Летом 1741-го года Ломоносов возвратился в Петербург. Из числа трёх работ, представленных им в Академию в виде отчёта о заграничной командировке, особого внимания заслуживает работа “Элементы математической химии”. Уже самое заглавие труда, совершенно необычное для того времени, поражает даже современного читателя глубиной содержания. Как было принято в то время, “Элементы” написаны в виде параграфов, многие параграфы отличаются ясностью и краткостью формулировок. Например:
– § 10. Химик практик тот, кто обладает историческим познанием изменений, происходящих в смешанном теле.
– § 11. Химик теоретик тот, кто обладает философским познанием изменений, происходящих в смешанном теле.
– § 13. Истинный химик должен быть теоретиком и практиком.
– § 34. Элемент есть часть тела, не состоящая из каких-либо тел.
Эти мысли были высказаны молодым Ломоносовым тогда, когда химии как науки в современном смысле ещё не существовало.
До Ломоносова химия не считалась наукой, а относилась скорее к категории искусств. Ломоносов впервые определяет химию как науку изменений, происходящих в составном теле, “поскольку оно составное”. “Все изменения тел, – пишет Ломоносов в “Элементах”, – происходят при помощи движения... движения могут быть объяснены законами механики... кто хочет глубже проникнуть в исследование химических истин, тот должен необходимо изучать механику. И так как знание механики предполагает знание математики, то стремящийся к ближайшему изучению химии должен хорошо знать математику”.
В науке, по мнению Ломоносова, теория и практика неразрывно связаны. Он отмечает: “Ныне учёные люди, а особливо испытатели натуральных вещей мало взирают на родившиеся в одной голове вымыслы и пустые речи, но больше утверждаются на достоверное в искусстве. Главнейшая часть натуральной науки, физика ныне уже только на одном оном своё основание имеет. Мысленные рассуждения произведены бывают из надёжных и много раз повторённых опытов”.
В этой работе Ломоносов утверждает: “Истинный химик должен быть теоретиком и практиком”, он называет химию наукой, а не искусством, какой она ещё считалась и фактически была в те времена. Ломоносов в противоположность этому общепринятому взгляду на химию высказывает твёрдое убеждение, что “занимающиеся одной практикой – не истинные химики”. “Истинный химик, – говорит Ломоносов, – ...должен быть также и философом”.
В основе химических явлений, по Ломоносову, лежит движение частиц – “корпускул”. Поэтому, “кто хочет глубже постигнуть химические истины”, тот должен “изучать механику”. “А так как знание механики предполагает знание чистой математики, то стремящийся к ближайшему изучению химии должен быть сведущ в математике”.
Так при самом зарождении химической науки Ломоносов, сам только начинавший свой научный путь, ясно понял, что химическая теория должна строиться на законах механики и математики. Современная теоретическая химия основывается на квантовой механике, для понимания которой нужно глубокое знание математики, и тем самым воочию подтверждает правоту учения Ломоносова.
6-го сентября 1751-го года Ломоносов вновь высказал свои идеи об основаниях химической науки в своем знаменитом “Слове о пользе химии”, произнесённом на публичном собрании Академии наук. Это слово Ломоносов произнес, уже будучи академиком, организатором первой в России химической лаборатории, лектором первого в мире курса физической химии. Здесь Ломоносов вновь подчеркнул, что для успеха химической науки “требуется весьма искусный химик и глубокий математик в одном человеке”. “Химия руками, математика очами физическими по справедливости назваться может”.
Ломоносов в своём “Слове” раскрывает важную роль в общественном прогрессе химии, физики и металлургии. Он указывает на большое практическое значение химии. “Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие!” – восклицает Ломоносов. Вместе с тем он лишён ограниченности специалиста и предостерегает слушателей, чтобы они не думали, что он якобы “всечеловеческой жизни благополучие” видит в одной химии. “Имеет каждая наука равное участие в блаженстве нашем”, – указывает Ломоносов.
