Для всех, кому интересно прочитать кратко открытия Ломоносова в физике и химии для мировой науки, опишем их. Полное описание займет целую книгу!
Главные открытия Ломоносова
М. В. Ломоносов родился в 1711 году близ г. Архангельск. История России не знала более одаренного, более талантливого человека. Трудно охватить круг его интересов — так он велик. Пушкин как то написал о нем:
«...соединяя необыкновенную силу воли с необыкновенною силою понятия... обнял все отрасли просвещения... Историк, риторик, механик, химик, минералог, художник и стихотворец, он все испытал и все проник...»
В этой статье мы не будем обсуждать достижения Михаила Васильевича в области:
- литературы и развития русского литературного языка
- изучения Российской истории
- математики и
- применения достижений науки в области промышленного производства (стекольное производство).
А кратко коснемся только вклада открытий Ломоносова в физику и химию для мировой науки
В то время грани между этими науками были более размыты и один человек мог быть и талантливым физиком и гениальным химиком.
Как и другие лучшие сыны русского народа, М.В. Ломоносов, горячо любил Родину и много сил положил на укрепление ее мощи, на улучшение жизни народа.
Заботясь о распространении знаний, он внес неоценимый вклад в развитие Российской науки и
был фактическим основателем Московского университета, самого крупнейшего научного центра нашей страны.
Надо подумать, как это было сложно сделать бывшему сыну рыбака, выросшему на берегу неласкового ледяного моря, находясь в окружении придворных императрицы ЕлизаветыI.
Открытия Ломоносова в физике и химии
- Физическая химия. Ломоносов фактически скрестил две науки, получив из них новую, и стал первым преподавателем в этой области. Также он первым предпринял попытку объяснить химические явления, опираясь на законы физики.
В самых разных отраслях науки работал этот гений. Но особенно много в учение Ломоносова занимала физика и химия.
- Им создана первая в России химическая лаборатория, предназначенная для чисто научных исследований.
Чем объяснялись свойства материи в 17 веке
Эти вопросы особенно интересовали ученых во времена Ломоносова:
- Что происходит с телами при нагревании?
- Тепло — что это?
- Почему тела притягиваются к земле?
- Газ сопротивляется сжатию?
- Отчего предметы, выставленные на мороз, охлаждается?
Тогда наука объясняла все эти явления теорией теплорда, существованием целого набора таинственных материй: тепловая, холода, твердости и т.д.
С помощью этих материй можно было объяснить любое явление.
Например: вода нагревается, потому что огонь выделяет «тепловую материю».
А интересно знать, почему газ при сжатии сопротивляется?
Потому что содержит «материю упругости».
Такие объяснения ничего не объясняют и содержат множество противоречий. И Ломоносов доказывает понимание тепла и упругости без этих таинственных материй.
Корпускулярная теория Ломоносова
Объясняется это просто, если на помощь призвать учение об «элементах».
В XVIII веке оно далеко шагнуло вперед, стало неоспоримым.
М. В. Ломоносов первый ввел понятие атом (в 1747 году) и связал представления о них с исследованиями, о составе и свойствах различных веществ. Корпускулярно-кинетическая теория Ломоносова является органической частью всего его материалистического учения.
- Изучив свойства тел, Ломоносов дал объяснение таких качеств, как упругость газов, нагревание при трении и т. д.
Ломоносов считал:
- Что все, что нас окружает, состоит из мельчайших частиц – «корпускул».
- Но они — не самые мелкие. Корпускулы содержат в себе еще более мелкие «элементы» – они же атомы.
- Они имеют круглую форму и не соприкасаются друг с другом.
- Все однородные тела состоят из одинаковых молекул, которыми определяется их свойства.
Свойства тел и явления природы Ломоносов объясняет «коловратным» (вращательным) движением и взаимодействием частиц материи. Фактически основой его теории стало положение о неразрывности материи и движения, в противоположность старой версии, считавшей движение чем-то внешним по отношению к исследуемым телам. 
Его атомно-молекулярная теория разграничивала две ступени в строении вещества:
- элементы (в современном понимании – атомы) и
- корпускулы (молекулы).
В основе атомно-молекулярной теории лежит принцип — любое вещество состоит из отдельных частиц.
Данная теория объяснила существование различных агрегатных состояний вещества, соотношение объемов реагирующих газообразных веществ, позволила сформулировать законы, описывающие поведение газов.
Когда ученые напряженно трудились, пытаясь раскрыть тайны строения материи, закон сохранения массы и энергии сформулированный Ломоносовым, был основой, на которой проводились поиски ученых.
Он уменьшал вероятность ошибочного пути и ложных выводов.
Без этого закона невозможно было бы овладеть всей энергией, скрытой в атомных ядрах.
И в наши дни гениальная мысль о существовании закона сохранении материи и широком смысле слова раскрывается в новых конкретных формах.
Оппоненты из Европы
Сходных взглядов придерживался современник Ломоносова, талантливый швейцарский физик, член Петербургской Академии наук Даниил Бернулли. Однако большинством иностранных ученых идеи Ломоносова были встречены чрезвычайно враждебно. 
