Михайло Васильович Ломоносов

V

Тільки тепер Ломоносов зрозумів, що таке справжній брак часу. Наприкінці робочого дня він з незадоволенням зустрічав прихід ранніх зимових сутінок, а починаючи день, сердився, що доводиться працювати при свічках. Зрештою, слова «кінець» і «початок» робочого дня навряд чи можна вживати в їх прямому значенні. Бо кінець робочого дня, чи, вірніше, робочої доби, з’єднувався з його початком. І рідко випадала ніч, яку Ломоносов проводив у ліжку. Часто-густо він засинав неспокійним сном на дві-три години, сидячи на табуретці біля однієї з лабораторних печей.

Ломоносов відмовляється від нової квартири, що йому, як професорові, належало зайняти. Нова квартира була на другому березі Неви і діставатись до неї дуже важко. Взимку ще нічого — можна йти по невському льоду, а влітку треба добиратись в обхід. Ні, краще залишитись на старій квартирі. Хоч і холодна вона, і вогка, зате лабораторія буквально за кілька кроків.

Хімія витіснила на цей час всі інші захоплення Ломоносова. Лише один раз, через кілька місяців, він пише віршованого листа графу І. І. Шувалову. Там є такі рядки:

А літо Ломоносов любив з усією пристрастю петербуржця, змушеного більшу частину року бачити мрячливе небо. Тугу за літом він міг вгамувати хіба що у віршах, зате вони стали перлиною російської поезії XVIII століття.

Вірші ці були мимовільною «слабістю» вченого-поета, якої він не соромився, тому що на його хімічному полі діяльності наступили гарячі дні.

До експериментів по обгрунтуванню того закону, який пізніше буде названий іменем Ломоносова, вчений приступив, твердо впевнений у кінцевому результаті. Вже в листі до Ейлера, що безпосередньо передував цим експериментам, Ломоносов пише слова, які згодом стали знаменитими: «…всі зміни, що в природі трапляються, відбуваються так, що скільки чого до одного добавиться, стільки відніметься від іншого. Так, скільки до одного тіла добавиться речовини, стільки ж відніметься від іншого… Цей закон природи є таким загальним, що поширюється і на правила руху: тіло, що спричинює поштовхом рух іншого, стільки ж втрачає свого руху, скільки передає другому тілу».

Ну, а потім пішли досліди. Перед цим Ломоносов ще раз уважно прочитує твори Бойля, у відкриту полеміку з яким чи, вірніше, з його непорушним авторитетом, йому доведеться вступити. Схема досліду Бойля була зрозумілою. Він брав кусок свинцю і клав його в реторту, яку потім запаював. Реторта довгий час нагрівалася на вогні. Свинець плавився, а потім покривався сіруватим порошком — «окалиною», як називали в той час, або «окисом», як говоримо ми тепер. Чим довше стояла реторта на вогні, тим більше утворювалось порошку. Після закінчення прожарювання Бойль охолоджував реторту і обережно відламував кінчик. При цьому Бойль з спостережливістю справжнього вченого відзначав, що повітря із свистом вривалось в реторту. (Ще б пак, адже весь кисень, який був у повітрі запаяної реторти, пішов на реакцію з свинцем!). Після всього Бойль зважував реторту. Виявилось, що вага реторти збільшилась. (А як же інакше, адже в в колбу ввірвалося повітря в об’ємі поглиненого кисню).

Бойль був дуже задоволений результатами дослідів, які, до речі, відтворювалися з великою точністю і незмінною сталістю. Ці результати повністю погоджувались з його поглядами. Збільшення ваги реторти зрозуміло: «вогненна матерія» («теплець») проникнула крізь стінки реторти і, змішавшись з металом, зробила його важчим.

Ломоносов починає з того, що старанно повторює досліди Бойля. Все правильно. Вага реторти збільшується. Але чому виникає цей свист, коли реторту відкривають! Ну, звичайно, причиною всьому повітря. Реторту розкривати не можна.

Перший раз реторта нагрівалась кілька годин. Терези показали, Що вага нерозкритої колби ніскільки не змінилась. Ломоносов старанно записує результати цього досліду і приступає до наступного.

На цей раз реторта нагрівалась цілу добу. Результат той самий.