Ломоносов является одним из основателей научной химии, глубоко понимавшим её задачи и назначение. Он первым заговорил о физической химии как науке, объясняющей химические явления на основе законов физики и использующей физический эксперимент в исследовании этих явлений. Тем самым он опередил свою эпоху более чем на сто лет.
Практическую часть химии, то, что относится “к наукам экономическим, фармации, металлургии, стекольному делу и т. д.”, Ломоносов предлагает отнести “в особый курс технической химии”, опять-таки опередив своё время.
В химических работах Ломоносова важную роль играет атомистика, которая служит краеугольным камнем его научного мышления. Ломоносов является одним из основателей механической теории теплоты и кинетической теории газов. В своих работах на эту тему он сводит теплоту и упругость газов к движениям “нечувствительных частиц”.
В 1745-м году, когда Ломоносов избирается академиком, его любимыми науками к этому времени становятся химия и физика, но ему недоставало хорошей химической лаборатории, о чём он писал: “Хотя имею я усердное желание в химических трудах упражняться и тем Отечеству честь и пользу приносить, однако без лаборатории принуждён токмо одним чтением химических книг и теориею довольствоваться”.
Ломоносов писал, что он может не только “химические эксперименты для приращения натуральной науке в Российской Империи в действие производить” и писать о том на русском и латинском языках в журналах, но и других обучать физике, химии и натуральной минеральной истории.
Лабораторию следует учредить и для того, чтобы он мог “в химических трудах беспрестанно упражняться, и как химической практике, так и теории, с присовокуплением физики и натуральной минеральной истории, других желающих обучать”; он должен это делать ещё для того, чтобы затраченные на его обучение за границей деньги и его труды там не пропали напрасно.
“И есть ли б в моей возможности было, чтоб мне на моем коште лабораторию иметь и химические процессы в действие производить можно было, то бы я Академию наук о том утруждать не дерзал, но понеже от долговременного удержания заслуженного мною жалованья в крайнюю скудость и почти в неоплатные долги пришёл; для того не токмо лаборатории и к тому надлежащих инструментов и материалов завесть мне невозможно, но с великою нуждою моё пропитание имею”. Поэтому Ломоносов просит учредить лабораторию из “академической суммы” и “определить” в неё двух студентов – Степана Крашенинникова и Алексея Протасова,
Первое предложение Ломоносова об организации лаборатории, внесённое им в январе 1742 г., осталось совсем без ответа, на второе предложение его, поданное в июне 1743 г. и только что изложенное, последовал такой ответ: “отказать, [потому] что за неимением при Академии денег, и за неподтверждением штата, по сему ево доношению ничего зделать не можно” (М.А.Безбородов, член-корреспондент Академии наук БССР “М.В.Ломоносов и его работы по химии и технологии силикатов”, 1948).
Ломоносов не останавливается на этом, он пишет: “Академию наук третично покорнейше прошу, дабы поведено было при оной Академии в удобном месте учредить Химическую лабораторию с принадлежащими к тому инструментами и материалами”.
До появления Ломоносова никто не проявлял интереса к организации химической лаборатории в Академии наук; его предшественники ничего не сделали для химической науки и лишь формально значились химиками.
Двукратный отказ в организации лаборатории, о котором упоминает М.В.Ломоносов объяснялся противодействием советника академической Канцелярии Иоганна Даниила Шумахера. Больше всего мешала организации химической лаборатории боязнь Шумахера и его сторонников, что это вызовет усиление Ломоносова и продвижение других русских учёных в Академию наук.
