Дорфман Я.Г. Закон сохранения массы при химических реакциях и физические воззрения Ломоносова (1124012), страница 2
Текст из файла (страница 2)
' Там жа, стр. 48. Т«ж же, сгр. 50 — 51. а Н. К о рр. Вазгазе аог Сеа«Ь!«Ь!е г!ег СЬ«г«1е, 1869, сгр. 176. "ПСС, г. 10, с»р. 392. " ПСС, т. 2, стр. 191. 'г Та« же, сгр. 191! "ПСС, г. 3, сгр. 369. Я. Г. ДОРФМАН он неизбежно должен был обнаружить, что, несмотря на неизменность общего веса запаянного сосуда с металлом, вес самого металла увеличился. Вот почему теперь Ломоносов обратил особое внимание на эти уже известные ему из собственных исследований и, видимо, потому «не допускающие сомнения опыты в замкнутом сосуде, при которых также увеличивается вес кальцинируемого тела» '4.
Несомненно, что обнаружив, вероятно уже в 1756 г., увеличение веса металла после нагревания в запаянном сосуде, Ломоносов должен был попытаться,выяснить роль заключенного в сосуде воздуха, т. е. нагреть металл в эвакуированном запаянном сосуде. Действительно, в рукописях Ломоносова сохранился план, датируемый именно 1756 г., иод заглавием «Химические опыты, которые нужно сделать в пустотев, Здесь на первом месте перечислены намеченные Ломоносовым опыты. «Плавить: 1) Олово. 2) Свинец.
3) Смесь из обоих. 4) Золото. 5) Серебро. 6) Медь. Свинец и олово нагревать до каления. Цинк, висмут, королек, кобальт» ". О том, что эти опыты были по крайней мере частично осуществлены, свидетельствует отчет Ломоносова за 1756 г.: «Учинены опыты химические со вспоможением воздупгного насоса, где з сосудах химических, из которых был воздух вытянут, показывали на огне минералы такие феномены, какие химикам еще неизвестны» 'о. К сожалению, до нас не дошли,ни подробный отчет о результатах этих опытов, ии работа Ломоносова «Об увеличении веса при обжиганиив. которую он собирался написать к публичному собранию Академии 6 сентября 1757 г.
'т Однако в настоящее время нетрудно представить себе, что должны былн дать опыты с нагреванием до каления олова, свинца, цинка или меди и вакууме, полученном «со вспоможением воздушного насоса», и притом насоса того времени. В эпоху Ломоносова в лабораториях применялись поршневые;насосы типа Лейпольда, которые позволяли в лучшем случае понизить давление воздуха до 15 — 20 мм рт. ст., т.
е. до %о аг 'а. И хотя это называлось в ХЫП в. «пустотой», для современного экспериментатора не подлежит никакому сомнению, что нагревание в такой «пустоте» столь легко окисляемых,металлов, кэк свинец или цинк, «до каления» неизбежно должно было привести к окислению этих металлов и, следовательно, к увеличению их веса.
Кроме того, нагревание производилось в откачанном и запаянном под вакуумом баллоне, помещаемом непосредственно в печь. А при таких условиях не только самый металл, но и сильно нагретые стеклянные стенки '4 ПСС, т. 3, стр. 369. и ПСС, т. 2, стр.
643. В латинском подлиннике «1ппс1еге... тедо!пш» (стр. 642В «»сдует думать, что подровгменытся гезп!па ап!ипоп!0 т. е. «оролек сурьмы. "ПСС, т. 10, стр. 302, 303. 'г Б н л яр си н й, стр. 334; Протоколы Конфереиинн, т. 11, стр. 381, 382. 'а Даже пятьдесят лет спустя В. В. Петров получал вакуум лишь порядка 7 — 10 мм рг. ст. бом, «И»вестне о гальваннвольтовскнх опытах». СП6., 1803, стр.
