных моряков. Третьим кораблем руководил штурман экспедиции Р. Ченслор. В конце августа 1543 г. его судно благополучно добралось до побережья Белого моря.

24 августа 1553 г. корабль Ченслора вошел в Двинский залив и пристал к берегу в бухте св. Николая, где находился тогда Николо-Корельский монастырь, а впоследствии был основан г. Северодвинск. От местных жителей, изумленных появлением большого корабля, англичане узнали, что этот берег — русский. Тогда они объявили, что имеют от английского короля письмо к царю и желают завести с русскими торговлю. Снабдив их съестными припасами, правители Двинской земли немедленно отправили гонца к царю Ивану Грозному, который пригласил Р. Ченслора в Москву и велел «доставить ему все возможные удобства в пути».

Иван Грозный оценил значение этого факта, показавшего возможность поддерживать связь с Западной Европой через Белое море. В Москве Р. Ченслора приняли с почестями и оказали радушный прием. Английский моряк подал русскому царю грамоту Эдуарда VI, составленную на разных языках, с обращением «ко всем северным и восточным государям». В феврале 1554 г. Р. Ченслор был отпущен Иваном Грозным с ответом английскому королю. Русский царь рассматривал Англию как потенциального европейского союзника в планируемой им войне за Ливонию. Его интересовали английские военные специалисты, поставки вооружения, свинца, меди и олова. Царь писал Эдуарду VI, что он, искренно желая быть с ним в дружбе, с радостью примет английских купцов и послов. Государь московский сразу же предоставил английским купцам право на беспошлинную торговлю на всей подвластной ему территории.

Таким образом, в середине XVI в. установились достаточно прочные экономические связи между Россией и Английским королевством. В поддержку добрых и долгосрочных отношений с Москвой английская королева Елизавета I послала Ивану Грозному одного из своих придворных врачей Р. Якоби вместе с аптекарем Френчемом, который привез с собой запас медикаментов и различных химических веществ. Так в Московском государстве была открыта первая аптека. В ней впервые в России проводились химические превращения различных веществ. По всей видимости, Френчем в своей практической деятельности руководствовался основными положениями ятрохимии (см. т. 1, глава 5, п. 5.1). Можно сказать, что начала научной химии в России были положены представителями именного этого направления. По приказу Ивана Грозного у стен Кремля был разбит «аптекарский огород» для выращивания лечебных трав. Позднее подобные «аптекарские огороды» были созданы и в других районах Москвы. По мнению выдающегося физико-химика и историка химии Пауля Вальдена (см. т. 1, глава 1), 1581 г. и следует считать датой зарождения химии в России.

Следует отметить, что лечебные свойства растений, произраставших на Восточно-Европейской равнине, были прекрасно известны волхвам и знахарям еще со времен языческой Руси{77}. Это наследие не исчезло и после принятия христианства. Многовековой опыт языческих лекарей переняли монахи и надежно укрыли за монастырскими стенами. Использование «лекарств телесных» наряду с «лекарством духовным» долгое время оставалось монополией церкви. Тем не менее, в народе сохранилось знание целебных свойств основных лекарственных растений. Однако нельзя не отметить, что народная медицина содержала в себе элементы языческой магии: вера в фантастические заговоры и заклинания была очень велика. Эта вера в волшебные свойства кореньев и способности «колдунов» всех рангов вылечивать и насылать болезни пронизывала все слои русского общества.

Аптека, созданная Френчемом, почти сто лет была единственной в Российском государстве. Лишь в 1672 г. была открыта вторая, а в 1682 г. — третья царская аптека. Деятельностью московских аптек руководил специально созданный Аптекарский приказ. Провизоров, занимавшихся приготовлением различных лекарств, в Москве называли «алхимиками». В своей практической деятельности они применяли целый ряд химических препаративных методов: прокаливание, сублимацию, фильтрацию, экстракцию и перегонку. Последние методики были наиболее распространенными, поскольку основными лекарственными средствами в то время были различные спиртовые настойки трав и кореньев. Аптекарю вменялось «знать и ведать всякие травы, и цветы, и коренья», «составы составлять про здоровье всяких людей» и «порошки всякие делать»{78}. Наряду с веществами растительного происхождения для лечения больных применяли и другие химикаты: уксус, нефть, камфару, древесный уголь, смолу, купоросы, квасцы, сулему, свинцовые белила, киноварь, нашатырь и ряд других соединений.