Видя невозможность открыто препятствовать далее продвижению Ломоносова и организации лаборатории, Шумахер предпринял другой ход. Чтобы устранить русского претендента на кафедру химии, он предложил взять на себя “химическую профессию” приехавшему из Голландии
анатому Аврааму Каау Бургаве (младшему) и обещал тому “прибавочное жалованье”, но Бургаве отказался от предложения, узнав, что Шумахер интригует против Ломоносова (М.А.Безбородов).После письма, подписанного восемью профессорами, Сенат быстро откликнулся на отношение профессорского собрания и 20-го декабря запросил Канцелярию Академии наук о бывших представлениях Ломоносова по поводу лаборатории: “Оной же Академии от профессора химии Михаила Ломоносова какие в прошлых 1742-м в Генваре, 1743-м в Майе и сего
1745-м годех в Марте месяцех о учреждении химической лаборатории в тое Академию представления были ль; или по ныне ничего не учинено, и для чего? Секретарь Дмитрей Львов”.Правительственный указ последовал через полгода. 1-го июля 1746-го года было приказано построить химическую лабораторию “по приложенному чертежу” в Петербурге, на Васильевском Острове, при Академии наук. Однако Шумахер продолжал противодействие и не желал приступить к реализации приказа правительства.
В начале 1747-го года произошёл очередной взрыв негодования академиков, вызванный тем, что Шумахер не отпускал им вовремя средства на экспериментальные работы. В числе других провинностей его особо упоминалось, что “профессору Ломоносову химической лаборатории не сделали”. Шумахер вновь ответил бюрократической отпиской; он сообщил, что рисунок лаборатории не утверждён профессорским собранием, а без этого нельзя начать её постройку.
В середине 1747-го года дело с постройкой лаборатории, наконец, начало подвигаться. Всем строительством государственных зданий, в том числе и домов Академии наук, ведала “Канцелярия от строений”. 28-го июля 1747-го года от неё поступил запрос, где должна быть построена лаборатория. Вопрос этот в значительной степени должен был разрешаться в зависимости от того места, где жил тогда Ломоносов (М.А.Безбородов).
Семилетняя борьба Ломоносова за создание первой в России научной химической лаборатории, начатая им в 1741-м году, окончилась его победой.
Лаборатория Ломоносова была окончена постройкой к 12-го октября 1748-го года. В этот день он сообщал в Канцелярию Академии наук: “Лаборатория, которая прошедшего августа 3 числа, при ботаническом саду заложена, приведена со всем внешним и внутренним строением к окончанию и подрядчик Михаиле Горбунов по контракту всё исполнил”
.Ещё до окончания постройки лаборатории на Васильевском острове, рядом с домом Ломоносова, в июле и в августе 1748-го года Ломоносов составил заявки на потребную посуду, инструменты и материалы, с указанием, где их можно достать. Ломоносов приступил к своим исследованиям и опытам.
О
химии М.В.Ломоносов на торжественном собрании Академии наук произносит речь “Слово о пользе химии”, которая была впервые напечатана на русском языке в книге “Торжество академии наук..., публично говоренное речами, празднованное 6 сентября 1751 года в Санкт-Петербурге”.“Слово о пользе химии” начинается восхвалением знаний, которые Ломоносов разделяет на науки и “художества”: “науки подают ясное о вещах понятие и открывают потаённые действий и свойств причины; художества к приобретению человеческой пользы оные употребляют”. В обоих случаях важную роль играет химия, свойства всех вещей можно познать с помощью математики, механики и “умопостигаемым изучением строения материи”. Если “острое исследователей око” сумеет узнать, как устроена материя, то “подлинно химия тому предводительница будет, первая откроет завесу внутреннего сего святилища натуры”.
К.Валишевский отмечал, что М.В.Ломоносов обладал необычайной трудоспособностью и проводил, по свидетельству своей племянницы, целые недели в лаборатории или рабочем кабинете, питаясь только куском хлеба с маслом и стаканом пива.
М.В.Ломоносов напоминал своей страстью к науке западных гуманистов XVI-века, подражая их способу аргументации в борьбе с фанатизмом и невежеством.
Ломоносов обладал ясным, методичным умом, хорошо дисциплинированным, имел большие организаторские способности, отличался оригинальностью и склонностью к независимости.