173). ЗАКОН СОХРЛНГНИЯ МАССЫ И ФИЗИЧЕСКИЕ ВОЗЗРЕНИЯ ЛОМОНОСОВА 1бя7 сосуда долж~вы были выделять зна ьительные количества кислорода адсорбироваиного ими ранее из атмоссрерьь Таким образом, на основании «не допускающих сомнения опытов» с нагреванием металлов «в сосудах химических,,из которых был .вытянут воздух», Ломоносов должен был констатировать увеличение веса «кальцинируемого тела». Итак, первый опыт, т. е. взвешивание запаянной колбы вместе с металлом, нагревавшимся либо в присутствии воздуха, либо в предполагаемой пустоте, приводил к результату, не противоречащему закону сохранения и веса и «количества материи». Напротив, второй опыт, т. е. Взвешивание самого металла, иагревавшегося в запаянном сосуде либо в присутствии воздуха, либо в предполагаемой пустоте, невольно приводил Ломоносова к пара.доксальному заключению об увеличении веса металла без прибавления к .нему посторонней материи.
Первый опыт начисто опровергал гипотезу Бойля о проникновении извне сквозь стенки сосуда огненной материи. Из второго опыта сторонники огненной материи могли бы сделать вывод, что огненная материя все-такн присоединялась к металлу, не изменив каким-то удивительным способом суммарного веса сосуда с металлом. Ломоносов же нашел другой путь для объяснения результата второго опыта.
Как мы увидим ниже, он опирался .в этом объяснении на свою теорию тяготения. Большинство исследователей научной деятельности Ломоносова проходили до сих пор мимо результатов второго опыта. Вследствие этого первый опыт оказывался у них случайным и оторванным от большой проблемы горения ~и окисления. Это заставляло историков искать в первом опыте какой-то более глубокий смысл, чем опровержение воззрений Бойля.
И вот мы находим у ряда авторов мнение, будто своим первым опытом Ломоносов не только опроверг Бойля, но и якобы доказал, что <при химическом взаимодействии вещество не творится и ие исчезает» 1а. Между тем Ломоносов нигде и никогда не формулировал такого рода закона. Да он и не мог его тогда сформулировать, так как он рассматривал прокаливание в запаянном сосуде как действие «чистого жара», т. е, как чисто физическое воздействие огня. Чтобы вывести из первого опыта приписываемое ему заключение, он должен был осознать, что в запаянном сосуде, содержавшем металл и воздух, происходит их химическое взаимодействие, чего Ломоносов вовсе ие предполагал. Таким образом, заключение некоторых историков, будто на основании своего первого опыта Ломоносов открыл закон сохранения массы Ори химических реакциях, ошибочно, оно попросту антиисторично.
Не менее антиисторично и ошибочно высказываемое другими авторами заключение, будзо Ломоносов в 1765 г. этим первым опытом стремился и БСЭ, нзл. 2, т. 25, «тр. Збб. Статья «Ломоносова закон». Я. Г. ДОРФМАН экспериментально обосновать» сформулированный им еще в 1748 г. всс— общий закон постоянства вещества и движения ю. Но Ломоносов никогда и нигде не высказывал никаких сомнений в этом законе и никогда не выражал стремления искать его обоснование.
Даже в 1760 г., повторяя в «Рассуждении о твердости и жидкости тел» свою прежнюю формулировку всеобщего закона, Ломоносов ни словом не упомянул об эксперименте, при помощи которого он якобы должен был обосновать этот закон. Первый опыт Ломоносова приобретает глубокий смысл лишь в свете второго опыта и в связи с намеченной им программой исследований.