Весьма разнообразным было и техническое оснащение аптек. В повседневной практике использовали весы, перегонные кубы, реторты, разнообразную керамическую и стеклянную посуду. Реформы армии и государственного устройства, начатые Петром I, для растущего войска и административного аппарата требовали квалифицированных лекарей и новых лекарств. В 1701 г. молодой царь издал указ, в котором говорилось «…для всяких надобных и потребных лекарств быть в Москве вновь осьми аптекам».

Вопрос о существовании на Руси алхимии и алхимиков до настоящего времени остается предметов научных дискуссий. Ни одного собственно алхимического трактата на территории России не сохранилось. Поэтому многие специалисты склоняются к мнению, что алхимия на Руси не получила сколько-нибудь заметного распространения, хотя труды знаменитых ученых Западной Европы — Альберта Магнуса, Раймонда Луллия и Михаила Сендивогия — были известны в XVII–XVIII вв. Не в пример астрологии, к алхимии всегда было отрицательное отношение. В глазах большинства людей алхимики были сродни чернокнижникам и колдунам. К тому же следует помнить, что алхимические знания могли проникнуть в Московское государство только с Запада, а против всего западного («из немец») резко протестовала православная церковь{79}.

Неоднократно «обладатели» философского камня предлагали услуги московским государям. Известно, что голландский алхимик Г. ван дер Хейден послал царю Михаилу Романову трактат под названием «Изъяснение об алхимической мудрости или о философском камне, врачующем все болезни». Отклика на такие обращения из Московского государства не последовало{80}.

Тем не менее, в истории осталось несколько упоминаний о русских алхимиках. Одна из записей в Пискаревском летописце, датируемая 1596 г., сообщает, что в Твери появился человек, умевший добывать серебро и золото из руды. Вскоре его доставили ко двору царя Федора Иоанновича, где предоставили возможность продемонстрировать свое умение. Однако гостю не удалось удивить царя и бояр чудесным превращением. Разгневанный Федор Иоаннович приказал умертвить самозванца, заставив его выпить чашу с ртутью{81}. H. А. Фигуровский высказывал иную точку зрения, отстаивая непричастность несчастного мастера к алхимии{82}. Он полагал, что Федор Иоаннович пригласил ко двору «рудознатцев», надеясь пополнить казну серебром и золотом за счет простого рецепта.

В начале XVIII столетия среди московских обывателей дурной славой пользовалась Сухарева башня, где в 1700–1715 гг. размещалась Школа математических и навигацких наук, а позднее и астрономическая обсерватория одного из сподвижников Петра I — Я.В. Брюса. Брюс слыл весьма образованным человеком и владел лучшей в России того времени библиотекой, включавшей книги на русском и многих иностранных языках (всего свыше полутора тысяч томов). По завещанию библиотека была оставлена Академии наук. Как свидетельствуют дошедшие до нас легенды, в Сухаревой башне Брюс занимался не только астрономическими наблюдениями, но и увлеченно проводил алхимические эксперименты. Именно страсть к астрологии и алхимии послужила причиной тому, что москвичи называли Я. Брюса чернокнижником, предсказателем и волшебником. Его имя сделалось в каком-то смысле нарицательным для «колдуна» (интересно, что такую же репутацию имели в Шотландии и Англии практически все короли из рода Брюсов).

Яков Вилимович Брюс (1670–1735)

В процессе развития многих отраслей ремесленного производства в течение X–XVII вв. на Руси был накоплен обширный комплекс химико-технических знаний и практических навыков{83}. Постепенное осмысление этих знаний на определенном этапе явилось самой главной из объективных предпосылок, создания подлинно научной химии.

Немаловажную роль в этом процессе сыграли также книги — своды и сборники практических сведений. В XVII в. наиболее известными среди таких изданий являются «Устав» Онисима Михайлова и другие «Воинские книги». Описанию свойств химических веществ и их назначению в этих изданиях отводится много места: перечислены сера, селитра, уксус, нашатырь, сурьма, камфора, бура, нефть и др. — всего до 50 веществ различного происхождения. Приводя рецепты приготовления пороха и горючих смесей, авторы сообщали и о различных химических операциях. Роль этих книг в формировании почвы для появления химической науки в России была заметно больше по сравнению с натурфилософскими статьями, содержавшимися в «Шестодневе» экзарха Болгарского или в «Изборнике Святослава»{84}. В первой из них было представлено слегка видоизмененное учение Аристотеля об элементах-качествах (см. т. 1, глава 3, п. 3.5). Кроме того, в книге экзарха Болгарского Иоанна впервые на Руси появился термин «химия». Автор трактовал его как «химос, — еже суть соци всего овоща»{85}. В «Изборнике Святослава» объяснялись понятия качества, количества, измеряемого, меры, веса, образа. Тем не менее, содержание этих книг оставалось непонятным и недоступным ремесленнику-практику.

