Путешественники-невидимки - Дижур Белла Абрамовна (онлайн книга без .txt) 📗
Ломоносов сделал такие открытия в науке, которые лишь через десятки лет после его смерти стали понятны учёным.
Как устроены вещества, окружающие нас? Где найти ключ, который откроет неведомые тайники? И где глаза, способные заглянуть в скрытый от нас мир?
Эти вопросы волновали мыслящих людей всех времён. Искал на них ответа и Ломоносов. «Химия первая проникнет во внутренние чертоги тел», — предсказывал он.
Но истинным химиком Ломоносов считал не того, кто проделывает бесчисленное множество опытов, а того, кто находит им объяснения, кто, исследуя природу, мог выведать у неё самые сокровенные секреты. Химик должен быть вооружён знаниями математики, геометрии, физики и химии.
Именно таким учёным был сам Ломоносов. Он взял от науки всё, что можно было получить от неё в восемнадцатом веке. По крупицам собирал он истинные знания, очищая их от религиозных предрассудков, от всего наносного, что накопилось за тысячелетия.
И как из маленького семечка садовод выращивает высокое, стройное дерево, Ломоносов из крупиц истины сумел создать целое учение, объясняющее законы природы.
За две тысячи лет до Ломоносова жил в древней Греции философ Демокрит. Это он первый высказал мысль о том, что все вещества, окружающие нас, только кажутся сплошными, а на самом деле состоят из очень маленьких невидимых частичек.
«Если бы этого не было, то как бы могла растворяться в воде соль?» — спрашивал Демокрит.
Предположение древнего философа объясняло многие необъяснимые явления природы.
Почему вода превращается в пар?
Почему мы ощущаем запах цветов?
Почему железные предметы от нагревания расширяются?
На все эти вопросы Демокрит давал ответы.
Частички воды благодаря сильному нагреванию отрываются от всей массы воды и улетают в виде пара.
Частички пахучих веществ отделяются от цветов, разлетаются по воздуху, и мы можем их ощущать.
Частички железа от нагревания расходятся, предмет становится шире, больше.
Демокрит утверждал, что всякое вещество можно дробить на всё меньшие и меньшие части. И в конце концов получить такие мельчайшие частички, которые уже будут неделимыми. Он назвал эти частички «атомами», что по-гречески обозначает «неделимые».
Теперь-то мы знаем, что это название неточно. Для нас слово «атом» утратило своё первоначальное значение «неделимого». Каждый школьник в наши дни знает, что учёные раздробили атом на ещё более мелкие частички. При этом удалось извлечь из атома огромное количество энергии. А эту энергию можно по-разному использовать. Учёные, которые хотят мирной жизни, трудятся над тем, как бы атомной энергией двигать поезда, теплоходы и самолёты, помогать врачам бороться с болезнями. А те, кто не хочет мира, угрожают уничтожить человечество атомной бомбой.
Вот как по-новому зазвучало для нас слово «атом».
А ведь ещё совсем недавно атом считался самой мельчайшей частичкой вещества, неспособной больше дробиться.
На долгие века были забыты высказывания Демокрита. Но зерно истины, брошенное в глубокой древности, не потерялось. Михаил Васильевич Ломоносов вдохнул новую жизнь в идеи Демокрита.
Он нарисовал отчетливую картину строения веществ; рассказал о химических элементах, сочетание которых создаёт многообразие мира; показал, как мельчайшие невидимые частички — атомы — соединены в более крупные частички — молекулы. Ломоносов не употреблял названий, к которым мы привыкли. Химический элемент он называл «началом», молекулу — «корпускулой». Но созданная им теория и теперь — двести лет спустя — является основой научной химии.
Древним же философам принадлежит мысль о том, что в природе ничего не исчезает бесследно и ничего не создаётся вновь.
Римский поэт Тит Лукреций Кар, живший на несколько столетий позднее Демокрита, оставил поэму «О природе вещей». В этом произведении излагаются философские взгляды того времени:
писал поэт.
Эти мысли древних философов были известны учёным. Однако никто до Ломоносова не пытался доказать их опытами и вывести из этих опытов всеобщий закон природы.
На каждом шагу в жизни мы найдём подтверждение этого закона.
Представим себе для примера поле, засеянное рожью.
На один гектар надо затратить около ста шестидесяти килограммов зерна.
К осени с этого же гектара, если хорошо обработать землю и дать растениям хорошее удобрение, можно снять более двух тысяч килограммов зерна.
Откуда же взялся прирост?
Может быть, из ничего? Но тот, кто изучал жизнь растений, знает, что растение питается воздухом и солями из почвы. За счёт этой пищи оно растёт, созревает и даёт урожай.
Из «ничего» — прироста урожая не будет!
А вот другой пример.
Возьмём тридцать килограммов дров. Сожжём их в печи. А теперь взвесим золу. Ведь это всё, что у нас осталось от дров! Она весит всего полкилограмма.
Куда же девались двадцать девять с половиной килограммов? Может быть, бесследно исчезли?
Так кажется только с первого взгляда. Но представьте себе, что в дымоходе нашей печи установлен газоуловитель. Да такой мощный, что ни один пузырёк газа не удерёт от этого строгого контролёра!
Если мы взвесим всё собранное уловителем и прибавим к весу золы, то получим цифру большую, чем тридцать килограммов.
Откуда же взялся дополнительный вес?
Чтобы понять, что здесь произошло, надо вспомнить об одном химическом элементе, который входит в состав воздуха. Называется он кислородом. Это очень деятельный элемент. Он легко вступает в самые различные «химические дружбы». Он употребляется животными и людьми для дыхания, он участвует в горении.
Так вот, когда дерево горело, к каждому его элементу присоединился кислород. Весь углерод, соединившись с кислородом, улетел в виде углекислого газа, водород превратился в водяные пары. Азот и сера тоже образовали летучие вещества. А металлы, входившие в состав дерева, обратились в горсточку золы…
Но если даже мы не поставим газоуловителя в трубе нашей печи, дым не пропадёт бесследно. Он рассеется в воздухе. Водяные пары осядут в виде капель влаги, а углекислый газ пойдёт в пищу растениям. Может быть, ветер унесёт частички газа, который вылетел из нашей трубы, далеко-далеко на юг. И им будет питаться зелёный лист виноградной лозы или лист орехового дерева. А может быть, он улетит на север, где из-под снега выглядывает веточка мха. Ей тоже нужен углекислый газ.
Закон Ломоносова помогает нам понять жизнь невидимых путешественников — химических элементов. Они никогда не исчезают, хотя беспрерывно меняют своё местожительство. Они всегда в движении, соединяются друг с другом, расходятся и вновь встречаются.
Словно герои древних сказок, они меняют облик, прячутся под шапками-невидимками. Но ни один атом ни одного химического элемента не может ни потеряться, ни создаться из ничего.
Ломоносов писал:
«Сколько у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому. Так ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте…
Сей всеобщий закон простирается и в правила движения: ибо тело, движущее своей силой другое, столько же теряет, сколько сообщает другому…»
Мы теперь называем этот закон — законом сохранения материи и энергии.
Ломоносов доказывал его убедительными опытами. Он брал вещества и точнейшим образом взвешивал их до и после опыта. И оказывалось, что какие бы химические изменения ни происходили с этими веществами, общий их вес не изменялся.