З точністю до « ¹/₄ зменшеного золотника», тобто до трьох десяткових часток грама, вага реторти залишалась попередньою.

Все ясно! Здається, все. Але треба передбачити можливі заперечення майбутніх опонентів. У Бойля не сказано, скільки часу він нагрівав свою реторту, тому Ломоносов вирішує приступити до досліду, який би тривав кілька діб.

…Нагрівання продовжується безперервно ось уже два тижні. Тринадцять ночей Ломоносов провів, не спавши, в лабораторії: стежив, щоб вогонь у печі був рівномірним. Тільки вдень на кілька годин його підміняв лаборатор. Чи не тоді Ломоносов написав, що «крутиться» лише «між стінами і при вогні!…»

Коли й на цей раз зважування показало, що вага реторти не змінилася, Ломоносов втомлено потягнувся, помацав кучеряву бороду, що відросла за ці дні, і записав у журналі: «…дослідами доведено, що думка славного Роберта Бойля хибна, бо без пропускання зовнішнього повітря вага спаленого металу залишається в одній мірі…» — і тут же заснув.

Закон збереження матерії був першою з підвалин, покладених Ломоносовим у фундамент сучасної хімії. Першою і, мабуть, найважливішою.

Тільки тоді, коли Ломоносов передбачив і довів свій «загальний закон природи» про те, що кількість речовин, які вступили в реакцію, точно дорівнює кількості речовин, що утворились в результаті реакції, тільки тоді хімія із зведення рецептів, розрізнених спостережень, фактів різного ступеня вірогідності і більш-менш справедливих здогадів стала наукою.

Але на одній підвалині, хай і дуже міцній, будинок не спорудиш. І Ломоносов приступає до розв’язання другої проблеми, яка також має величезне значення для формування хімії і фізики.

В попередніх розділах ми досить докладно писали про теорію міфічного «теплецю», придуманого у XVII столітті і розвінчаного Ломоносовим у XVIII. Коли б «теплець» був єдиною з тих вагомих і невагомих «матерій», з якими довелося мати справу хімії! Хай спеціалісти-історики при нагоді пояснять, чого найбільш «речовинна» з цих наук — хімія — мала вдаватись до гіпотез про різні «духовні» матерії. Пресловутий «флогістон» серед цих «матерій» посідає почесне місце, але перед ним, та й після нього, красується такий довгий ряд різних «ефірів», що перелічувати його членів надто довго і нудно. До приходу Ломоносова в хімію існувало навіть вірування в «духа» філософського каменя (а камінь цей шукали саме заради його «духа», тому що «дух», а не що інше, «перетворював неблагородну ртуть у благородне золото»). Після смерті Ломоносова у хімії залишився лише «флогістон». Для того щоб спростувати його, напружено працювало наступне покоління хіміків, в авангарді якого був такий великий учений, як Лавуазьє.

З більшістю міфічних нашарувань у хімії Ломоносов розправився особисто, інші «упокоїлись» самі. Цей науковий подвиг вдався Ломоносову тільки тому, що сік опирався на атомно-молекулярну теорію. Але цю досконалу зброю наукового пізнання світова наука дістала лише через 60—70 років після Ломоносова.

Є принаймні дві причини, чому атомно-молекулярне вчення не стало надбанням минулого покоління хіміків. Перша — об’єктивна. Це вчення настільки випередило рівень хімічних і фізичних поглядів сучасних Ломоносову вчених, що, просто кажучи, вони не зрозуміли його. Друга причина — суб’єктивна. «Дисертації» Ломоносова, присвячені обгрунтуванню атомно-молекулярного вчення, не були опубліковані. Вони залишилися, читані небагатьма, в академічних архівах. І лише через півтора століття, коли їх було знайдено і вивчено, стало ясно, в чому полягав секрет разючих успіхів Ломоносова.

