Ломоносову пришлось снова заниматься химическими опытами у себя дома и «на своем коште». Но Ломоносов не перестал разрабатывать важнейшие вопросы естествознания и размышлять об основных законах, управляющих природой.

Одной из характернейших черт естествознания XVIII века было пользовавшееся всеобщим распространением убеждение о существовании в природе множества таинственных и непостижимых материй, или «флюидов», которых нельзя было ни взвесить, ни уловить, ни удержать в какой-либо оболочке. Их называли «невесомыми» и «неукротимыми». Они приходили и уходили неведомыми путями, распространялись и «перетекали» от предмета к предмету. От их простого присутствия зависело появление теплоты, света, электричества, магнетизма. Ученые яростно спорили, совпадает ли «световая материя» с «огненной», а «материя тепла» с «флогистоном», присутствующим при химических процессах.

Западноевропейские физики и химики XVIII века представляли себе материю в отрыве от движения. Явления, вызванные движением собственных частиц самой материи, объяснялись существованием таких особых невесомых материй, или «субстанций», которые, по выражению Ломоносова, «скитались без малейшей вероятной причины».

Это метафизическое отношение к природе тяготело «ад естествознанием не только во времена Ломоносова. Выпущенный в 1830 году в Лейпциге в «заново переработанном виде» известный «Физический словарь» Гелера содержал особую статью о «невесомых», содержащую глубокомысленные рассуждения о том, что, «по всей вероятности, вряд ли можно рассчитывать на то, что когда-либо будет найдена такая оболочка, в которой они могли бы находиться долгое время».

«Положительные науки, — писал А. И. Герцен в своих «Письмах об изучении природы», — имеют свои маленькие привиденьица: это — силы, отвлеченные от действий, свойства, принятые за самый предмет, и вообще разные кумиры, сотворенные из всякого понятия, которое еще не понятно». [214]Прекрасным примером чего и являются, по его словам, невесомые, которых никто не видел и не получил «вне тел».

Герцен правильно указывал и на тлетворное влияние самого метода познания, оперирующего подобными метафизическими представлениями. «Эта метода делает страшный вред учащимся, давая им словавместо понятий, убивая в них вопрос ложным удовлетворением. «Что есть электричество?» — Невесомая жидкость. Не правда ли, что лучше было бы, если б ученик отвечал: — не знаю?..» [215]

Эта метафизика иссушала науку, останавливала пытливую мысль. В ней на новый лад оживала средневековая схоластика, которую ожесточенно преследовал и отвергал могучий ум Ломоносова, где бы и в каком бы обличье ему ни привелось с ней встретиться.

В своей работе «Опыт теории упругости воздуха» Ломоносов прямо указывал на неприемлемость для него метафизических воззрений, игнорирующих движение материи. И он объявляет, что ему кажутся «более правдоподобными» гипотезы, «исходящие из законов центральных движений, ибо в них не выдается за самую причину подлежащий решению вопрос в измененных выражениях и не предлагается нечто чуждое законам движения».

Оторванные от движения невесомые «жидкости» и «флюиды» не могли иметь места в его физической системе. И Ломоносов изгоняет их отовсюду, не считаясь ни с чьим авторитетом.

Напомним, что вскоре же после своего возвращения из-за границы Ломоносов приступил к разработке своей собственной теории теплоты, резко расходившейся с господствующей в то время теорией «теплорода». Уже в диссертации «О нечувствительных частицах тел» он отчетливо сформулировал положение, что теплота состоит «во внутреннем движении собственной материи», причем разные степени теплоты определяются скоростью ее движения. И далее: «как никакому движению нельзя приписать высшую степень скорости, так нет и высшей степени теплоты. Величайший холод в теле — абсолютный покой; если есть хоть где-либо малейшее движение, то имеется и теплота». Ломоносов сформулировал в этих словах понятие об абсолютном нуле температуры, которое вошло в науку лишь во второй половине XIX века.

Свои положения Ломоносов развил в стройную теорию в трактате «Размышления о причине теплоты и холода», представленном им в 1744 году и напечатанном после переработки на латинском языке в первом томе «Новых Комментариев» Петербургской Академии наук в 1750 году.

В этой работе Ломоносов не отступил ни от одного из своих положений, выдвинутых им в 1744 году. Он лишь точнее и строже сформулировал свои доводы, привел новые примеры и соображения в подтверждение созданной им молекулярно-кинетической теории теплоты и подверг теорию «теплорода» еще более острой и сокрушительной критике. «В наше время, — говорил он, — причина теплоты приписывается особой материи, называемой большинством теплотворной, другими эфирной, а некоторыми элементарным огнем… И хорошо, если бы еще учили, что теплота тела увеличивается с усилением движения этой материи, когда-то вошедшей в нее, но считают истинной причиною увеличения или уменьшения теплоты простой приход или уход разных количеств ее. Это мнение в умах многих пустило такие могучие побеги и настолько укоренилось, что можно прочитать в физических сочинениях о внедрении в поры тел названной выше теплотворной материи, как бы притягиваемой каким-то любовным напитком, и наоборот, — о бурном выходе ее из пор, как бы объятой ужасом».

Ломоносов убедительно доказывал, что нет никакой нужды привлекать для объяснения тепловых явлений таинственный «теплотвор». «Имеется достаточное основание теплоты в движении». То, что это движение не воспринимается зрением, не имеет значения. Оно ускользает от зрения, так как частицы движущейся материи слишком малы: «Кто в самом деле будет отрицать, что когда через лес проносится сильный ветер, то листья и сучки дерев колышутся, хотя бы при рассматривании издали глаз не видел движения».

Стремясь ввести свою теорию теплоты в широкое обращение, Ломоносов помещает сжатое изложение ее в прибавлении ко второму изданию «Волфианской експериментальной физики», вышедшему в 1760 году.

Разгром теории «теплорода» Ломоносов считал одной из важнейших своих заслуг перед наукой. В составленном им в 1764 году «Конспекте важнейших теорем, которыми постарался обогатить естественные науки М. В. Ломоносов», он на первое место ставит свою работу «Размышления о причине теплоты и холода», где доказывает, что сила теплоты и разное напряжение ее происходят от имеющего различную скорость внутренне вращательного движения материи, преимущественно собственной, а холод — от замедленного вращения частиц.

В результате этой работы, как подчеркивает Ломоносов, «устраняется смутная идея о некоторой бродячей, беспорядочно скитающейся теплотворной материи».

«Размышления о причине теплоты и холода» Ломоносова представляли собой единственную целостную и последовательную молекулярно-кинетическую теорию теплоты на протяжении всего XVIII века, однако метафизические представления о «теплороде» прочно засели в умах западноевропейских ученых, став тормозом для развития правильного понимания тепловых процессов в природе и технике. [216]

«Теплород» пережил «флогистон» на много десятилетий. Его приверженцы продержались до самой середины XIX века.

Их не смутило ни изобретение паровой машины, ни открытие железных дорог.

Однако сокрушительная критика «теплорода», данная Ломоносовым, не прошла бесследно для науки. Она, несомненно, содействовала падению авторитета «флогистона», этого близкого родственника «теплорода», а многими даже отождествлявшегося с ним. Профессор Я. Г. Дорфман приводит ряд доводов, что и Лавуазье мог получить первый толчок к критике «флогистона» от знакомства с трудами Ломоносова. [217]Но характерно для узости и ограниченности мировоззрения Лавуазье, что, изгоняя из химии «флогистон», он все же счел возможным почтительно поместить в самом начале своего списка неразложимых химических элементов теплоту и свет как особые виды материи.