Ломоносов полагал, что в огромном, развивающемся, подвижном во всех своих частях мире не может быть постоянного центра тяжести, как не может быть неизменно и постоянно действующей силы тяготения. Как ни малы были возможные колебания земного тяготения, нужно было попытаться уловить их с помощью особых приборов. И Ломоносов настойчиво трудится над созданием таких приборов. Еще в 1749 году он предлагает сконструированный им «универсальный барометр», с помощью которого можно изучать «изменения веса во всех телах».
Начиная с середины пятидесятых годов Ломоносов занимается изобретением различных «пендулов» (маятников) и «механических стрелок» для того, чтобы «узнать, всегда ли в земли центр, притягивающий к себе тяжелые тела, стоит неподвижно или переменяет место», как писал он в отчете о своих трудах в 1756 году.
30 июня 1757 года Ломоносов предлагает Академии наук объявить задачу на премию: «Изменяется ли направление силы тяжести», а 15 сентября того же года он предложил, чтобы «для точнейших наблюдений, переменяется ли центр, к которому стремятся тяжелые тела, сделать пендул, какой он у себя имеет, и оной здесь в Академии в пристойном месте повесить, что бывшие в оном собрании члены за дело полезное признали». Сам Ломоносов начинает производить с помощью сконструированных им приборов регулярные измерения и наблюдения, связанные с изменением силы тяжести по величине и направлению.
В представленном им 8 мая 1759 года «Рассуждении о большей точности морского пути» Ломоносов уже смог сослаться на результаты своих предварительных наблюдений:. «Сего великого пендула наблюдая движения, приметил я нарочито правильные перемены, которые от востока к западу чувствительнее, нежели от севера к полудни бывают, чему таблица приложена, содержащая шестьсот моих наблюдений». Одновременно он производил опыты с барометром. Ломоносов не считает свои выводы окончательными: «Многие неудобности непостоянной погоды, а особливо приспевшая весна, не позволили мне увериться о справедливой причине перемен, которые мною примечены». Ломоносов придает большое геофизическое и метеорологическое значение своим наблюдениям и предвидит от них не только теоретическую, но и практическую пользу. Он продолжает систематически вести и записывать свои наблюдения, сводя их в особые таблицы. В отчете за 1759 год он сообщает: «Учинено мною над центроскопическим пендулом, мною же изобретенным, и над упомянутым барометром универсальным 2100 наблюдений переменам, в них бывающим, каковые еще нигде в ученом свете не деланы».
И, наконец, в составленной им в начале 1764 года «Росписи» своих ученых трудов Ломоносов указывает, что с помощью изобретенных им «центроскопических инструментов» доказывается, что «тягость тел не постоянна и всечасно переменяется». В мае того же года Ломоносов объявил на академическом заседании, что «имеет готовую диссертацию о возмущении тяжести, к которой принадлежат таблицы наблюдений, сделанных при помощи его маятника». Начало Диссертации Ломоносов успел прочитать 27 августа 1764 года, однако болезнь помешала ему огласить ее полностью. [226] Независимо от того, насколько удалось Ломоносову экспериментально подтвердить свои положения, сама идея о возможности вариаций тяжести была необычайно новой и смелой для его времени, так как к постановке этих вопросов наука снова подошла только в самом конце XIX века.
По представлениям Ломоносова, вес не является абсолютным свойством материи. Эфир, таким образом, не имеет веса, но он может явиться его причиной. Таким образом, само понятие веса Ломоносов пытался вывести из движения. Различие в удельном весе происходит от состояния поверхности малых частиц. Все дело в сумме ударов, получаемых частицами через эфир, а чистого притяжения нет. Так рассуждал Ломоносов. Это была не только чрезвычайно остроумная, но и последовательная механико- материалистическая теория. «Без эфира, протягивающего механические нити между дискретными массами в пустом пространстве, нет возможности механического понимания явлений», — указывал академик С. И. Вавилов.[227] Эфир и явился для Ломоносова универсальным передатчиком движения. В эфире, как и в веществе, согласно Ломоносову, возможны три рода движения: «текущее» (поступательное), «коловратное» (вращательное) и «зыблющееся» (колебательное).
Желая свести световые, электрические, отчасти тепловые (лучистая теплота) явления к движению в эфире, высказывая мысль о взаимной связи этих явлений, в частности света и электричества, Ломоносов пытался с помощью эфира объединить и связать воедино все виды движения в природе.
