15
В ранней своей диссертации «Элементы математической химии» (1741 год) Ломоносов дал определение химии как »науки об изменениях в смешанном теле, поскольку оно смешанное». По мнению Ломоносова, все без исключения химические вещества являются смешанными, состоящими »из двух или нескольких разнородных тел, соединённых друг с другом так, что любая чувствительная часть этого тела совершенно подобна любой другой его части в отношении частных качеств». Поскольку же «смешанное тело в любой чувствительной частице подобно самому себе», то, понятно, частицы смешанного тела состоят из разнородных частиц тел, «из которых состоит смешанное тело». Тогда изменение смешанного тела происходит «от прибавления или потери одной или нескольких составляющих», что возможно при соответствующем изменении состава «корпускул». Для этого необходимо разрушить связи между составляющими корпускулу частицами. Основным инструментом для этого является огонь. Однако нагрев тела может привести лишь к уменьшению силы сцепления между частицами, расположение их можно изменить лишь при помощи воздуха или воды. Воздух, по мнению Ломоносова, может быть «наружным» или «внутренним». Наружный воздух, обдувая тело, уносит с поверхности, оторвавшиеся его частицы или доставляет к нему посторонние. «Внутренний» воздух находится в порах тела, то есть в промежутках между составляющими тело частицами. Он рассеивает освободившиеся от внутреннего сцепления частицы и смешивается затем с наружным. Действием «наружного» и «внутреннего» воздуха изменяются химические свойствами веществ.
В феврале 1744 года Ломоносов представил новую диссертацию «О нечувствительных физических частицах». В основе разработанной Ломоносовым теории строения вещества («корпускулярной философии») лежали материалистическо-механистические представления. Он считал, что объективно существующий материальный мир познаваем, подчиняется единым законам и причинно обусловлен. Материя тел, считал учёный, дискретна, её можно физически делить, но до определённого предела. Получающиеся в конце такого деления частицы настолько малы, что »ускользают от чувства зрения», поэтому Ломоносов называл их »нечувствительными физическими частицами». Эти частицы имеют протяжённость, фигуру и инерцию, а следовательно, каждая из них состоит из определённого количества материи. Учёный разделял представление Ньютона о том, что количество материи тела пропорционально силе инерции.
Ломоносов как выдающийся деятель России XVIII века
... передаче его от одной частицы к другой «теплота Ломоносова купно с тем движением пропала; но сие печально б было, наипаче в России» . М.В. Ломоносов утверждает, что все вещества ... увеличивается вследствие того, что материальный теплород проникает в поры тел и остается там. Но, спрашивает М.В. Ломоносов, почему при охлаждении тела теплород остаётся, а сила тепла теряется? ...
Все «нечувствительные частицы» считал учёный, имеют шарообразную форму, состоят из абсолютно твёрдой бесструктурной первичной материи имеют на поверхности правильно организованные выступы и впадины. Единственное различие между частицами
различных тел заключается лишь в величине их диаметров. «Нечувствительные частицы» могут объединяться в «корпускулы», причём соотношение частиц в каждой из них такое же, как и соотношение веществ, составляющих данное тело. В этой диссертации очень хорошо видно, что Ломоносов был заинтересован в строение тел, а главное стремился к изучению, что он и попробовал объяснить в своей диссертации.
Основополагающим в »корпускулярной философии» Ломоносова было положение о том, что движение является атрибутом материи. Частицы тел могут совершать три вида движения: поступательное, колебательное и вращательное. Последнее, по мнению Ломоносова, является наиболее распространённым и, как будет показано ниже, таит наибольше возможности для объяснения многих физических явлений. В «корпускулярной философии» Ломоносова оно играет огромную роль наиболее универсального и всеобщего способа взаимодействия частиц.
Ломоносов, как Декарт, был убеждён, что общее количество движений в мире остаётся неизменным. Оно определяется количеством «первичного» движения, которое механическим взаимодействием в результате столкновений передаётся другим, ранее покоящимся частицам и телам, приобретающим вследствие этого »производное» движение.
По мысли Ломоносова, «чувствительные» тела обладают общими и частными качествами. Первые определяются фигурой тела, его движением и инерцией, положением составляющих тела частиц. Общие качества выражают сущность тела и лежат в основе его частных качеств, к которым учёный относит «теплоту и холод; сцепление частей, удельный вес, цвет, запах, вкус, упругость и специфические свойства, каковы силы электрическая, магнитная, лечебная». Изменения частных качеств происходит вследствие перестройки расположения изменения характера или интенсивности внутреннего движения составляющих тело частиц. Поскольку же «нечувствительные частицы» состоят из определённого количества материи и перемещаются по законам механики, то «частные качества тел могут быть объяснены законами механики».
Разработав основания своей «корпускулярной философии», Ломоносов стремится найти в совмещение и взаимодействии материальных частиц объяснение всех явлений природы.
Прежде всего, заинтересовали его тепловые явления. В «Размышлениях о причине теплоты и холода» (1744 г.) и в ряде последующих работ он отрицает господствовавшую в то время теорию теплорода. В противовес ей Ломоносов создаёт собственную теорию, согласно которой мерой температуры тела является скорость вращения составляющих это тело »нечувствительных частиц». «Так как тела могут двигаться двояким движением общим, при котором, писал Ломоносов в своей диссертации всё тело непрерывно меняет своё место при покоящихся друг относительно друга частях, внутренним, которое есть перемена места нечувствительных частиц материи, и так как при самом быстром общем движении часто не наблюдается теплоты, а при отсутствии такого движения наблюдается такая теплота, то очевидно, что теплота состоит во внутреннем движении материи». Поскольку они состоят из неразрушимой материи, то могут вращаться со сколь угодно большой скоростью. Поэтому не существует предельно высокой степени температуры. Вместе с тем вращение частиц может уменьшаться, в принципе, до полного прекращения. Следовательно, по необходимости должна существовать наибольшая, и последняя, степень холода. Однако и «высшей степени холода (т.е. абсолютного нуля температур) на нашем земноводном шаре не существует».
Ломоносов и его значение в формировании науки
... от движения имеющейся налицо жидкости"(1738г.), "О различии смешанных тел, состоящем в сцеплении корпускул"(1739г.). В Марбурге же Ломоносов начал большое сочинение "Элементы математической химии"(1741г.), которое осталось незаконченным, как и многие ...
Гипотеза о вращательном движении частиц позволила Ломоносову объяснить превращение механической работы в тепло. При трении тела находящиеся на его поверхности частицы начинают быстрее вращаться, и происходит нагрев сперва поверхности, а затем вращение передаётся частицам, находящимся внутри тела. Так же объясняется нагревание холодного тела при его контакте с горячим.
В «Размышлениях о причине теплоты и холода» Ломоносов выдвинул принцип, позднее получивший название второго начала термодинамики: частицы более нагретого тела, согласно закону сохранения движения, не могут возбудить в менее нагретом теле более быстрого движения, поэтому «холодное тело В, погружённое в тело А, очевидно, не может воспринять большую степень теплоты, чем какую имеет А».
