Михаил Васильевич Ломоносов, раздел «Астроном»


В каких областях науки работал учёный?

Сфера интересов Ломоносова отличалась необычайной широтой. В число гуманитарных дисциплин, привлекавших его, входили риторика, грамматика, поэзия, педагогика, журналистика и литература.

Вклад учёного в точные науки затронул физику, астрономию, химию, механику, математику, географию, геологию и мореходное дело. Ломоносов разработал технологию получения разноцветного стекла и сам же делал из него мозаики, являющиеся подлинными произведениями искусства. И, несмотря на довольно большой список, это лишь часть того, чем в своей жизни занимался один из величайших умов в истории человечества.

Ломоносов

Открытия Ломоносова в области физики и астрономии

Одной из самых значительных работ Михаила Ломоносова стали основы молекулярно-кинетической теории. До его работ различные явления, связанные с тепловым расширением объектов, приписывали невидимым частицам — теплороду и флогистону. Учёный убедительно опроверг эти заблуждения и вывел несколько постулатов, говоривших, что теплота возникает за счёт внутреннего движения частиц, составляющих тот или иной объект.

Также Ломоносов сделал вывод о том, что любое вещество состоит из молекул, которые он называл корпускулами, а те, в свою очередь, являют собой сочетание элементов или атомов.

Позднее последовала работа «Введение в истинную физическую химию». В своём труде учёный описал некоторые общие правила строения химических веществ и их превращений во время реакций. Фактически это стало основой новой научной дисциплины, которую затем развивали Дмитрий Менделеев и Николай Бекетов.

Не обошло его стороной и увлечение астрономией. Правда, сам Ломоносов не считал свои заслуги в этой области чем-то выдающимся. В 1761 году он, наблюдая прохождение Венеры по диску Солнца, обнаружил наличие у неё атмосферы. Работа, посвящённая этому явлению, была опубликована не только в России, но и в Германии. Однако за рубежом честь этого открытия довольно долго отдавали немецким астрономам Иоганну Шрётеру и Фредерику Гершелю. Лишь в начале XX века заслуги русского естествоиспытателя были признаны за рубежом.

Михаил Васильевич Ломоносов

(1711-1765)
Михаил Васильевич Ломоносов — великий русский учёный-энциклопедист, естествоиспытатель и филолог, поэт и художник, философ естествознания, организатор отечественной науки и естествознания. По его инициативе и проекту создан в 1755 г. Московский университет.

Михаил Васильевич Ломоносов родился в деревне Денисовка (по другим данным — в деревне Мишанинская) близ села Холмогоры Архангельской губернии в семье крестьянина-помора.

В 19 лет он ушел из дома в Москву, где под вымышленным дворянским именем поступил в Славяно-Греко-Латинскую академию. В числе лучших учеников Ломоносов был направлен для продолжения образования в университет при Петербургской академии наук, а затем за границу, где совершенствовался в химии, физике, металлургии. В 34 года он стал одним из первых русских академиков. Круг его интересов и исследований в естествознании охватывал самые различные области фундаментальных и прикладных наук (физика, химия, география, геология, металлургия, астрономия) . Ломоносов глубоко проник в материалистическую сущность природы, пропагандировал и развивал её основные физические и философские принципы: закон сохранения материи и движения, принципы познаваемости, закономерности законов природы.

Умение анализировать явления в их взаимосвязи и широта интересов привели его к ряду важных выводов и достижений в области астрономии. Изучая явления атмосферного электричества, он выдвинул идею об электрической природе полярных сияний и свечений кометных хвостов. В 1762 г. Ломоносов создал отражательный телескоп-рефлектор с наклонным зеркалом, дававшим яркое изображение объекта. Ломоносов первым обрисовал поверхность Солнца как бушующий огненный океан.

Одним из главных достижений Ломоносова в астрономии было открытие атмосферы планеты Венера, сделанное им 26 мая 1761 г. во время наблюдений прохождения Венеры по диску Солнца.

М. В. Ломоносов был великим учёным-патриотом. В науке он видел могучую силу для улучшения жизни народа. Никто не заботился так, как Ломоносов, о практическом применении астрономии.

Он проявлял особый интерес к созданию таких приборов, которые помогали бы морякам лучше ориентироваться в пути по звёздам и с наибольшей точностью определять время.

М. В. Ломоносов всю жизнь неустанно боролся с отсталостью и невежеством, за торжество науки. Он утверждал, что Вселенная бесконечна, что как наша Земля, так и всё существующее в природе не неизменно, а непрерывно меняется и развивается.

Изобретения новатора

Кроме сугубо теоретических изысканий, занимался он и прикладной наукой. Многие из придуманных и описанных им аппаратов и приборов позднее прочно вошли в нашу жизнь или послужили образцами для более современных изобретений.