Ломоносов стремился установить взаимную связь физических явлений, объясняя их многообразие различием в движении единой в своей сущности материи. Не довольствуясь чисто теоретическими рассуждениями, он пытался обосновать свои мыслительные выводы экспериментальным путем. В этом отношении очень интересны его опыты в пустоте, о которых до нас дошли, к сожалению, лишь отрывочные сведения. Заметив свечение ртути в пустой запаянной трубке при встряхивании, Ломоносов предположил, что ртуть светится от колебаний, возникающих в ее частицах. Ломоносов решил узнать, не возникнет ли подобное свечение, если возбудить колебательные движения в струнах, полагая найти связь между колебаниями в воздухе и в эфире, о чем доложил академической Конференции еще 18 января 1753 года. Через четыре с половиной года, 30 июля 1757 года, Ломоносов показывал на заседании «маленькие гусли», устроенные им для того, чтобы «чинить под антлиею» (воздушным насосом) эксперимент «для доказательства, что лучи и искры» происходят от движения эфира. Опыты эти не могли дать положительного результата, так как механические колебания слишком медленны, чтобы стать источником светового излучения. Свечение ртути в безвоздушном пространстве связано, как мы теперь знаем, с электризацией. Но удивительно, что и Ломоносов в свое время пришел в конце концов к мысли, что «свет в трубках без воздуха электрический», как он отметил в своих «Химических и оптических записках», относящихся к 1762–1763 гг.
Ломоносовское познание мира шло по верному материалистическому руслу. Его творческая мысль устремлялась к такому решению вопросов, какое было еще совершенно чуждо тогдашней западноевропейской науке.
Западноевропейское естествознание XVIII века дробило физическую картину мира, наводняя ее «особливыми» лжематериями и порознь действующими силами. Оно отрывало движение от материи и разобщало различные формы движения. Ломоносов же, напротив, исходил из отчетливого представления об единстве материи и материальных сил в мире.
Он стремился связать свои атомистические представления с понятием непрерывной среды. В отличие от Декарта, исходившего из представления о бесконечной делимости материи, Ломоносов принял неделимый и непроницаемый (дискретный) атом древних атомистов, перешедший в систему Ньютона. Но в отличие от ньютоновских частиц, летающих в пустом пространстве по законам механики и подчиненных таинственным силам тяготения, атомы Ломоносова, или, как он их называл, первоначальные «нечувствительные частицы», двигались и перемещались в более тонком эфире, воспринимая и передавая через него различные виды движения. При этом Ломоносов вводит новый принцип, или, как он говорит, основание, «которое во всей физике поныне неизвестно, и не токмо истолкования, но еще имени не имеет». Он называет это основание «совмещением частиц» и поясняет аналогией с зубчатыми колесами.
«Представьте себе, — говорит он в своем «Слове о происхождении Света», — всемирного строения пространство, из шаричков нечувствительной, но разной величины состоящее; поверхность их, наполненную частыми и мелкими неравностями, которыми оные частицы наподобие зубцов, каковы на колесах бывают, друг с другом сцепиться могут. Из механики известно, что те колеса сцепляются и друг с другом согласно движутся, которых зубцы равной величины и одного расположения лад в лад приходят; а которых величина и расположение разны, те не сцепляются и друг с другом согласно не движутся». Ломоносов предлагает назвать частицы, «сцепляющиеся согласно друг с другом», совместными, а «не сцепляющиеся и не движущиеся согласно» — несовместными. Далее Ломоносов говорит: «Сила оного основания зависит от сходства или несходства поверхностей».
Если бы дело шло только о том, чтобы представить себе частицу материи вроде шестерни или снабженной любыми другими механизмами для сцепления, то у Ломоносова не было бы причины заявить, что тут намечается какое-то новое основание, «которое во всей физике поныне неизвестно». Формы гипотетических корпускул конструировались и до Ломоносова. Вымышленные корпускулы щедро снабжались всевозможными крючочками и зубчиками. Что же касается Ломоносова, то он как раз воздерживался от попыток умозрительно определить форму этих частичек и снабдить их вымышленными механическими признаками. В своей полемической статье «О должности журналистов», напечатанной в 1755 году на французском языке, Ломоносов писал, что «на сегодняшний день здравомыслящее учение не претендует на
