Михаил Васильевич Ломоносов

26 мая 1761 года астрономы всего мира с интересом наблюдали редкое небесное явление — прохождение Венеры через солнечный диск: планета двигалась между Землей и Солнцем.

Направил свою зрительную трубу на Солнце и Ломоносов.


Рисунки М. В. Ломоносова, изображающие прохождение Венеры по диску Солнца.

Внимательно проследив движение Венеры, великий ученый заметил интересные подробности. Перед тем как на солнечный диск стало наползать темное пятнышко силуэта Венеры, край диска сделался неясным. Ломоносов подумал вначале, что просто устали глаза. Но вот Венера стала пересекать край солнечного диска. Перед тем как планета полностью вступила на пылающий диск, Ломоносов отчетливо заметил, что вокруг выступающей части Венеры появился сверкающий ободок, «тонкое как волос» сияние. Когда же планета приблизилась к другому краю солнечного диска, Ломоносов отметил, что «...появился на краю солнца пупырь, который тем явственнее учинился, чем ближе Венера к выступлению приходила... Вскоре оный пупырь потерялся, Венера показалась вдруг без края... Полное выхождение, или последнее прикосновение Венеры заднего края к Солнцу при самом выходе было также с некоторым отрывом и с неясностью солнечного края».


Прохождение Венеры по солнечному диску.

Много астрономов следило тогда за прохождением Венеры, некоторые даже упоминали о явлении, замеченном Ломоносовым. Но никто из них не смог так глубоко и правильно, как он, осмыслить наблюдение. Причина явления, решил русский ученый, кроется в том, что планета Венера окружена «знатною» воздушною атмосферою, рассеивающей солнечные лучи.

Открытие атмосферы на Венере явилось большой победой астрономии. Впервые были получены столь подробные сведения о внеземном мире. Огромно значение открытия Ломоносова и для развития научного мировоззрения. Некоторые историки науки искажают историю открытия атмосферы на Венере. На это указывал еще в 1911 году профессор Колумбийского университета (США) А. Смит. Выступая в Нью-Йорке с речью, посвященной 200-летию со дня рождения Ломоносова, А. Смит сказал: «Открытие, сделанное... Ломоносовым о наличии атмосферы на этой планете, обычно приписывается Шретеру и Гершелю (1791 г.)».


Исследование комет занимало важное место в трудах Ломоносова.

К замечательному научному выводу пришел Ломоносов, осмысливая наблюдения над кометами. В кометах многое было загадочным для тогдашней науки. Непонятно было, например, почему кометные хвосты обращены в сторону от Солнца и в чем причина их бледного свечения.

Эти вопросы давно интересовали ученых. Ломоносов, как и великий немецкий астроном Кеплер, высказывал догадку, что на хвосты комет действуют в направлении от Солнца какие-то отталкивающие силы. Эта догадка впоследствии полностью подтвердилась. Глубоко изучив электрические явления, русский ученый предположил, что и в кометных явлениях можно проследить действие электрических сил. «...Бледного сияния и хвостов причина недовольно еще изведана, которую я без сомнения в електрической силе полагаю... сие явление с северным сиянием сродно!» — говорил он. Это предположение ученого в наши дни получило признание и дальнейшее развитие. Одна из причин сияния хвостов комет, учит современная наука, — потоки электрически заряженных частиц, вылетающих из Солнца.

А вот что писал ученый и поэт Ломоносов о Солнце, — оно, говорил он:
Горящий вечно океан.

Там огненны валы стремятся
И не находят берегов.

Там вихри пламенны крутятся,
Борющись множество веков.

Там камни, как вода, кипят,
Горящи там дожди шумят.

Эти поэтические строки выглядят особенно примечательно, если вспомнить, что даже много лет спустя после Ломоносова некоторые ученые считали Солнце твердым темным телом, только в отличие от планет окруженным светящейся раскаленной газовой оболочкой. Ученые эти говорили, что солнечные пятна — это виднеющаяся сквозь просветы в оболочке поверхность Солнца. Высказывались даже предположения, что Солнце населено особыми существами.

Гениальный ученый-материалист, Ломоносов и в трудах по астрономии выступил как один из самых передовых мыслителей своего времени.

Данные астрономии служили ему оружием в борьбе с религиозными суевериями, насаждавшимися духовенством, и с домыслами защитников религии из среды ученых.

Утверждая научное мировоззрение, Ломоносов горячо пропагандировал гелиоцентрическое учение великого польского астронома Николая Коперника, ниспровергавшее догматы церкви.

Время Петра I, когда придавалось особенное значение практическому использованию астрономических знаний для мореходства и картографии и когда поощрялось распространение учения Коперника, миновало. Нужно было иметь огромное мужество, чтобы вести пропаганду этого учения.

Астрономия была одним из главнейших предметов в основанной при Петре I в Москве Навигацкой школе (1700 г.), помещавшейся в Сухаревой башне. Навигацкая школа воспитала немало русских геодезистов и штурманов, принимавших участие в экспедициях, организованных для исследования России.

В 1716 году была основана обсерватория в Петербурге.

В проекте Академии наук, составленном Петром I, было предусмотрено создание еще более крупной обсерватории. Эта обсерватория, так же как и сама академия, была открыта через несколько месяцев после смерти ее основателя.

В новой обсерватории уже в первой половине XVIII века было совершено столько выдающихся исследований, что, по свидетельству французского астронома Лаланда, автора вышедшей в 1803 году книги по истории астрономии, русскую обсерваторию признавали лучшей в мире. Здесь уже в XVIII веке были разработаны, в частности, более совершенные методы определения географической долготы, примененные потом другими астрономами, проведены интереснейшие наблюдения над спутниками Юпитера и над истечением из ядра кометы, замеченной в 1744 году, и т. д.

