Пожалуй, сложно найти более разностороннего и разнопланового деятеля науки в истории России, чем Михаил Васильевич Ломоносов. Современники заслуженно считали его «человеком универсальным» (homo universalis), а потомки по сей день изучают его многотомное наследие. Даже простой перечень его открытий и концепций занял бы немало времени, поэтому мы остановимся буквально на нескольких его идеях. Но для начала заглянем в биографию Михаила Ломоносова – быть может, там хранится секрет такой потрясающей личной эффективности и результативности.
Биография Ломоносова
Михаил Ломоносов родился в ноябре 1711 года в небольшой деревеньке Архангелогородской губернии. Сегодня это село Ломоносово Архангельской области. Читать и писать его научил дьяк местной церкви. Также Ломоносов самостоятельно занимался по учебникам грамматики и арифметики.
Через неделю после получения паспорта в декабре 1730 года он тайно ушел из дома и отправился пешком в Москву, т.к. транспортного сообщения со столицей в те годы не было. Официальная версия гласит, что сделал он это исключительно из тяги к знаниям, но некоторые биографы склонны считать, что катализатором событий послужило решение отца женить достигшего совершеннолетия Михаила.
Пеший переход в Москву занял три недели, а по прибытии Михаил попросился учеником в Славяно-греко-латинскую академию. Он изучил 12-летний курс за 5 лет, после чего получил приглашение на учебу в Академию наук в Петербург. Там Ломоносову пришлось срочно изучать немецкий язык, т.к. в Академии это был один из основных языков преподавания.
За свои успехи в 1736 году Ломоносов был отмечен и отправлен учиться в Германию. Там его наставниками были философ, математик и правовед Христиан Вольф, химик-минеролог Иоганн Фридрих Генкель и другие авторитетные ученые того времени. Параллельно Ломоносов самостоятельно изучал основы стихосложения, иностранные языки (французский и итальянский), живопись, фехтование, хореографию.
По возвращению в Петербург Михаил Ломоносов продолжил изучать естественные науки под руководством профессора Иоганна Аммана, работал над двумя диссертациями (по физике и химии) и в 1745 году в 34-летнем возрасте стал профессором химии.
Достижения Ломоносова в области химии
Т.к. химия была основной официальной специализацией Михаила Ломоносова, остановимся подробнее на его достижениях в этой области. Прежде всего, Ломоносов был ориентирован на практику и отдавал приоритет тем исследованиям, результаты которых могли бы быть полезны на производстве. К слову, адаптация под текущие задачи – один из базовых элементов современных методик ТРИЗ (теории решения изобретательских задач).
В своей работе «Элементы математической химии» Ломоносов предвосхитил современную теорию химического строения вещества. Тот постулат, что свойства вещества зависят от состава молекул и способа соединения атомов в них, будет сформулирован только через 100 лет.
В эпоху Ломоносова понятия «молекулы» не было, поэтому он ввел в рабочий оборот термин «корпускулы», что, в принципе, одно и то же. Ломоносов первым пришел к выводу, что, цитируем: «Корпускулы однородны, если состоят из одинакового числа одинаковых элементов, соединенных одинаковым образом». Атомно-корпускулярную теорию до сих пор считают одним из величайших научных достижений Ломоносова.
Кроме того, Ломоносов первым заявил, что химия как наука должна базироваться на законах природы, в т.ч. физики, количественных измерениях и расчетах. После длительного периода деятельности алхимиков и смешения различных веществ чуть ли не на глазок это было настоящим прорывом.
Химическая лаборатория, созданная под руководством Михаила Васильевича, имела целый арсенал весовых приспособлений, позволяющих проводить измерения с точностью до 0,0003 грамма. Это было большим достижением для середины 18 века. Для точности получаемых результатов опытов Ломоносов использовал химически чистые вещества и реактивы, причем всегда настаивал, что их должно быть в достатке.