Еще одной серьезной причиной зарождения химической науки стало образование и укрепление русского централизованного государства. Сохранение территориальной целостности, усиление оборонной, экономической и политической мощи страны в новых условиях оказалось невозможным без использования научных подходов к модернизации военного дела, промышленного производства и сельского хозяйства.

1.3. Становление российской химической науки в XVIII веке

Задуманная Петром I широкая программа преобразования России была направлена на то, чтобы «пробудить русскую промышленную предприимчивость, направить ее на разработку нетронутых богатств страны…»{86}. Для обеспечения потребности государства, его армии и флота в железе, меди, свинце и других металлах в начале XVIII столетия правительство Петра I приступило к строительству металлургических заводов на Урале. В 1701 г. были введены в эксплуатацию Невьянский чугуноплавильный и Каменский железоделательный заводы. «Задав себе это дело, он затронул все отрасли народного хозяйства… Но более всего потратил он усилий на развитие обрабатывающей промышленности, мануфактур, особенно горного дела…»{87}.

C начала XVIII в. на протяжении свыше полутора столетий Урал с его богатыми рудными месторождениями, огромными лесными массивами и реками, используемыми для транспортных нужд и для приведения в действие заводских механизмов, оставался ведущим центром отечественной металлургии.

Петр I (1672–1725).

Портрет работы Поля Делароша (1838) 

«Особенно широко развернулось горное дело в нынешней Пермской губернии; в этом отношении Урал можно назвать открытием Петра, — пишет В.О. Ключевский. — Еще до первой поездки за границу Петр велел разведать всякие руды на Урале»{88}. В начале XVIII в. казенные и частные металлургические заводы образовали обширный горнозаводской промышленный округ. Управление им было

сосредоточено в Екатеринбурге. «К концу царствования Петра в Екатеринбургском округе находилось 9 казенных и 12 частных заводов, железных и медных… В 1718 г. на всех русских заводах, частных и казенных, выплавлено было более 6 миллионов пудов чугуна и около 200 тысяч пудов меди. Такая минеральная добыча дала возможность Петру вооружить и флот, и полевую армию огнестрельным оружием из русского материала и русской выделки»{89}.

К 40-м годам XVIII в. на Урале насчитывали более 50 доменных, молотовых (железоделательных) и медеплавильных заводов, которые были построены как за счет государственной казны, так и на средства частных предпринимателей — Демидовых, Строгановых, «компанейщиков» Курочкина и Вяземского, Осокина и других промышленников.

Однако значительная удаленность Урала от западных и южных границ государства, а также сложность транспортировки готовой продукции побуждала правительство Петра I основывать горнометаллургические предприятия в центральных районах страны. В 1702–1707 гг. были запущены в эксплуатацию Петровский, Повенецкий и Кончегорский казенные заводы Олонецкой группы и началось строительство Липецких казенных заводов в Воронежской губернии. В первом десятилетии XVIII в. помимо уральского было образовано еще три крупных промышленных округа: тульский, олонецкий и петербургский.

Стремительное развитие черной и цветной металлургии дало свои положительные результаты. Если в 1700 г. выплавка чугуна в России едва дотягивала до 20% от общего количества этого металла, производимого в Англии, то к 1731 г. по темпам роста и общему объему производства она превысила показатели британской чугуноплавильной промышленности{90}.

C введением централизации и строго ведомственного устройства государственного аппарата в декабре 1719 г. «для ведения дел о рудах и минералах» была учреждена Берг-коллегия. Возглавил ее один из ближайших помощников Петра I Я.В. Брюс, с деятельностью которого связаны многие начинания, улучшавшие добычу и переработку руд, в частности, введение пробирного анализа исходного сырья и готовой продукции. В сферу компетентности Берг-коллегии было вменено проведение геологических разведок полезных ископаемых, исследование руд, совершенствование металлургического производства, обеспечение предприятий рабочей силой, подготовка технического персонала, оказание материальной помощи горнопромышленникам и конфискация в пользу государства заводов и рудников у несостоятельных лиц.