Можна собі уявити, який моральний вакуум створювався навколо Ломоносова, що стверджував існування атомів і молекул. Адже ми чудово знаємо, з якими труднощами торувало собі шлях атомно-молекулярне вчення через сімдесят років, коли з’явилися праці Джона Дальтона. Тих, які співчували працям Дальтона, знайшлося ой як небагато! Тих, які сумнівалися, — було вдосталь. Тих, які не вірили, — ще більше. Тих, які обурювалися, — дуже багато. І, звичайно, не бракувало гультяйських дотепників. Тих самих, які хихикали над науковими відкриттями Архімеда, які глузливо сміялися, читаючи Лукреція Кара, пирскали в кулак, розповідаючи плітки про «дивака» Ньютона, заходилися сміхом, зустрічаючись з Кавендішем. Приблизно так були зустрінуті і праці Дальтона.

Атоми! Невидимі! Менші за найнікчемнішу порошинку! Кумедно! Люди і дерева складаються з одних і тих самих атомів! Якщо це так, то атоми, з яких складається містер Дальтон, у всьому подібні атомам, з яких складається дуб… Ха-ха!

Начала атомно-молекулярного вчення Ломоносов сформував ще на початку своєї наукової діяльності в уже згаданих «Елементах математичної хімії». Останній розділ цієї праці закінчується кількома положеннями, які хочеться навести повністю:

«Корпускули різнорідні, коли елементи їх різні і з’єднані різними способами чи в різному числі; від цього залежить нескінченна різноманітність тіл.

Начало є тіло, яке складається з однорідних корпускул.

Змішане тіло є те, котре складається з двох чи кількох різких начал, сполучених між собою так, що кожна окрема його корпускула має таке саме відношення до частин начал, з яких вона складається, як і все змішане тіло до цілих окремих начал.

Корпускули, які складаються безпосередньо з елементів, називаються первинними.

Корпускули, які складаються з кількох первинних, і до того ж різних елементів, називаються похідними.

Отже, змішане тіло складається з похідних корпускул».

Надаю можливість читачеві самому замінити незвичні нам «корпускули», «змішані тіла» і т. д. на звичні «атоми», «молекули» і перевірити, чи відрізняються атомістичні уявлення Ломоносова від тих, які встановилися в науці півстоліттям пізніше.

Проте відмінність була, до того ж істотна. В одному Ломоносов пішов далі, ніж Дальтон. Це ствердження тези про необхідність безперервного руху «корпускул». Положення про вічність руху Ломоносов висловлював навіть в тих працях, які, здавалося б, не мали безпосереднього відношення до корпускулярної теорії.

Говорячи про праці Ломоносова в галузі атомістики, слід звернути увагу на одну дуже важливу обставину. Не Ломоносов запровадив у науку уявлення про атоми. У російського вченого є чимало попередників, які розробляли питання будови матерії і приходили до висновків, на перший погляд, дуже близьких до формулювань Ломоносова. Серед них можна назвати і Демокрита, і Лукреція Кара, і французького філософа Гассенді, і видатного дослідника природи Декарта, і Бойля, і Лейбніца.

Але тільки Ломоносов стверджував, що хімічні перетворення — наслідок переміщення атомів і зміни комбінацій, якими атоми зчеплені в «складних тілах».

Нарешті, є ще одна і, певне, найважливіша відмінність атомістики Ломоносова від атомістики його попередників, та й багатьох з його наукових послідовників. Виходячи з атомістичних уявлень, Ломоносов пояснював численні механічні і фізичні, особливо оптичні і електричні явища. Візьмемо навмання деякі цитати з його фізичних творів.

«Слово про походження світла» — взірець блискучої в усіх відношеннях наукової популяризації. «Слово» буквально пройняте ідеями атомістики. Різницю предметів у кольорах прямо оголошено наслідком різниці у «поєднанні частинок».

«Теорія електрики, викладена математично». Основна теза цього твору — електрика є наслідком руху частинок і електризації їх при терті одна об одну «внаслідок шорсткості».

Творчість Ломоносова була, можливо, першим підтвердженням висунутого і обгрунтованого на багато десятиріч пізніше положення про те, що найвидатніші відкриття здійснюються на стиках наук. То чи викликає подив, що саме Ломоносов, який до фізики підходив як хімік, а до хімії, — як фізик, став автором багатьох основоположних відкриттів.