Цветное стекло

Заниматься работой по изучению стёкол Ломоносов начал во время своей учёбы в университете Марбурга. Вернувшись в Россию, он построил свою исследовательскую химическую лабораторию и продолжил изыскания в этой области.

В ходе опытов учёный заново открыл некоторые секреты алхимиков Средневековья, разработал способы получения цветных стёкол и смальты. До появления его трудов в этой отрасли работали по наитию, не имея никакой теоретической базы. Именно Ломоносов со своим учеником Дмитрием Виноградовым доказали, что для изготовления качественного стекла необходимо знание химии и наличие соответствующих лабораторий с подготовленным персоналом.

Учёный сам создавал мозаику из своего стекла, ряд его произведений сейчас входит в собрание Эрмитажа. В его честь был назван Императорский фарфоровый завод, первое производство такого рода в Российской империи. За свои работы в этой области он получил звание академика Петербургской академии наук.

Цветное стекло

Аэродинамическая машина

Увлечение исследованиями атмосферного электричества и дру

гих погодных явлений привело к изобретению одного из прообразов современного вертолёта. По замыслу Ломоносова, этот летательный аппарат, получивший название аэродинамической машины, должен был служить для того, чтобы поднимать метеорологические приборы на необходимую высоту.

Справка! Подъёмную силу его устройству обеспечивали два винта, приводившиеся в движение пружиной.

Отчасти это напоминало проект летательной машины Леонардо да Винчи, но учёный не был знаком с его работами и создал прототип самостоятельно. Создав действующую модель летательного аппарата, он доказал возможность полётов с его помощью. Пример в картинке:

Аэродинамическая машина

Сеть метеорологических станций

Ломоносов также придумал и воплотил в жизнь несколько приборов для наблюдения за погодой. Самым выдающимся из них стала «громовая машина», созданная им вместе с Георгом Рихманом. С её помощью можно было вести непрерывный контроль уровня электричества в атмосфере.

Именно таким образом было доказано его присутствие в воздухе не только во время грозы. С помощью этого прибора стало возможным предсказывание грозовых осадков.

Катоптрико-диоптрическая зажигательная система

Это устройство стало предком современной солнечной печи — установки для получения высокой температуры с использованием солнечного света.

Кстати! Античные хроники говорят, что именно таким способом Архимед поджигал корабли римлян во время осады Сиракуз.

Зажигательная система Ломоносова состояла из семи зеркал и восьми линз, которые концентрировали солнечные лучи в одной точке, где помещался расплавляемый объект. Схожая система затем легла в основу конструкции прожектора. За это изобретение ему был пожалован чин адъюнкта — помощника профессора Академии наук.

Катоптрико-диоптрическая зажигательная система

Телескоп

Открытием атмосферы Венеры вклад Ломоносова в астрономию не ограничивается. Он также усовершенствовал телескоп конструкции Исаака Ньютона и Джеймса Грегори.

В частности! Изобретатель оставил в нём лишь одно зеркало, которое отражало свет в окуляр, располагавшийся не на торце трубы, а сбоку.

Благодаря такому улучшению световой поток увеличился и стало возможным наблюдение ранее недоступных объектов. Рабочий прототип телескопа он продемонстрировал в Академии наук в мае 1762 года. Публикаций об этом изобретении не было, и спустя полвека аналогичную конструкцию создал Фредерик Гершель, чьим именем её и назвали.

Телескоп

Прообраз громоотвода

Занимаясь исследованиями атмосферного электричества, Ломоносов, несомненно, осознавал всю опасность этого явления. Его коллега, Георг Рихтер, погиб от удара молнии во время работы с «громовой машиной».

громовая машина

Он выяснил, что молнии во время грозы чаще всего попадают в отдельные высокие объекты. Независимо от Бенджамина Франклина, учёный предложил конструкцию громоотвода из металлического стержня или шпиля, который отводил электрический разряд в землю.

громоотвод

Аппараты для морского кораблевождения

Для мореплавателей изобретатель сконструировал один из первых приборов ночного видения, названный им «ночезрительной трубой». С его помощью можно было в тёмное время суток надёжно различить в море корабли или другие объекты, ранее сливавшиеся с горизонтом. Именно такими приборами пользовались члены полярной экспедиции адмирала Василия Чичагова. Также им был создан батоскоп — оптическое устройство для изучения речного и морского дна.

Другими полезными в навигации изобретениями были:

  • самопишущий компас — предок современного курсографа;
  • приборы для измерения скорости судов и морских течений;
  • устройство для учёта качки корабля;
  • особый морской барометр.

прибор

Написал он и трёхтомный труд, в котором значительное внимание уделялось определению места корабля в море.
Подписаться на наш канал в Яндекс Дзен

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 о. 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»,)

Аристарх Аполлонович Белопольский

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.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: