Мы впервые посвящаем весь выпуск рубрики «Ка-лейдоскоп «Кванта» одному персонажу – но он болеечем достойный претендент на такое внимание. И нетолько из-за того, что наступил его славный трехсотлет-ний юбилей, но и потому, что более подходящегокандидата на роль героя «Калейдоскопа», пожалуй, несыскать. Отражение многогранного таланта нашеговеликого соотечественника в его изречениях, в любо-пытных и поучительных эпизодах его судьбы, в будтобы простых, но не потерявших актуальности занимав-ших его вопросах вы найдете сегодня в россыпифрагментов, из которых мы попытались сложить свое-образную мозаику (одно из увлечений Ломоносова!).

Многократно появляясь в «Калейдоскопе», МихаилВасильевич близок ему еще и тем, что придавал боль-шое значение качественному подходу к изучаемым яв-лениям, а именно такие задачи мы и коллекционируем.

Итак, последуем же за тем, кто, как назвал егоПушкин, «сам был первым нашим университетом».

Вопросы и задачи

1. В записях Ломоносова имеется такая заметка: если«на не очень большом расстоянии различие силытяжести было бы велико, то можно было бы построитьневерные весы». Как вы думаете, о каких весах здесьидет речь?

2. Хотя Ломоносов с помощью сконструированногоим маятника на практике и исследовал земное притя-жение, однако в теории дальнодействующее («безпосредников») тяготение считал несовместимым с за-коном сохранения материи и движения. Что же мешалоему обнаружить «действие на расстоянии»? Например,как объяснить, почему находящиеся в комнате предме-ты не приближаются друг к другу?

3. Еще в юности, рыбача с отцом, Ломоносов замечал,что при попытке сойти на берег с причалившей к нему

носом, но не закрепленной лодки рыбаки заставляли еедвигаться назад. Отчего?

4. Формулируя открытый им закон сохранения мате-рии и движения, Ломоносов проверял его с помощью«подручных средств» – например, сталкивал скользя-щие по паркету стулья. Как вы считаете, когда покояще-еся тело приобретет бульшую скорость от такого жедвижущегося тела: при упругом или неупругом цент-ральном ударе?

5. Во времена Ломоносова уже пользовались какртутным, так и спиртовым термометром. Какой из нихболее чувствительный при прочих равных условиях?

6. В термометрической шкале Делиля температуракипения воды соответствовала нулю, а температуратаяния льда – 150 градусам. Какие «здравомыслящие»изменения внес в эту шкалу Ломоносов, если и в егошкале сохранилась та же «цена деления»?

7. Ломоносов самостоятельно изобретал и строилметеорологические приборы для наблюдения за раз-личными параметрами атмосферы, прежде всего задавлением и температурой. А как, по-вашему, изменит-ся разность показаний сухого и влажного термометровпри понижении температуры воздуха, если абсолютнаявлажность останется без изменений?

8. Объясните такой опыт, проведенный Ломоносо-вым: «Через листовой свинец, сложенный и согнутый ввиде сифона и погруженный одним концом в ртуть,ртуть удаляется из сосуда в течение 24 часов».

9. Почему Ломоносов жаловался на растекание чер-нил при письме на бумаге плохого качества?

10. После опытов Франклина, Рихмана и Ломоносова,который «чинил электрические воздушные наблюде-ния с немалой опасностью», молниеотводы, устанавли-ваемые на зданиях, стали заземлять. А вот почему наверхнем их конце закрепляют острие, а не закруглен-ный проводник?

Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состо-яния, что сколько чего у одного тела отнимется, столькоприсовокупится к другому… Сей всеобщий естественныйзакон простирается и в самые правила движения: ибо тело,движущее своею силою другое, столько же оныя у себятеряет, сколько сообщает другому, которое от него движе-ние получает.

…теплота состоит во внутреннем движении материи.

Ударив по ртутной пуле после того обухом, почувство-вал я, что она имеет твердость, как свинец или олово.

Коль много микроскоп нам тайностей открылНевидимых частиц и тонких в теле жил!

Тотчас я, торжествуя, взял плоское зеркало и линзудиаметром в два дюйма и, так как день был как раз ясный,собрал линзой солнечные лучи, отраженные зеркалом.Когда, после этого, я подставил кусок дерева, на немобразовалось черное пятно и оттуда пошел дым.

Возбужденная электрическая сила в шаре, из котороговоздух вытянут, внезапные лучи испускает …так что беспре-рывное блистание быть кажется. В северном сиянии вспо-лохи или лучи вид подобный имеют.

Натура тем паче всего удивительна, что в простоте своеймногохитростна, и от малого числа причин произноситнеисчислимые образы свойств, перемен и явлений.

Михаил Ломоносов

Михаил ВасильевичЛомоносов?

А так ли хорошо знаком вам

11. Ломоносов доказывал, что телескоп не толькоувеличивает видимые размеры далеких предметов,но также усиливает и количество света, воспринимае-мого глазом, что действительно оказалось верным

для точечных ис-точников света. Какэто можно объяс-нить?

12. Решая задачуоб увеличении за-жигательной силылинз, Ломоносовсконструировалприбор, показан-ный на рисунке иназванный им ка-топтрико-диоптри-ческим инструмен-том. Здесь 1A , 2A ,

3A , 5A – плоскиезеркала, 1B , 2B , 3B , 4B , 5B – собирающие линзы,четыре из которых составляют с направлением первич-ного пучка углы в ∞45 . Под какими углами к этомупучку надо располагать зеркала?

13. При переходе света из воздуха в любое твердоеили жидкое прозрачное вещество окраска света остает-ся прежней. Как это можно было объяснить во временаЛомоносова?

14. Когда серп Венеры очень тонок, его рога охваты-вают больше половины диска, а в некоторых случаяхвокруг всего диска наблюдается тонкое светящеесякольцо. Какое из астрономических открытий Ломоно-сова поможет в понимании этого явления?

Микроопыт

Основой, питающей деятельность человеческого ра-зума, Ломоносов считал наблюдение и опыт. Например,проводя метеорологические исследования, он обратилвнимание, что ночью при густой облачности не бываетросы. Как вы можете это объяснить?

Любопытно, что

…Ломоносов убеждено отстаивал представления обатомах («элементах») и молекулах («корпускулах»).Учение о прерывистом (зернистом) строении материибыло для него ключом для объяснения многообразныхявлений – теплопередачи, упругих свойств воздуха,агрегатных состояний тел и т.д.

…борясь с представлением о теплороде, как специфи-ческой жидкости, якобы переливаемой в нагреваемыетела, Ломоносов фактически ввел понятие абсолютногонуля температур – «наибольшей и последней степенихолода», когда полностью прекращается движениесоставляющих материю частиц.

…исключительно высокая экспериментальная техникаЛомоносова подтверждается точностью, с которой онкалибровал свои приборы, например ртутные термо-метры. С их помощью он сумел определить коэффици-ент расширения газов при нагревании, сделав ошибкуменьше 3%, что было в десять раз точнее принятого вту пору значения.

…в 1760 году Ломоносов дал первое изображениеплотнейшей кубической шаровой упаковки и объяснил

форму кристаллических многогранников, заложив, темсамым, основы физической кристаллографии.

…большая часть конкретных химических исследова-ний Ломоносова была связана с технологией получе-ния и окраски мозаичных стекол, из которых самученый выкладывал картины. За одну из них – «Полтав-ский бой», признанную шедевром мозаичного искусст-ва, Ломоносов был избран Болонской академией науксвоим почетным членом.

…покровитель Ломоносова граф И.И.Шувалов не слиш-ком разбирался в естественных науках и вряд ли ихценил. Он считал, что призвание Ломоносова – бытьисториком и поэтом. Так, за одну из своих хвалебных одЛомоносову досталось от царицы 2000 рублей, чтобыло больше, чем его трехлетнее жалование в Акаде-мии наук.

…Ломоносов был одним из первых исследователейполярных сияний, полагая, что это явление сроднисвечению газового разряда. Также он указывал на то,что молния это не что иное как гигантская искра, ничем,кроме размеров, не отличающаяся от искры междушарами электрической машины.

…«ничто так не поучительно, как заблуждение гения».А Ломоносов не раз крупно заблуждался. Помимо тогочто он был противником ньютоновской концепциидальнодействия гравитационных сил, он капитальноошибался в вопросах о характере внутреннего движе-ния молекул, о пропорциональности веса и массы, овозможности замерзания морской воды и о природесвечения кометных хвостов.

…Ломоносову принадлежит ряд верных соображенийо противоречиях между корпускулярной теорией светаи опытом; как активный сторонник волновой теории, онбыл близок к мысли о поперечности световых волн ипришел к правильному выводу о связи между поглоща-тельной и испускательной способностями тела.

…Ломоносовым был модифицирован телескоп Нью-тона, а также сконструирована «ночезрительная тру-ба», предназначенная для рассматривания предметов вусловиях слабой освещенности – ночью или в сумер-ках. Эта труба, названная ученым «машиной для сгуще-ния света», предвосхищала появление светосильнойоптики, позволяла увеличить угол зрения до пределов,при которых глаз может еще различить две точкиобъекта как раздельные.

…наблюдения за прохождением Венеры по дискуСолнца в 1761 году стали фактически первым междуна-родным научным проектом – в них участвовали болееста астрономов из разных стран. Ломоносову удалосьне только заметить тонкие оптические эффекты, но иправильно объяснить их причину, заключавшуюся вналичии атмосферы, окружающей эту планету.

Что читать в «Кванте» о М.В.Ломоносове

(публикации последних лет)

1. Калейдоскоп «Кванта» – 2004, №3, с. 32; 2007, №1,с. 32; 2008, №1, с. 32; 2010, №5, с. 32;

2. «Московский университет» – 2005, №3, с. 15;3. «Метеорологические наблюдения: распределен-

ные в пространстве и во времени» – 2010, №3, с. 2;4. «Человек-университет» – 2011, №5–6, с. 2.

Публикацию подготовил А.Леонович