Важным достижением Михаила Ломоносова считается открытие им закона сохранения веса (массы) вещества в ходе химических реакций. Правда, есть также основания полагать, что у этого закона нет первооткрывателя в общепринятом смысле слова, и многие ученые пришли к этому выводу независимо друг от друга примерно в одно время, когда наука достигла достаточного для такого открытия уровня.
Но сей факт ни капли не умаляет заслуг Ломоносова, т.к. конкретно для российской науки это открытие было очень важным. В частности, это помогло разобраться в процессах обжига металла, которые имели практическое значение для дальнейшего развития металлургии. В целом же сфера прикладных интересов ученого была очень велика.
Темы и опыты, над которыми работал Ломоносов:
- Растворимость солей при разных температурах.
- Кристаллизация солей из растворов.
- Влияние электрического тока на растворы солей.
- Процессы растворения металла в кислоте.
- Микрокристаллоскопия как метод микрохимического анализа, основанный на образовании кристаллических осадков при действии небольших количеств реактивов.
В итоге Ломоносов установил факт понижения температуры раствора при растворении солей и снижения точки замерзания соляного раствора по сравнению с чистым. Эти и другие работы Ломоносова положили начало физической химии как науки. Именно Ломоносов наметил пути исследования химических процессов методами из физики, и именно он ввел в научный оборот термин «физическая химия».
Исследования Ломоносова в области химии легли в основу многих практических наработок, получивших внедрение в промышленности. Так, Ломоносов разработал технологию варки цветного стекла и производства изделий из него. Она была внедрена на Усть-Рудицкой стекольной фабрике, построенной под руководством и по чертежам Ломоносова в 50-х годах 18 столетия. Таким образом, он проявил себя не только как ученый и изобретатель, но и как успешный менеджер и руководитель.
Также он занимался разработкой рецептуры фарфоровых масс, уделяя особо внимание роли стеклообразного вещества в структуре фарфора. Лабораторные исследования Ломоносова помогли впоследствии наладить выпуск краски на основе отечественного сырья.
Столь обширные исследования требовали нового инструментария и более совершенных технических средств. Ломоносов пополнил технический арсенал приспособлений целым рядом изобретенных им приборов. Это, например, газовый барометр и вискозиметр для определения динамической либо кинематической вязкости вещества. Многие из этих приспособлений еще долгое время использовались в практических целях, а открытые Ломоносовым принципы функционирования этих приборов легли в основу более новых прогрессивных разработок.
Достижения Ломоносова в области физики и астрономии
Ломоносов всегда считал важным опираться в химических опытах на законы природы, поэтому вел немало исследований в области физики и смежных с ней областях: гео- и биофизике, метрологии, астрономии, физике атмосферы, минералогии, физике северных сияний.
Как результат множества исследований, Ломоносов разработал теорию теплоты, предложив молекулярно-кинетическую трактовку тепловых явлений. Проще говоря, объяснил это движением частиц, составляющих материю. На этом основании он предположил возможность существования абсолютного нуля, когда любое движение частиц прекращается.
Основываясь на своей атомно-корпускулярной теории и теории теплоты, он смог объяснить свойства атмосферного воздуха. В частности, он объяснил, почему атмосферный воздух должен быть все более разреженным по мере удаления от земли. А также предположил, что в природе должен существовать предел, при котором воздух не сможет разрежаться далее. К слову, он пришел к выводу о трехслойности атмосферы, что было прорывом для тогдашнего уровня развития науки.
Также Ломоносов занимался изучением природы грозовых разрядов и атмосферного электричества, объяснил причину возникновения электрического разряда в грозовых облаках конвекцией теплого воздуха, поднимающегося от поверхности Земли, и холодного воздуха, спускающегося из верхних слоев атмосферы.
