Ученый мысленно или в эксперименте изучает объект в его деталях, подобно ребенку, стремящемуся выяснить, что находится внутри заводной игрушки. Такова основа физико-математического метода познания, который с тех пор начал укореняться в науке. Он плодотворен в механике и технике, которые во многом определяли особенности познания в эпоху Просвещения.
Невозможно постичь «Евангелие от Природы», зная лишь математику и результаты физических и химических опытов. Явления земной природы лишь в малой своей части объяснимы законами математики, механики, технической химии (понятие, предложенное Ломоносовым) и экспериментальной физики.
Во времена Ломоносова основы астрономии были созданы. Для наук о Земле и Жизни — значительно более сложных — это еще предстояло сделать.
Михаил Васильевич отделял метод экспериментальных наук (химии, физики) от наук естественных — географии, геологии (она еще только зарождалась), биологии. Размышляя о земной природе, он проникался ее жизнью. Это помогало ему делать замечательные научные открытия в познании земной коры и атмосферы.
…В то время вспышка научного творчества была связана с изучением светоносного электричества — природного (молния) и техногенного. Исаак Ньютон, наблюдая миниатюрный разряд между иглой и наэлектризованным телом, отметил: «Искра напомнила мне о молнии в малых, очень малых размерах». Почти на 20 лет раньше один из членов Лондонского королевского общества сообщил, что, натирая шерстью большой кусок янтаря, «получил искру почти в дюйм длиною; при этом раздался такой звук, точно в печке треснул кусок угля».
Американский ученый, общественный и политический деятель Бенджамин Франклин (1706–1790) предоставил Лондонскому королевскому обществу свои заметки об электрических явлениях в атмосфере и при лабораторных опытах.
Этот человек был под стать Михаилу Ломоносову. Пятнадцатый ребенок в семье владельца мыловарни, он рано стал помогать отцу, а затем брату в типографии. В 17 лет работал печатником, побывал в Англии, самостоятельно овладел основами философии, естествознания. С 1729 году издавал в Филадельфии «Пенсильванскую газету», ставшую самой распространенной в Северной Америке.
Он разделял идеи французских просветителей, основал ряд общественных учреждений, философское общество. Боролся за свободу родины; участвовал в создании Декларации независимости, конституции и двух мирных договоров, выполнял дипломатические миссии в Англии, Франции; его считают одним из отцов-основателей США.
Франклин собрал сведения о течении Гольфстрим и дал ему это имя, составив его первую карту. Изучал проблему стоимости товаров. Человека определил так: животное, делающее орудия труда.
«Через всю телесную природу, — писал он, — распространяется очень тонкая материя, которая является основанием и причиной всех электрических явлений», тогда как «обычная материя — это род губки для электрической жидкости». Он установил принцип действия электрического конденсатора (лейденской банки): на двух ее обкладках, разделенных диэлектриком, возникают разноименные электрические заряды. По его предложению их стали обозначать значками «+» и «—».
В изобретенном Франклином «электрическом колесе» под влиянием сил отталкивания и притяжения вращался легкий диск. Опыт показал, что электроэнергия может превращаться в механическую. Франклин создал первый в мире молниеотвод; изобрел лампу для уличных фонарей, отсеки в трюмах судов, своеобразную печку («буржуйку»), кресло-качалку. Он считал важной задачей ученого приносить как можно больше пользы обществу.
В автобиографии перечислил добродетели: Умеренность (не ешь до одури, не пей до опьянения). Молчаливость. Соблюдение порядка (каждой вещи — свое место, каждое дело — вовремя). Решимость. Бережливость (не будь расточительным). Прилежание (не трать времени попусту). Искренность. Справедливость. Сдержанность. Чистоплотность. Спокойствие (не волнуйся по пустякам). Целомудрие (избегай половых излишеств). Смирение. Подражай Иисусу и Сократу.
С легкой руки Франклина электрические машины вошли в моду. Предприимчивые демонстрировали опыты за деньги. На одном рисунке того времени показано, как электричество от вращающегося шара передавалось по металлической трубке человеку, стоящему на подставке из смолы (изолятор) со шпагой. Из ее острия вылетает искра, зажигающая спирт в сосуде.
Что нового привнес в эту область знаний Ломоносов?
Он начал планомерно изучать атмосферное электричество. Такие же исследования проводил его друг академик Георг Вильгельм Рихман (1711–1753), немец, родившийся в городе Пярну (Эстония). Учился он в университетах Галле и Йены, а с 1735 года — в Физическом классе Петербургской Академии наук. Через 5 лет стал профессором по кафедре физики. Руководил физическим кабинетом Академии, читал лекции по математике и физике. Изучал главным образом тепловые процессы и электричество.
Рихман создал ряд приборов для метеорологических и гидрологических наблюдений. Вывел носящую его имя формулу для определения температуры смеси однородных жидкостей. Исследовал закономерности охлаждения тел, зависимость испарения от состояния среды. Но главное — положил начало изучению электричества в России. Изобрел измерительный прибор — «электрический указатель» и открыл в 1750 году явление электростатической индукции. Разрабатывал конструкции громоотводов.
Ему суждено было стать жертвой научных исследований. Об этом рассказал Михаил Ломоносов в письме графу Ивану Шувалову 26 июля 1753 года:
«Что я ныне к Вашему превосходительству пишу, за чудо почитайте, для того что мертвые не пишут. И не знаю еще или по последней мере сомневаюсь, жив ли я или мертв. Я вижу, что господина профессора Рихмана громом убило в тех же точно обстоятельствах, в которых я был в то же самое время.
Сего июля в 26 число в первом часу пополудни поднялась громовая туча от норда. Гром был нарочито силен, дождя ни капли. Выставленную громовую машину посмотрев, не видел я ни малого признаку электрической силы. Однако пока кушанье на стол ставили, дождался я нарочитых электрических из проволоки искор, и к тому пришла моя жена и другие; и как я, так и они беспрестанно до проволоки и до привешенного прута дотыкались, затем что я хотел иметь свидетелей разных цветов огня, против которых покойный профессор Рихман со мною споривал.
Внезапно гром чрезвычайно грянул в самое то время, как я руку держал у железа и искры трещали. Все от меня прочь побежали, И жена просила, чтобы я прочь шел. Любопытство удержало меня еще две или три минуты, пока мне сказали, что шти простынут, а притом и электрическая сила почти перестала.
Только я за столом посидел несколько минут, внезапно дверь отворил человек покойного Рихмана, весь в слезах и в страхе запыхавшись. Я думал, что его кто-нибудь на дороге бил, когда он ко мне был послан; он чуть выговорил: профессора громом зашибло. В самой возможной страсти, как сил было много, приехав увидел, что он лежит бездыханен. Бедная вдова и ее мать таковы же, как он, бледны.
Мне и минувшая в близости моя смерть и его бледное тело и бывшее с ним наше согласие и дружба, и плач его жены, детей и дому столь были чувствительны, что я великому множеству сошедшегося народа не мог ни на что дать слова или ответа, смотря на того лице, с которым я за час сидел в Конференции и рассуждал о нашем будущем публичном акте.
Первый удар от привешенной линеи с ниткою пришел ему в голову, где красно-вишневое пятно видно на лбу; а вышла из него громовая электрическая сила из ног в доски. Нога и пальцы сини, и башмак разодран, а не прожжен.
Мы старались движение крови в нем возобновить, затем что он еще был тепл, однако голова его повреждена, и больше нет надежды. Итак, он плачевным опытом уверил, что электрическую громовую силу отвратить можно, однако на шест с железом, который должен стоять на пустом месте, в которое бы гром бил сколько хочет…»