Відвідання академічних конференцій вважалось одним із найсвятіших обов’язків професорів. Ломоносов приходив на ці засідання з великою неохотою: судячи з протоколів, конференції проходили винятково нудно. Ну, а після відкриття лабораторії урочисті і пусті збори стали для Ломоносова просто мукою. Витрачати шість-сім годин на слухання того, як обговорюють достоїнства нової трагедії Сумарокова чи черговий «заум» якого-небудь «натур-філософа», — було нестерпно. А пропускати засідання не дозволялось. Шумахер, не побачивши кого-небудь з професорів на конференції, здіймав галас і вчиняв допит з погрозами.

Проте вже з середини 1750 року в протоколах конференції проти імені Ломоносова все частіше з’являвся один запис: «Проводив хімічні досліди, внаслідок чого не прийшов на Академічні збори». І що дивно: ні Шумахер, ні його прислужники ні разу не заїкнулись про те, що «пану Ломоносову догану висловити належить».

Звичайно, нікому не спаде на думку пояснити це тим, що, мовляв, Ломоносов попав у фавор і йому тепер все дозволено. А справа була проста. Ломоносов захопився мозаїкою. А це був такий предмет, яким цікавилась сама імператриця. Так що самі розумієте…

Мозаїчна епопея розпочалась задовго до відкриття ломоносівської лабораторії.

У 1746 році в колонний палац графа Воронцова з’їхався «весь Петербург». Граф Михайло Іларіонович, повернувшись з Риму, привіз чимало принадливих дрібничок, але найдивовижнішими і найкрасивішими були картини та портрети з мозаїки. Сама Єлизавета побажала приїхати до графа помилуватися італійським дивом, і, побачивши мозаїку, так захопилася нею, що граф, стримуючи тяжке зітхання жалю, поспішив подарувати картини матінці-імператриці.

Мозаїчне мистецтво, яке досягло свого розквіту в стародавній Греції і в стародавньому Римі, до XVIII століття було майже забуте. Італійські мозаїсти тримали в секреті прадідівські рецепти і, як це й буває в подібних випадках, мистецтво мозаїки поступово занепало. Картини, які викликали захоплення Єлизавети, були лише слабким відблиском чудового античного мистецтва.

Проводячи хімічні дослідження із змішуванням різних тіл, вивчаючи природу кольору, Ломоносов зацікавився забарвленими стеклами. Тим більше, що він хотів розкрити італійський секрет.

Він взявся за розв’язання завдання з властивими йому грунтовністю і пунктуальністю. Заздалегідь були намічені різні серії дослідів. І вже 28 березня 1750 року в Академічну канцелярію надходить рапорт з проханням забезпечити шліфування виготовлених ним мозаїчних стекол. Проте це були лише перші, хай і вдалі, зразки. Основна робота тільки починалася.

Всього протягом року Ломоносов поставив близько чотирьох тисяч дослідів, більше десяти плавок на день! Не було такого відтінку кольору, якого він не міг би надати смальті: «чудове, зеленого трав’яного кольору, вельми скидається на справжній ізумруд», «зелене, кольором подібне до аквамарину», «кольору печінки», «карнеолове», «дуже схоже на чудову бірюзу, але напівпрозоре», «чудового м’ясного кольору», «кольору чорної печінки»…

Опис пошуків найкращих рецептів для смальти — найпереконливіше спростування висловлювань тих горе-істориків науки, які вважали, що надзвичайні наукові досягнення Ломоносова — наслідок сліпої удачі.

Удача! Безперечно. Але тільки та удача, в якій, за висловом Едисона, 1% генія і 99% поту. Подивимось, як дісталося Ломоносову виготовлення смальти, так званого «золотого рубіна».

У лабораторному журналі вченого можна зустріти згадування про 69 рецептів суміші (шихт) для варіння золотих стекол. Тільки колоїдне золото, так званий «мінеральний пурпур», який вводиться в шихту, Ломоносов добував тринадцятьма способами. Визначення найкращого рецепту прийшло в результаті вивчення впливу: температури на плавлення скла, наступного відпалювання, концентрації золота в склі, способу введення золота в скло, окремих компонентів на фарбування золотих стекол. В цій останній серії дослідів вивчався вплив домішок залізного порошку, окису олова, сурику, селітри, магнезії, кухонної солі і ще багатьох інших речовин.

Хто повторить тепер слова про сліпу удачу?