В 1754 году некий Арнольд для получения ученой степени в Эрлангенском университете (Германия) написал сочинение, в котором «с успехом доказал» неправильность объяснения теплоты, которое было дано Ломоносовым.
Кстати, конфликты Ломоносова с иностранцами особенно сильно шли в самой России. Но не только с иностранцами, но и с церковью и достигали такого накала, что церковники требовали сожжения его на костре!
Но эта страница истории требует отдельного рассмотрения.
Первое признание открытия пришло в химии
Но беспристрастный суд истории показал, что прав был Ломоносов:
учение об атомах нашло всеобщее признание.
Однако это произошло далеко не сразу. Первоначально это учение прочно укрепилось в химии.
Этому много способствовали труды английского ученого Джона Дальтона, который убедительно показал, какие замечательные перспективы открывает применение атомного учения в химии.
Как изменился мир благодаря открытиям Ломоносова
Говоря простым языком — ученым стало проще изучать физические свойства веществ и химических превращений. И делать новые открытия.
Все законы химии легко объяснялись на основании атомного учения. Оно позволяло:
- знать состав сложных соединений
- не наугад получать новые вещества
- предвидеть возможный результат химических превращений
Атомное учение дало возможность не только объяснить открытые опытным путем законы, определяющие поведение вещества.
Оно предсказывало новые явления и закономерности, «до селе неизвестные».
Однако и это не принесло признания реальности строения веществ из маленьких частиц.
Настолько невероятным это казалось.
Идеалистические взгляды препятствовали распространению учения об атомах.
Многие горе-теоретики утверждали, что атомы — это человеческая фантазия, а успехи атомной теории — это предположение, не имеющее доказательств.
Но спустя время, после напряженных исследований ученых всего мира учение Ломоносова стало общепризнанным. Работа лучших умов мира подтвердила гениальную мысль Ломоносова:
- свойства тела определяются характеристиками образующих его частиц, их расположением и движением
Смысл корпускулярной теории Ломоносова
Итак, все в мире состоит из мельчайших частиц, корпускул (мы знаем их как молекулы).
Если дробить кусочек сахара или другое вещество на все более и более мелкие частицы, то в конце концов мы придем к предельно мельчайшей частице — молекуле.
Она сохраняет еще свойства, присущие данному веществу: молекула воды сохраняет ее свойства, молекула сахара — свойства сахара.
Сейчас то уже известно, как малы молекулы и как много их в любом теле.
Можно рассмотреть такой пример. Если стакан воды с мечеными молекулами вылить в Мировой океан, перемешать с морями, реками, озерами, то взятый в любом месте стакан воды будет содержать сотни меченых молекул.
Молекулы так малы, что трудно представить себе их состоящими из еще более мелких частиц.
А между тем молекулы действительно состоят из еще более мелких частиц, которые теперь и называются атомами.
Однако если разделить молекулы на атомы, то присущие данному веществу свойства будут потеряны.
Молекула воды распадется на атом кислорода и два атома водорода. Водород и кислород — газы; по своим свойствам они совсем непохожи на воду.
Как видится строение материи сейчас
Физические и химические свойства веществ зависят от того, из каких атомов состоит его молекула.
Углекислый газ получается в результате соединения атома углерода с двумя атомами кислорода; молекуле бензола, например, состоит их шести атомов углерода и шести атомов водорода.
А молекула кислорода состоит из двух одинаковых его атомов.
Встречаются молекулы более сложные, но есть и такие, которые содержат всего один атом.
Если заменить хоть один атом в молекуле другим, свойства ее изменятся.
Например, если в молекуле воды заменить атом водорода на атом металла натрия, то получится молекула вещества, называемого едким натрием, или едкой щелочью.
Едкий натрий — твердое вещество, по своим качествам совершенно непохожее на воду.
Свойства молекул, однако, зависят не только от того, какие атомы входят в их состав, но и от того, как они расположены. В этом можно убедиться, рассмотрев две молекулы.
Каждая из них содержит 4 атома углерода и 10 атомов водорода, но свойства этих молекул различны. Причиной тому — разное расположение атомов.
Молекулы кремния под электронным микроскопом.
Атомы в молекулах располагаются не как угодно. Их размещение подчиняется определенным законам. В приведенном примере возможны только два расположения атомов, а следовательно, только две различные молекулы с одним и тем же составом.
Свинец и индий под электронным микроскопом.
При увеличении числа атомов в молекуле количество возможных расположений их быстро возрастает;
так, у молекулы, состоящей из 13 атомов углерода и 28 атомов водорода, возможно 802 варианта расположения атомов. Следовательно, и веществ с таким составом возможно 802 варианта.
Несмотря на то, что молекулы нельзя было увидеть даже в самый сильный из обычных микроскопов, ученые нашли способы с полной достоверностью доказать их существование.
Например, с помощью электронного микроскопа, который увеличивает настолько сильно, что молекулы можно увидеть.
Все это с достоверностью можно утверждать сейчас, после всех прорывов в науке.
Но насколько гениальным было выдвинуть такое утверждение 300 лет назад, когда и электричество существовало в мыслях большинства людей только в виде молнии, «которую Илья-пророк мечет с небес».
Пойти против мнения большинства ученых цивилизованной Европы и в конечном итоге победить!