В эпоху Петра I бурный рост промышленного производства затронул не только металлургию, военное дело и судостроение. Увеличение объемов продукции и совершенствование технологий наблюдались практически во всех сферах экономики, в том числе и отраслях, опирающихся на знания в области прикладной химии. Российский император ценил своих сподвижников, прежде всего, не за знатность их происхождения, а за те знания и качества характера, которые могли послужить общегосударственному благу. В.О. Ключевский писал, что у руководства заводов и фабрик ставилась «знать ткацкого станка и чугуноплавильной печи»{91}. Строительство заводов и фабрик, верфей, кораблей новой конструкции требовало научно-технических знаний. Вновь создаваемые предприятия нуждались в различных специалистах, подготовка которых стала одной из важнейших государственных задач, «…русские люди по распоряжению правительства учились всюду за границей всевозможным искусствам и мастерствам, начиная с «филозофских и дохтурских наук» до печного мастерства и до искусства обивать комнаты…»{92}.

Более двух с половиной столетий историки, философы и писатели спорят о значении для нашей страны Петровских преобразований. Действительно, их можно оценивать по-разному. Однако все стороны этой дискуссии сходятся в одном: реформы Петра I были важнейшим этапом в истории России, они затронули все сферы общественно-политической и социально-экономической жизни нашего Отечества. Несмотря на то, что почти всем Петровским преобразованиям предшествовали государственные начинания XVII в., реформы все же имели революционный характер. Прежде всего, из Московского государства, контакты которого с внешним миром были весьма ограниченными, наша страна превратилась в Российскую империю — одну из могущественнейших держав Европы. «Россия вошла в Европу, — писал А.С. Пушкин, — как спущенный корабль, при стуке топора и при громе пушек». Петр I сделал все от него зависящее, чтобы Россия стала европейским государством (по крайней мере, как он это понимал). Четыре пушкинских строки:

То академик, то герой, То мореплаватель, то плотник, Он всеобъемлющей душой На троне вечный был работник, —

ярко характеризуют образ российского императора.

Одним из важных моментов его преобразований является то, что они оказались необратимыми. Независимо от воли наследников престола Петра I, русское общество выбрало путь перемен, который указал ему первый Российский император. Один из ближайших сподвижников Петра I, Феофан Прокопович, вскоре после кончины царя сказал о нем: «Оставляя нас разрушением тела своего, дух свой оставил нам».

Чем глубже шло преобразование экономической и культурной жизни страны, тем острее вставал вопрос о подготовке кадров у себя, а не в «заморских» странах. Петр I ясно сознавал необходимость просвещения и предпринял с этой целью ряд решительных мер. По его инициативе в России были созданы первые светские учебные заведения. 1700 г. ознаменован открытием в Москве школы математических и навигационных наук. В 1701–1721 гг. были созданы артиллерийская, инженерная и медицинская школы в Москве, инженерная школа и морская академия в Петербурге, горные школы при Олонецких и Уральских заводах. В 1705 г. приняла учеников первая в России гимназия. Целям массового образования должны были служить созданные указом 1714 г. цифирные школы в провинциальных городах, призванные «детей всякого чина учить грамоте, цифири и геометрии». Предполагалось создать по две такие школы в каждой губернии, причем планировалось бесплатное обучение. Для солдатских детей были учреждены гарнизонные школы, а для подготовки священников в 1721 г. создана сеть духовных школ.

В январе 1724 г. в северной столице была основана Петербургская Академия наук. По замыслу Петра I, Академия наук должна была выполнять две основные задачи: «Науки производить и совершать» и «оные в народе размножать». Для этого требовалось, прежде всего, подготовить кадры русских ученых в различных областях знаний и привлечь иностранных ученых для исследования природных богатств России{93}.

Петербургская Академия наук на рубеже XVIII–XIX вв.

Уже в первые годы своего существования Петербургская Академия наук приобрела известность крупного научного учреждения и центра подготовки ученых. При Академии были созданы университет и гимназия. На академиков возлагались преподавание своих наук и индивидуальные занятия с наиболее способными студентами. Во второй половине XVIII столетия в Академии наук было правилом хорошего научного тона внушать молодым русским ученым уважение к экспериментальным наукам{94}. Общекультурное значение Петербургской Академии наук, особенно в первые десятилетия ее существования, заключается в том, что ее деятельность способствовала утверждению представлений о «пользе науки для общественных нужд»{95}.