Как же, однако, объяснил Ломоносов результат своего второго химического опыта 9 Еще во «Введении в истинную физическую химию» (1752) он писал: «Прокаливание есть перевод твердого или жидкого тела в порошок силою огня... При помощи этой операции достигается совершенное расторжение сцепленных частиц и открывается легкий доступ инородным телам, которые должны быть присоединены» т'. По мнению Ломоносова, главное, что производится жаром,— это «расторжение сцепления частиц». Этим «расторжением» облегчается последующее возможное присоединение инородных тел. Вначале обнаружив, что вес металла увеличивается от нагревания в запаянной колбе при наличии в нейвоздуха, а затем,по-видимому, установив, что увеличение веса металла происходит также и в предполагаемой пустоте, Ломоносов вынужден был связать увеличение веса отнюдь ие с присоединением части воздуха (которого- в этой предполагаемой «пустоте» не должно было быть), а лишь с «расторжением спепления частиц», т.
е. с разрыхлением вещества. И Ломоносов действительно попытался объяснить увеличение веса на основе своих воззрений на тяготение, что и изложено достаточно подробно и в «Письме к Эйлеру», и в работе «Об отношении количества материи и веса». Поэтому, чтобы разобраться в атом объяснении результатов второго химического опыта, надо обратиться к физическим воззрениям Ломоносова на природу тяготения. Рассматривая природу тяготения еще в своей ранней работе «О нечувствительных частицах тел» (1743 †17), Ломоносов писал: «Тела приводятся в движение одним только толкаиием» ы. Таким образом, Ломоносов решительно выступает против ньютоновского представления о тяготении как о «чистом притяжении».
Он пытается доказать несовместимость ньютоновского представления с законом сохранения движения. Доказательство Ломоносова заключается в следующем. Пусть некоторое покоящееся тело В притягивает тело А. Тогда тело А придет н ха Б, И. С нас с к и й. Успехи физических наук, т. Х1-П, 1950, вып. 1, стр. 23. " ПСС, т. 2, стр.
529. хз ПСС, т. 1( стр. 1$7; см. также П. С. К у д р я в ц св. Ломоносов и Ньютон. Труды Ин-та истории естествознания и техники. М., Изд-во АН СССР, 1953, т. 5, стр. 33 — 51. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МАССЫ И ФИЗИЧЕСКИЕ ВОЗЗРЕНИЯ ЛОМОНОСОВА 109 движение. «Итак,— говорит Ломоносов,— тело В дает движение телу А, но так как В находится в покое, то значит, дает то, чего само не имеет» хз.
Эта попытка доказательства приводится Ломоносовым более подробно в «Письме к Эйлеру» и в работе «Об отношении количества материи и веса» .и там она сопровождается приведением известной ломоносовской формулировки всеобщего закона сохранения материи и движения. Попытка доказачельстэа несовместимости ньютоновского представления с законом сохранения движения основана на недоразумении. Дело в том, что, по Ньютону, не может существовать притяжения тела А к В без соответствующего встречного «протнводенствия», т. е.
притяжения тела В к А. Пример, приведенный Ломоносовым, игнорирует третий закон Ньютона и тем самым противоречит концепции Ньютона, а потому не может служить аргументом против него. В концепции Ньютона закон сохранения количества движения удов. .летворяется. Ошибка Ломоносова обусловлена тем обстоятельством, что в ХлУ111 в. не было ясного понятия о векторных величинах, не было представления о потенциальной энергии.
Недаром и сам Ньютон и Иоганн Бернулли точно .также рассматривали количество движения как скаляр Во всяком случае Ломоносов был, видимо, твердо убежден в справедливости своего доказательства. В противовес ньютоновской теории он выдви,гает ударную теорию тяготения, опирающуюся на следующее положение: «Тяжесть тел не зависит от какой-либо притягательной силы, но от тяготи- тельной материи... Приписывать это физическое свойство тел божественной воле или какой-либо чудодейственной силе мы не можем, не кощунствуя против бога и природы; необходимо признать, что существует некая материя, своим движением толкающая тяготеющие тела к центру Земли» з'. Следует заметить, что такого рода теория не представляла собой чего-то принципиально нового. Уже теория Декарта опиралась на представление о толчках частиц некоей материи, вызывающих тяготение к центру Земли.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