Ломоносов поспішав і тому часто забував записати рецепти шихти і технологію варіння або робив це з допомогою одному йому відомих скорочень. Тому далеко не всі секрети ломоносовської мозаїки нам відомі. Коли порівняно недавно були проведені розкопки в Усть-Рудицях, на тому місці, де стояла мозаїчна фабрика Ломоносова, знайдено дуже багато смальти. Академія наук оголосила, що віддасть зразки у розпорядження тих хіміків, які побажають зайнятись аналізом смальти для встановлення складу і розкриття технології її варіння.

Судячи з окремих праць, які появились у пресі, ця справа виявилась дуже нелегкою. «Секрет» смальти криється в різних домішках до шихти, настільки незначних, що навіть сучасними найдосконалішими методами аналізу важко їх виявити. Наприклад, відтінок, а іноді колір залежить від мізерної кількості, скажімо, кобальту. Ось і догадуйся, в якій сполуці, яким чином вводив Ломоносов його в шихту. А щодо технології, — то тут розібратися ще важче. Ось чому «секрет» Ломоносова поки що багато де в чому залишається нерозгаданим.

Всі мозаїчні картини, які вийшли з майстерні Ломоносова, створені ним самим від початку до кінця. Він варив скло для смальти. Він добирав кольори. Він робив ескізи. Він знаходив кольорове і композиційне рішення. Він викладав стекла — від першого до останнього.

Коли хочуть навести приклад яскравої різнобічної обдарованості, називають ім’я Леонардо да Вінчі. Що й казати, приклад виразний. Художник, можливо найтонший за всю історію живопису, інженер, фортифікатор, математик, природодослідник, анатом.

Анітрохи не применшуючи ролі Леонардо да Вінчі — геніального представника культури славної епохи Відродження, відмітимо, що стати універсалом у XV віці було все-таки легче, ніж у XVIII. За три століття, що відділяють флорентійського художника I мислителя від петербурзького вченого, людство в науках настільки піднеслося вгору, наскільки XX вік вищий за епоху царя Олексія Михайловича.

Але ж Леонардо да Вінчі не писав віршів — і яких віршів! Не поклав початок стільком наукам — І яким наукам! Не відкрив стількох законів — і яких законів! А Ломоносов у вибраній ним галузі образотворчого мистецтва, як і Леонардо да Вінчі в живопису, залишився неперевершеним і досі.

Влітку 1752 року Ломоносов закінчує першу свою мозаїчну картину — образ богоматері. В той час постійні нестатки вченого стали нестерпними. Ломоносов, зважаючи на довгий список своїх кредиторів, не наважився більше позичати у кого-небудь і, хоч як йому не хотілося, звернувся в Канцелярію з проханням виготовити для мозаїки горіховий футляр. Канцелярія, спочатку пославши в майстерню Ломоносова чергового наглядача, вирішує задовольнити прохання пана професора.

4 вересня виготовлена мозаїка була урочисто вручена Єлизаветі. Чи Канцелярія так вирішила, чи сам Ломоносов, до краю доведений нуждою, змушений був у такий спосіб звернути увагу імператриці на свою діяльність, невідомо. Мозаїку Єлизавета прийняла, милувалась і захоплювалась нею, а придворні — ще дужче. Всі досліди, проведені Ломоносовим, всі його наукові праці, всі його винаходи не мали І сотої частини того шумливого успіху, який супроводив мозаїчну богоматір. Канцелярія Академії, та сама, що протягом трьох років не хотіла давати Ломоносову одного лаборанта, тепер дозволяє вченому набрати собі учнів, які б під його керівництвом удосконалювались у мозаїчному мистецтві.

Але проходить всього кілька місяців, і невгамовна енергія Ломоносова знову починає переливатись через край. Йому мало майстерні, мало кількох, хай і старанних, учнів. Він подає в Сенат «Пропозицію про заснування мозаїчного діла». І в кінці 1752 року спеціальним сенатським наказом Ломоносову для будівництва фабрики видано позику в розмірі чотирьох тисяч карбованців, яку він через п’ять років мусить повернути «в казну без будь-яких заперечень». Більше того, Сенат, суворе і несправедливе серце якого пом’якшилось захопленням Єлизавети, видає Ломоносову своєрідний патент з привілеєм, щоб він, «аки первый в России тех вещей секрета сыскатель за понесенный труд удовольствия иметь мог».