Почти все достижения в области российской науки XVIII в. прямо или косвенно связаны с деятельностью Петербургской Академии. В стенах Академии наук работали такие видные ученые, как М.В. Ломоносов, И. Бернулли, Д. Бернулли, Л. Эйлер, С.П. Крашенинников, П.С. Паллас, И.И. Лепехин, Э.Г. Лаксман, H.Я. Озерковский, Т.Е. Ловиц, В.М. Севергин, Я.Д. Захаров и многие другие. Этим ученым принадлежит видная роль в изучении природных минеральных богатств нашей страны, ее географии и населения. Необходимо отметить, что с Академией связано создание первого в России периодического научного журнала, который выходил в свет под названием «Записки Петербургской Академии наук». В этом издании печатали свои труды деятели российской науки.

Первым профессором химии в Петербургской Академии наук стал И.Г. Гмелин. В 1731 г. он был избран в академики. И.Г. Гмелин являлся автором работы «Об увеличении веса некоторых тел при обжигании», доложенной на заседании конференции Академии 6 апреля 1731 г. Это исследование затрагивало актуальную в то время проблему увеличения массы металлов при их обжигании на воздухе. Однако работа Гмелина «ничего не прибавляла к тому, что было уже известно, и не содержала никаких новых теоретических взглядов». Но все же она представляет интерес для историка химии как первое химическое исследование, опубликованное в «Записках Петербургской Академии наук». Не исключено, что эта статья была толчком, вызвавшим знаменитые опыты М.В. Ломоносова (1756 г.) по обжиганию металлов «в заплавленных накрепко стеклянных сосудах»{96}.

1.4. М.В. Ломоносов — основоположник научной химии в России

Читая переводные учебники по химии, а также популярные среди российских читателей труды по истории химии некоторых иностранных авторов, можно обнаружить повторяющуюся закономерность. Особенность этих книг заключается в том, что в тех разделах, которые посвящены атомно-молекулярной теории или истории ее становления и развития, упоминается лишь вскользь или вообще не встречается имя величайшего русского ученого Михаила Васильевича Ломоносова. Вполне оправданным является желание авторов этой книги исправить указанные недостатки наиболее популярных изданий по истории химии и восстановить историческую справедливость по отношению к гениальному сыну Российской земли. 

1.4.1. Путь М.В. Ломоносова в российскую науку

Михаил Васильевич Ломоносов родился 8 (19) ноября 1711 г. в довольно зажиточной семье крестьянина-помора Василия Дорофеевича и Елены Ивановны (урожденной Сивковой) Ломоносовых. Семья Ломоносовых проживала в деревне Мишанинской Куростровской волости Двинского уезда Архангелогородской губернии. О первых годах жизни Михаила Ломоносова имеются крайне скудные сведения. Отец, по отзыву сына, был по натуре человек добрый, но «в крайнем невежестве воспитанный».

Как писал историк и славист В.И. Ламанский, «в целой России в начале XVIII века едва ли была какая иная область, кроме Двинской земли, с более благоприятной историческою почвою и более счастливыми местными условиями»{97}. Личность М.В. Ломоносова можно понять, только составив представление о природе, в окружении которой он вырос, а также о том, что он был выходцем из той части русского народа, которая никогда не испытывала гнета татаро-монгольского ига и не знала крепостного рабства. Землякам Ломоносова была неведома барщина. Бремя государственных обложений они оплачивали деньгами, развивая товарное хозяйство, торговлю и ремесла. Поморы владели навигацией, ходили в Ледовитый океан, к Шпицбергену и Новой Земле. Лов рыбы вели огромными сетями, охотились на морского зверя, варили соль, смолу, добывали слюду. Здесь существовала богатая традиция художественного рукоделия. При отсутствии школ, поморы учили грамоте друг друга, переписывали и бережно хранили рукописные книги.

Лучшими моментами в детстве М.В. Ломоносова были, по-видимому, его походы с отцом в море, оставившие в его душе неизгладимый след. М.В. Ломоносов начал помогать отцу с десяти лет. Они отправлялись на промыслы ранней весной и возвращались поздней осенью. Вместе с отцом будущий ученый в детстве ходил рыбачить в Белое море и до Соловецких островов. Нередкие опасности плавания закаляли физические силы юноши и обогащали его ум разнообразными наблюдениями.

М.В. Ломоносов (1711–1765)

Портрет работы неизвестного художника XVIII в. Музей М.В. Ломоносова. С.-Петербург

Модель парусного судна, принадлежавшего отцу Ломоносова.

 Музей М.В. Ломоносова. С.-Петербург

Юношеский почерк М.В. Ломоносова 1725 г. 

Грамоте Михаила Ломоносова обучил дьячок местной Дмитровской церкви С.Н. Сабельников. Уже в юности у будущего ученого пробудился интерес к естественнонаучным знаниям{98}. По его собственному выражению, «вратами учености» для него делаются откуда-то добытые им книги: «Грамматика» Мелетия Смотрицкого, «Арифметика» Л.Ф. Магницкого и «Стихотворная Псалтырь» Симеона Полоцкого. Уже в четырнадцать лет юный помор грамотно и четко писал.

В декабре 1730 г. из Холмотор в Москву отправлялся караван с рыбой. Ночью, когда в доме все спали, Ломоносов взял с собой подаренные ему соседом «Грамматику» Смотрицкого и «Арифметику» Магницкого и отправился вдогонку за караваном.

На третий день он настиг его и упросил рыбаков разрешить идти вместе с ними. Отъезд из дома Ломоносов тщательно продумал.

Он узнал, что только в трех городах России — в Москве, Киеве и Санкт-Петербурге — можно овладеть высшими науками. Свой выбор он остановил на Москве.

Ломоносова ожидала долгая и нелегкая зимняя дорога. Преодолев весь путь с рыбным обозом за три недели, Ломоносов в начале января 1731 г. прибыл в незнакомую для него Москву.

Узнав, что из всех учебных заведений Москвы латынь — в те времена международный язык науки — преподают только в Славяно-греко-латинской академии, М.В. Ломоносов решил поступать именно туда{99}. Эта академия готовила преимущественно церковнослужителей и чиновников для государственных учреждений. В нее принимали выходцев из неподатного сословия, иными словами, крестьянским детям доступ в академию был закрыт. Чтобы поступить в нее, Ломоносов при беседе с ректором Германом Копцевичем сказал, что является сыном холмогорского дворянина. Обучение в академии вели последовательно в восьми классах. Благодаря выдающимся способностям и настойчивости будущий ученый в течение 1731 г. сдал экзамены за три нижних класса и перешел в четвертый, который благополучно закончил в 1732 г., изучив латынь в такой мере, что мог вести на этом языке конспекты лекций.

Во время обучения в академии М.В. Ломоносову приходилось жить впроголодь, поскольку стипендия составляла три копейки в день. Но трудности московского периода не сломили воли юноши, не ослабили его стремления к постижению наук{100}. «Жажда знаний была сильнейшей страстью сей души, исполненной страстей», — напишет впоследствии о Ломоносове А.С. Пушкин. Любознательность юного гения не могли насытить академические лекции. За все время обучения в Москве он читал книги из Заиконоспасского монастыря, при котором находилась академия; в книжной лавке Василия Киприянова знакомился с изданиями Петербургской Академии наук, посещал расположенный поблизости Печатный двор. Столь разнообразное чтение вызывало порой замешательство в уме юноши, поскольку в академии учили естественным наукам по Аристотелю, и студенты почти ничего не знали о работах Декарта и Ньютона, о взглядах Коперника, которые излагались в научно-популярном журнале Петербургской Академии наук — «Примечания к Ведомостям».

В 1734 г. случайно открылся обман, благодаря которому Ломоносов поступил в академию. Эта история закончилась для него благополучно, хотя и было установлено, что он крестьянский сын. Приняв во внимание выдающиеся успехи в учении и прилежании, будущего ученого оставили в академии. Существует версия, что на защиту юного таланта будто бы встал сам Феофан Прокопович{101}.

Московская Славяно-греко-латинская академия 

Случай перейти от богословской схоластики к изучению современной науки представился в ноябре 1735 г. По указу Сената Славяно-греко-латинская академия должна была отобрать 20 лучших своих учеников и направить их в Петербург в академический университет. Удалось найти лишь 12 человек, отвечающих требованиям сенатского указа. Среди отобранных оказался и М.В. Ломоносов. Через неделю после отъезда из Москвы 1(12) января 1736 г. все они прибыли в Петербург и были зачислены студентами в Университет при Академии наук без жалованья, «на академическом коште». В Университете будущий ученый продемонстрировал «отменную склонность к экспериментальной физике, химии и минералогии»{102}.

В кабинетах и мастерских Академии наук юный помор мог видеть новейшие приборы и инструменты для проведения исследований, а в академической лавке познакомиться с только что изданными книгами и журналами. Уже тогда Ломоносов начал изучать европейские языки и делал пометки на полях книг на французском и немецком языках.

Бурно развивающейся горнодобывающей и металлургической российской промышленности требовались все новые и новые специалисты. В связи с этим трое студентов — Г.У. Райзер, Д. Виноградов и М.В. Ломоносов — были направлены в немецкий город Марбург. Здесь находился университет, известный главным образом тем, что в нем преподавал Христиан фон Вольф, физик, механик и оптик, человек энциклопедических знаний и философ{103}. Он был выдающимся преподавателем и старался приучить студентов к самостоятельному освоению знаний, рекомендуя им для прочтения обширные списки литературы. В это время М.В. Ломоносов начал собирать свою первую библиотеку, потратив на книги значительную часть выданных денег.

За время пребывания в Марбурге Ломоносов написал две студенческие диссертации, посвященные в основном физическим проблемам.

Особо следует отметить вторую работу — «Физическую диссертацию о различии смешанных тел, состоящем в сцеплении корпускул». Изучая физику, Ломоносов познакомился с корпускулярной гипотезой строения вещества Р. Бойля (см. т. 1, глава 6, п. 6.3) и уже тогда, по-видимому, решил создать свою «корпускулярную философию», способную объяснить причины физических и химических превращений.

Христиан фон Вольф (1679–1754). 

В 1739 г. Ломоносов закончил обучение у X. Вольфа и отбыл во Фрейберг для обучения горному делу, металлургии и химии у берг-советника И.Ф. Генкеля. Врач по образованию, Генкель самостоятельно изучил минералогию и горное дело, овладел пробирным искусством и практической химией. Им была создана собственная химическая лаборатория, в которой он вел обучение студентов. Под его руководством М.В. Ломоносов серьезно изучал химию, знакомился с организацией и практикой горного дела в рудниках Саксонии.

Летом 1741 г. М.В. Ломоносов возвратился в Санкт-Петербург и обратился к советнику Академической канцелярии И.Д. Шумахеру по поводу продолжения своей научной карьеры. За время отсутствия Ломоносова в Академии сменилось два президента, и к середине 1741 г. Академия так и не имела руководителя. Число профессоров заметно сократилось, многие кафедры пустовали, росли денежные долги Академии. Вскоре молодого ученого направили к профессору ботаники и естественной истории И. Амману для изучения естествознания. Под руководством Аммана Ломоносов приступил к составлению Каталога собраний минералов и окаменелостей Минерального кабинета Кунсткамеры. Вместе с тем его положение в Академии оставалось очень неопределенным, что вызывало вполне обоснованное недовольство будущего гения российской науки{104}. Лишь в 1742 г. М.В. Ломоносов был назначен адъюнктом, а в 1745 г. ему присвоили звание профессора химии (академика) Петербургской Академии наук{105}.

Научная деятельность в стенах Академии была весьма разнообразной, но основное внимание ученого было направлено на развитие физики и химии. Главное содержание научной деятельности М.В. Ломоносова как химика заключается, прежде всего, в том, что весь свой могучий талант и неукротимую энергию он направил на то, чтобы химию-искусство превратить в химию-науку. Он выдвинул широкую программу химических исследований, центральным пунктом которой было изучение тех изменений, которые происходят в смешанном теле при химическом взаимодействии{106}. 

1.4.2. Химическая лаборатория М.В. Ломоносова

В 1742 г., вскоре после возвращения из-за границы, М.В. Ломоносов обратился в Канцелярию Академии наук с просьбой организовать химическую лабораторию. Однако это обращение осталось безрезультатным. Через год он написал повторное прошение, которое также было оставлено без внимания «за неимением при Академии денег». Полученные отказы не повлияли на стремление молодого ученого к достижению поставленной цели. В мае 1743 г. он вновь обращается с прошением о постройке лаборатории. При этом он писал: «… Академии наук довольно известно, что химические эксперименты к исследованию натуральных вещей и к приращению художеств весьма нужны и полезны и что другие Академии чрез Химию прежде неслыханных натуральных действ находят в пользу физики и художеств, и тем получают себе не меньше пользы и славы, нежели от других высоких наук»{107}.

Прошение М.В. Ломоносова об учреждении химической лаборатории.