Еще в 1717 году в Петербурге была установлена модель, которая иллюстрировала систему Коперника, показывая движение планет вокруг Солнца. При Петре I был создан первый в России планетарий: десять зрителей, помещавшихся посередине огромного вращающегося шара, на внутренней поверхности которого позолоченными гвоздями были обозначены звезды, могли изучать движение небесных светил.

Интересные астрономические работы совершил генерал Яков Вилимович Брюс, принадлежавший к числу ученейших людей того времени. Важные результаты были получены им, например, из наблюдений над солнечными пятнами. Он показал, что на рубеже XVII и XVIII веков пятен на Солнце было чрезвычайно мало. При содействии Петра I Брюс совместно с известным русским просветителем В. А. Киприяновым издал первый в России астрономический календарь. Ходячее мнение связывало имя русского астронома с астрологическими пророчествами, имевшимися в календаре. Однако тщательные исследования советского академика В. Г. Фесенкова показали, что Брюс и в малой мере не может быть заподозрен в серьезном отношении к астрологии. Астрологические прибавления, на помещение которых он пошел, издавая календарь, были только данью времени.

Брюс был горячим сторонником учения Коперника. Переведенное им на русский язык сочинение голландского ученого X. Гюйгенса «Книга мирозрения, или мнение о небесноземных глобусах и их украшениях» содержит изложение системы Коперника и идей Джордано Бруно о множественности обитаемых миров.

Духовенство и во времена Петра I пыталось запретить распространение этих учений. После же смерти Петра оно развернуло жестокую борьбу с коперниканской «ересью».

Однако это не останавливало Ломоносова.

Он писал, что во вселенной:
...разных множество светов;
Несчетны солнца там горят,
Народы там и круг веков.

Вопреки настояниям святейшего синода, требовавшего запрещения книги французского ученого Фонтенеля «Разговоры о множестве миров», вышедшей в 1740 году в переводе известного русского писателя Антиоха Кантемира, Ломоносов добился выпуска второго издания этой «богопротивной» книги.

Своими действиями Ломоносов так восстановил против себя церковников, что синод обращался к императрице Елизавете с ходатайством выдать ему Ломоносова «для вразумления».

Астрономия влекла к себе Ломоносова и той пользой, какую она приносит в практических делах. Работам в области практической астрономии он и его друг академик Эйлер отдали немало сил. (О работах Эйлера рассказывается в разделе «Русские математики»,)
Борясь с реакционерами в науке, Ломоносов требовал свободного доступа молодым русским ученым в обсерваторию Академии наук, где служили исключительно иностранцы. Именно по настояниям Ломоносова наблюдения за прохождением Венеры были поручены русским астрономам Н. И. Попову, С. Я. Румовскому, Н. Г. Курганову и А. Д. Красильникову. На основе результатов наблюдений астрономов за прохождением Венеры Румовский сумел с большой точностью определить расстояние до Солнца.

Ломоносов изобрел много важных астрономических приборов. Так, в 1762 году он создал отражательный телескоп оригинальной конструкции, значительно более простой и совершенный, чем прежние телескопы. К созданию такой же оптической системы через двадцать семь лет пришел и Гершель.


Слева — маятник Ломоносова для измерения силы земного тяготения. Справа — схема отражательного телескопа Ломоносова.

Ученый сконструировал множество астронавигационных приборов: морской жезл для определения долготы; устройство, с помощью которого с палубы качающегося корабля можно вести точные астрономические наблюдения; новые квадранты и секстанты — приборы, служащие штурманам кораблей для определения углов возвышения небесных светил над горизонтом.

Геодезисты получили от Ломоносова разработанный им «новый способ очень точный и очень простой находить и описывать полуденную линию», то есть определять направление меридиана.

Ломоносов изобрел фотометрическую трубу — один из первых приборов для определения яркости небесных светил. Труба давала возможность сравнить их свет со светом Солнца. Прибор этот был, очевидно, построен и использован ученым; в его астрономических изысканиях осталась запись: «На Сатурне свет не меньше, как здесь был в затмение солнечное». Ломоносовым был сконструирован маятник, наблюдая за качаниями которого можно было находить силу земного тяготения в месте, где находится прибор.

В 1756 году Ломоносов построил «универсальный барометр». Предназначен он был, однако, не для того, чтобы отмечать изменения атмосферного давления, — прибор обнаруживал изменения силы земного тяготения.


Универсальный барометр Ломоносова.

Два запаянных шара — один маленький, другой большой — соединялись П-образной трубкой (изгибом вниз). Средняя часть трубки представляла собой капилляр. В большой шар была налита ртуть. Над ртутью в нем была пустота. Маленький же шар был наполнен воздухом. Если земное притяжение, рассуждал Ломоносов, изменило свою величину, то ртуть в шаре станет или легче, или тяжелее — следовательно, она ослабит или усилит давление на воздух в маленьком шаре. Конец ртутного столба в капилляре должен будет сместиться. Чем более площадь сечения шара превышает площадь сечения капилляра, тем чувствительнее прибор, тем большим смещением ртути в трубке он отзовется на изменение силы земного притяжения. Пользуясь своим прибором, Ломоносов предпринял наблюдения за изменением земной тяжести.

С универсальным барометром связано одно любопытное происшествие. В 1940 году в Ленинграде состоялась конференция ученых, изучающих силу тяготения, — гравиметристов. На заседании было доложено о недавно изобретенном приборе для непосредственного измерения силы лунного притяжения. Участникам конференции были показаны чертежи прибора и объяснено его действие. Во время демонстрации чертежей попросил слова действительный член Академии наук УССР А. Я. Орлов; он сообщил, что этот прибор есть не что иное, как универсальный барометр Ломоносова, модель которого уже построена в Академии наук УССР.