Ломоносов поринув у невідомий йому світ господарських справ і фінансових розрахунків. Цю неприємну, важку роботу він виконує із звичною розсудливістю. Будівництво фабрики від початку до кінця провадилось під його керівництвом і наглядом. Усть-Рудиці, що поклали початок незвичайній на Русі майстерності, розташовані недалеко від Петербурга, і Ломоносов міг часто навідуватись на фабрику, нерідко затримуючись там на тиждень-другий.

Однак дуже мало мав Ломоносов від своїх фабричних справ «удовольствия» (задоволення, прибутків).

На превеликий жаль, різнобічна обдарованість Ломоносова не поширювалася на його господарсько-промислову діяльність. З кожним роком учений мав від фабрики все більше збитків, які з часом загрожували йому банкрутством. Єдиний вихід з положення — робити мозаїку для царського двору. Однак тематику картин диктує замовник…

Це передусім портрети царюючих осіб. А втім, якщо вже робити портрети правителів і правительниць, то краще використати свою майстерність для увіковічнення пам’яті царя, ім’я якого він щиросердно шанував, — Петра Великого. За перші чотири роки праці над мозаїкою він створив чотири портрети імператора, який широтою світогляду і розумовими здібностями безперечно перевершував усіх, хто коли-небудь сидів на російському троні.

Цікаво, що тематика подальших картин Ломоносова так чи інакше пов’язана з іменем Петра І. В 1771 році вчений запропонував побудувати мавзолей-монумент великого російського імператора. Було запроектовано оздобити цей мавзолей мозаїчними картинами, які відтворювали б різні епізоди з діяльності Петра. Єлизавета, яка любила всюди рекламувати свою любов до покійного батька і вірність його заповітам, наказала грошей на мавзолей не жаліти. Однак розпорядження міністрові двору відносно мавзолею було дано зовсім в іншому дусі, так що коштів ледве вистачило на те, щоб покрити поточні витрати.

Проте Ломоносов найменше думав про витрати. Нарешті впала нагода створити справжню, велику картину. До чого набридли ці овальні, прикрашені портрети Єлизавети та її прибічників! «Полтавська баталія» — ось як буде називатись перша сюжетна картина. Не на троні, не на прийомі серед царедворців покаже Ломоносов Петра, ні — у хвилину найвищого напруження сил, під час битви, яка стала найбільшим тріумфом російської зброї.

«Полтавська баталія» і за величиною серед мозаїчних картин, напевно, не має собі рівних. Вона досягає 8,5 м у ширину і майже 8 м у висоту. Один тільки мідний лист, на якому складалася мозаїка, важить майже півтори тонни.

Уважний розгляд «Полтавської баталії» мимоволі викликає в пам’яті картину цієї битви, змальовану Пушкіним у поемі «Полтава». Зберігся докладний опис «Полтавської баталії», складений Ломоносовим. А рядки з пушкінської поеми знає кожний:

«Попереду, — писав Ломоносов, — зображений Петро Великий, на могутньому коні верхи… За государем тогочасні знатні генерали»…

«Далі… посередині картини зображено групи ворожих трупів, шведи, які ще обороняються від наступаючих росіян, де сильна і густа стрілянина створює великий дим; при цьому видно взяті шведами на початку бою редути з російськими і шведськими тілами».

«Ще далі… показано полоненого шведського генерала…»

«Трохи далі зображений Карл Дванадцятий, у простій колясці… він, простягаючи вперед руку з пістолетом, ще до бою поривається».

Було б помилкою вважати, що Пушкін творив натхненні рядки «Полтави», дивлячись на ломоносовську картину. Найімовірніше, що Пушкін її ніколи не бачив: в його час ця мозаїка вважалась безнадійно загубленою. Тільки після Жовтневої революції, коли ремонтували підвали однієї академічної установи в Ленінграді, знайшли ящики з «Полтавською баталією», розпиляною на куски. Сьогодні «Баталія» прикрашає вестибюль будинку Президії Ленінградського відділення Академії Наук, що стоїть на березі Неви, на Васильєвському острові, — майже на тому самому місці, де працював Ломоносов. З цим місцем пов’язано багато злигоднів, але й великі радості вченого — творця нового, райдужного мистецтва.