Музей М.В. Ломоносова. С.-Петербург

К прошению был приложен подробный проект программы долгосрочных работ. Этот документ имеет большое историческое значение. Его анализ позволяет увидеть стремление М.В. Ломоносова к фундаментальным исследованиям, успех которых был способен поднять состояние химической науки в России выше мирового уровня тех дней. Русский ученый обозначил в своей программе наиболее актуальные проблемы того времени. Перед химией была поставлена задача получения чистых реактивов, анализа соединений с целью выделения составляющих их простых веществ с последующим синтезом сложных реагентов из образовавших их более простых компонентов. Другими словами, молодой российский академик ставил задачу изучения состава химических соединений не только методом анализа, но и синтеза. Кроме того, М.В. Ломоносов планировал получение новых веществ не только с целью проведения фундаментальных исследований, но и для решения задач прикладной химии. Новым подходом к решению поставленных задач явилось использование физических методов при изучении свойств химических соединений и преимущественное проведение исследований, нацеленных на получение количественных результатов.

Таким образом, задолго до А.Л. Лавуазье (см. т. 1, глава 6, п. 6.7), М.В. Ломоносов осознал важность и необходимость применения количественного подхода при изучении химических процессов.

В 1745 г. после присуждения звания профессора русский ученый вновь со всей остротой поднял перед Конференцией Академии вопрос о создании химической лаборатории. Долгие старания молодого профессора увенчались успехом: в 1746 г. Сенат вынес указ о постройке Химической лаборатории по авторскому проекту Ломоносова.

Химическая лаборатория М.В. Ломоносова в Петербургской Академии наук (реконструкция)

В 1748 г. на Васильевском острове завершилось строительство учрежденной по его инициативе первой в России научной Химической лаборатории. Помещение состояло из трех комнат. Самая большая из них была предназначена для проведения химических исследований. В центре помещения был устроен каменный помост под навесом с вытяжкой. Здесь находились печи, дистилляционные аппараты и другие приборы (см. цветные иллюстрации к данной главе). Одна из смежных комнат служила рабочим кабинетом М.В. Ломоносова. В ней были размещены весы, термометры, микроскоп, воздушный насос и другие точные приборы.

В этом помещении академик читал лекции студентам университета, производил описание проведенных экспериментов. Третья комната служила складом материалов и реактивов. Для своего времени Химическая лаборатория Ломоносова была образцовой и по замыслу ее предназначения превосходила многие аналогичные заведения Западной Европы{108}. В ней можно было не только проводить анализ и испытания металлов и руд, но и осуществлять фундаментальные физико-химические исследования. Следует сказать, что в лаборатории было проведено свыше 4000 различных экспериментов!

Если до 1748 г. Ломоносов занимался преимущественно физическими исследованиями, то с открытием Химической лаборатории Петербургской Академии наук в период 1748–1757 гг. его научные интересы были связаны главным образом с решением теоретических и экспериментальных вопросов химии.

Под руководством М.В. Ломоносова в Химической лаборатории выполнялась широкая программа экспериментальных исследований. Одной из первостепенных проблем химии того времени русский ученый считал изучение состава различных веществ. «Отсюда задача химии — исследовать как состав доступных чувствам тел, так и то, из чего впервые образуются составные тела, — именно начала»{109}. Чтобы осуществить задуманное, М.В. Ломоносов разработал точные методы взвешивания, стал применять объемные методы количественного анализа. Своей широтой поражает спектр объектов химических исследований, проводимых великим русским ученым. М.В. Ломоносов изучал газообразное, жидкое и твердое состояние вещества. В результате работы с газообразными веществами ему удалось достаточно точно рассчитать значения термических коэффициентов расширения реальных газов.

М.В. Ломоносов стал в России зачинателем применения физических и математических методов при выполнении химических экспериментов. Он запланировал проведение развернутых физико-химических исследований солей и их растворов. Достаточно большую часть этих работ ему удалось осуществить. Изучая растворимость солей при разных температурах, он обнаружил факты уменьшения температуры раствора в процессе растворения солей и понижения точки замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем. М.В. Ломоносов установил различие между процессами растворения металлов в кислоте, сопровождающимися химическими превращениями, и процессами растворения солей в воде, протекающими без химических изменений растворяемых веществ. Им был разработан, создан и внедрен в методику лабораторных исследований целый ряд приборов: вискозиметр, прибор для фильтрования под вакуумом, прибор для определения твердости, газовый барометр, пирометр, сосуд для изучения веществ при низком и высоком давлении.

1.4.3. Атомно-корпускулярное учение М.В. Ломоносова

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: