Достижения М.В.Ломоносова в области физики и астрономии

В русский язык слово «физика» было введено М.В. Ломоносовым, когда он издал в России первый учебник физики в переводе с немецкого языка.

Смелые идеи Ломоносова о строении всех тел из атомов, как материальных частичек, занимают важное место среди других гипотез первой половины XVIII в. Эти идеи русского ученого опередили науку более чем на столетие. История химии свидетельствует, что развитие новой и новейшей химии стало возможным только после того, как на международном съезде химиков в Карлсруэ в 1860 г. были сформулированы точные понятия о молекуле и атоме.
Труды Ломоносова по физике
М.В. Ломоносов – зачинатель Российской науки

Труды Ломоносова по физике охватывали большой круг проблем. Он занимался изучением молекулярно-кинетической теории теплоты и газов, исследованиями атмосферного электричества, разрабатывал теорию света и цвет образования, рассматривал вопросы, связанные с изучением массы и веса тела, проводил опыты по замораживанию ртути.

Ломоносов разрабатывает собственную молекулярно-кинетическую теорию теплоты, согласно которой единственной причиной теплоты является внутреннее вращательное движение мельчайших «нечувствительных» физических частиц, а температура и степень нагрева тела служат мерой интенсивности движения частиц. «Теплота состоит во внутреннем вращательном движении связанной материи»,— утверждал ученый.

Учение об электричестве
Он увлеченно занимался этой областью физической науки, пытаясь найти первопричину электрических явлений и определить их природу. Он обратился к изучению атмосферного электричества, что, по его мнению, должно явиться ключом к глубокому пониманию природы электрических явлений. Первые исследования атмосферного и статического электричества Ломоносов начал проводить в начале 1750-х гг. вместе с акад. Г. В. Рихманом. Основываясь на своих наблюдениях, Ломоносов сделал важное для того времени открытие — что электрические заряды в атмосфере существуют и в отсутствие грозовых явлений. Он писал: «...без всякого чувствительного грому и молнии происходили от громовой машины сильные удары с явными искрами и с треском, издалека слышным, что еще нигде не примечено и с моею давнею теорией о теплоте и с нынешнею об электрической силе весьма согласно»
Рисунок из книги М. В. Ломоносова «Изъяснения, надлежащие к слову о электрических воздушных явлениях». Механизм образования в атмосфере вертикальных воздушных потоков

26 июля 1753 г. Ломоносов и Рихман с помощью незаземленной особой электроизмерительной установки, так называемой «громовой машины», во время грозы проводили наблюдения, каждый у себя дома. От сильного удара молнии погиб Рихман.

Это трагическое событие не поколебало решимости Ломоносова продолжать научные изыскания в области электричества.
Громовая машина

Прикладная оптика
В середине 50-х гг. он приступил к конструи­рованию оптических приборов и до конца .своих дней не прекращал этих занятий. В 1756 г. он создал одно из выдающихся творений в области инстру­ментальной оптики — ночезрительную трубу. Одна­ко конструкция оптического инструмента, разрабо­танного Ломоносовым, вызвала возражения со сто­роны некоторых ученых академии, не понявших сущ­ности нового изобретения. Только в 1764 г. русско­му ученому удалось построить несколько экземпля­ров этих труб, чтобы снабдить ими экспедиции, отправлявшиеся для отыскания Северного морского пути. И лишь в XX в., когда физиологическая оп­тика получила должное развитие, эти приборы ста­ли широко использоваться в практике.
Малый Григорианский телескоп которым пользовался Ломоносов

Он изуча­ет проблемы точного определения долгот в море и проектирует для этого специальный инструмент — морской жезл, который служит для точного опреде­ления времени в море.
М. В. Ломоносову принадлежит изобретение но­вой системы отражательного телескопа. Изучая зеркальные телескопы системы М. В. Ломоносов разработал собственную кон­струкцию зеркального телескопа, оптическая систе­ма которого состояла лишь из одного вогнутого зер­кала и окуляра. Путем наклона главного зерка­ла по отношению к оптической оси всего лишь на 4° Ломоносов устранил необходимость крепления дополнительных зеркал. Он назвал свой новый теле­скоп «катадиоптрической зрительной трубой».
В 1760—1762 гг. в домашней лаборатории и соб­ственной мастерской Ломоносов разрабатывает раз­личные оптические инструменты. Он создает новые конструкции однозеркального телескопа, усовершен­ствованных двух зеркальных зрительных труб, мик­роскопов, звездного фотометра, рефрактора, камеры-обскуры, зажигательного стекла и т. д.
Солнечные часы

Успеху деятельности Ломоносова в области астрономии способствовал высокий уровень развития этой науки в России, и в частности в Петербургской академии наук. В первые годы своей деятельности Петербургская академия становится центром астрономических исследований, а обсерватория, возведенная к конце 1720-х г. по проекту акад. Ж. Н. Делиля в здании петровской Кунсткамеры, в то время являлась одной из лучших в Европе.

Самым выдающимся достижением Ломоносова в области астрономии стало открытие им на планете Венера атмосферы. Оно было сделано в результате наблюдения редкого небесного явления — прохождения Венеры по диску Солнца, проведенного Ломоносовым в мае 1761 г. с исключительным успехом.
Ученые многих стран Западной Европы готовились к наблюдению прохождения Венеры по диску Солнца, чтобы на основании полученных данных определить расстояние от Земли до Солнца.
Титульный лист работы М. В. Ломоносова
«Явление Венеры па Солнце» 1761 г., и его рисунок.
Труды по астрономии и оптике

Явление, послужившее основанием для вывода об атмосфере на Венере,— «огненное кольцо вокруг планеты при вступлении ее на солнечный диск и при схождении с него» — было замечено и другими учеными. Но правильное и вполне точное толкование смог дать только Ломоносов: готовясь к наблюдениям прохождения, он поставил задачу о «физических примечаниях» и решил ее.

Открытие Ломоносовым атмосферы на «утренней планете» явилось началом развития в России нового научного направления — астрофизики, изучающей природу планет и спутников Солнечной системы.