Исследования в области астрономии подтолкнули Ломоносова к мысли усовершенствовать зеркальный телескоп, конструкция которого не менялась со времен Ньютона, для большей точности наблюдений. В итоге, наблюдая 26 мая 1761 года уникальное астрономическое явление прохождения Венеры через солнечный диск, Ломоносов предположил существование атмосферы у поверхности Венеры.
Достижения Ломоносова в области географии, геологии, минералогии
Знания, полученные в Германии, Ломоносов с успехом применил в России. Так, благодаря ему минералогия и геология начали развиваться как самостоятельные направления. Из его личного вклада стоит отметить работы «О слоях земных» и «Первые основания металлургии или рудных дел».
Интересен его вывод относительно того, что тектонические и вулканические процессы имеют одинаковое происхождение, и именно движение земли является причиной образования рудных полезных ископаемых в почве. Для таких выводов нужны были исследования морских глубин, для чего Ломоносовым был разработан оптический батоскоп. В то же время он считал, что уголь, торф и янтарь имеет органическое происхождение, и примерно просчитал время образования различных полезных ископаемых, исходя из того, что они образованы из уже не живущих не земле видов растений и животных.
Помимо этого, Ломоносов разработал классификацию природных льдов по признаку различия температуры льдообразования воды с различной минерализацией. И еще Ломоносов предположил, что льды из Арктики постепенно перемещаются в сторону Атлантики. Последующие наблюдения показали, что климат Арктики действительно меняется, а ледовая шапка постепенно тает.
В 1758 году Ломоносов возглавил Географический департамент Императорской Академии наук и принял личное участие в составлении карт и атласа России. В частности, именно он сделал карту Арктики и просчитал возможность практического использования Северного морского пути.
Но давайте обобщим главные достижения Ломоносова в естественных науках:
- Разработал атомно-корпускулярную теорию и предвосхитил современную теорию химического строения вещества.
- Открыл закон сохранения веса (массы) вещества в ходе химических реакций.
- Заложил основы физической химии как науки.
- Внедрил исчисляемость и измеряемость результатов исследований в химии.
- Изучил растворимость солей, кристаллизацию и свойства соляных растворов.
- Разработал теорию теплоты.
- Изучил свойства атмосферы и открыл существование атмосферы у поверхности Венеры.
- Внес вклад в понимание электрической природы грозовых разрядов.
- Разработал новые приборы для проведения опытов и измерений.
- Усовершенствовал телескоп для астрономических наблюдений.
- Разработал «ночезрительную трубу», т.е. прибор ночного видения.
- Сконструировал прототип подъемного летательного аппарата вертолетного типа.
- Сконструировал оптический батоскоп для исследования морских глубин.
Вклад Ломоносова в развитие гуманитарных наук и системы образования в России как таковой – это тема для отельной статьи. Отметим только, что самым выдающимся достижением является личный вклад Ломоносова в создание Московского университета. Ломоносов в соавторстве с меценатом Иваном Шуваловым подготовил, выражаясь современным языком технико-экономическое обоснование необходимости открытия университета в Москве. Московский университет был открыт в 1755 году.
Самые проницательные читатели наверняка спросят: а где же обещанный секрет такой потрясающей личной эффективности и результативности Ломоносова? Прежде всего, этот секрет заключается в проактивности и любознательности, которые подвигали Ломоносова брать любые доступные знания и браться за любые актуальные исследования.
И, конечно, успеху во многом способствовала его ориентация на практику. Во все времена «пробить» финансирование научных исследований, которые могут принести реальную отдачу, было проще, чем выпросить деньги на некие мертвые теоретические выкладки. Вот такой он был, Ломоносов: «универсальный» человек, сделавший уникальный вклад в отечественную науку!
А вообще, сегодня у каждого есть возможность развить свои способности до потрясающего уровня, используя для этого самые разные инструменты. Мы предлагаем вам прокачать свой мозг с помощью программ «Когнитивистивка» и «ТРИЗ на практике», а также познакомиться с советами и упражнениями для развития мозга.
Желаем удачи и ждем на наших уроках!
