26 мая 1761 года. Санкт-Петербург. Академик Ломоносов наблюдает в телескоп редчайшее явление — прохождение Венеры по диску Солнца. Десятки астрономов по всему миру следят за тем же событием. Но только один человек замечает то, что упустили все остальные. Тонкий светящийся ободок вокруг чёрного силуэта планеты. "Пупырь", как он его называет. И делает вывод: "Сие не что иное показывает, как преломление лучей солнечных в Венериной атмосфере". Так было совершено открытие, которое войдёт в историю как "явление Ломоносова". И это лишь одна из многих страниц в астрономическом наследии человека, которого мы привыкли считать химиком и поэтом.
Открытие, которое украли
В XVIII веке Венера считалась планетой без атмосферы. Плотной, во всяком случае. Ломоносов наблюдал прохождение и заметил странный эффект: когда Венера приближалась к краю Солнца, её край "затуманивался", а на солнечном диске появлялся светящийся "пупырь". Он описал это так:
"При выступлении Венеры из Солнца, когда передний её край стал приближаться к солнечному краю... тогда появился на краю Солнца пупырь, который тем явственнее учинился, чем ближе Венера к выступлению приходила. Вскоре оный пупырь потерялся, и Венера оказалась вдруг без края".
Ломоносов правильно интерпретировал это как преломление солнечных лучей в атмосфере Венеры. Он опубликовал результаты на русском и немецком языках. Академия наук разослала его труд по европейским центрам. Казалось бы, приоритет закреплён.
Но история распорядилась иначе. Открытие атмосферы Венеры в западной литературе приписали астрономам Иоганну Шрётеру и Фредерику Гершелю, которые наблюдали те же эффекты много позже. Председатель Американского химического общества в 1912 году вынужден был констатировать: "Открытие, сделанное при этом Ломоносовым о наличии атмосферы на этой планете, обычно приписывают Шретеру и Гершелю".
Ирония судьбы: сам Ломоносов не включил это открытие в список своих главных научных достижений. Для него это был лишь эпизод.
"Ночезрительная труба"
Оптика интересовала Ломоносова не меньше, чем химия. В 1756 году он демонстрирует Академическому собранию "машину, придуманную им для усиления света". Это была зрительная труба с большим объективом и маленьким окуляром, предназначенная для наблюдения в сумерках. Ломоносов назвал её "ночезрительной трубой".
Идея была проста и гениальна: если собрать больше света и сфокусировать его на маленькую площадь, можно различать предметы в темноте. Он предлагал использовать трубу для того, чтобы "различать в ночное время скалы и корабли".
Академики встретили изобретение скептически. Румовский, Гиршов, Попов возражали. Эпинус доказывал "невыполнимость на практике". Но Ломоносов не сдавался. Он продолжал работать над приборами для ночных наблюдений до конца жизни.
Уже после его смерти, для полярной экспедиции капитана Чичагова, снаряжённой по проекту Ломоносова, изготовили три ночезрительных трубы. Он не увидел их в деле, но идея работала.
Телескоп, который стал системой Ломоносова-Гершеля
В 1762 году Ломоносов пишет: "Я всегда лелеял желание, чтобы эти превосходные небесные орудия, коих изобретение составляет славу Ньютона и Грегори, не по размерам только... возрастали, но получили и иные, почерпнутые из сокровищ оптики усовершенствования".
Он предложил конструкцию телескопа с одним вогнутым зеркалом, расположенным под углом около 4 градусов к оси. Отражённые лучи попадали в окуляр сбоку. Это позволяло увеличить световой поток — не было потерь на дополнительном плоском зеркале, как в ньютоновской системе.
В апреле 1762 года опытный образец был готов. 13 мая Ломоносов демонстрировал его Академическому собранию. Но публиковать описание не стал. Рукопись пролежала до 1827 года.
А через 15 лет аналогичную конструкцию предложил Уильям Гершель. И телескопы такого типа стали называть "системой Гершеля". Справедливость восстановлена лишь частично: теперь в учебниках можно встретить название "система Ломоносова-Гершеля".
Батоскоп, горизонтоскоп и другие приборы
Ломоносов изобретал не только для неба, но и для земли, и для воды. Он создал "батоскоп" — прибор, позволяющий видеть дно в реках и море глубже, чем невооружённым глазом. "Коль сие в человеческой полезно, всяк удобно рассудить может", — замечал он.
Он сконструировал "горизонтоскоп" — большой перископ для обзора местности. Предложил прибор для измерения вязкости жидкостей (прообраз вискозиметра). Разработал катоптрико-диоптрическую зажигательную систему. Работал над оптическими системами для изучения рефракции света в жидкостях.
Академик Вавилов, изучив труды Ломоносова, сделал вывод: "По объёму и оригинальности своей оптико-строительной деятельности Ломоносов был... одним из самых передовых оптиков своего времени и, безусловно, первым русским творческим опто-механиком". Им было создано более десятка принципиально новых оптических приборов.
Астрофизик до появления термина
Ломоносов был убеждённым сторонником гелиоцентрической системы. Он пропагандировал учение Коперника и идею множественности обитаемых миров. Но главное — он последовательно проводил мысль, что небесные явления подчиняются тем же законам физики, что и земные.
Это кажется очевидным сейчас. В XVIII веке это было смелое утверждение. Именно применение физических законов к астрономическим наблюдениям позволяет считать Ломоносова первым русским астрофизиком — задолго до того, как этот термин вошёл в обиход.
Он наблюдал солнечные пятна и предполагал, что Солнце имеет расплавленную поверхность. Он размышлял о природе комет, связывая их свечение с электрическими явлениями. Он искал связь полярных сияний с атмосферным электричеством. Не всё оказалось верно, но само направление мысли поражает.
Термины, которые мы используем до сих пор
Ломоносов ввёл в русский язык десятки научных терминов. Многие из астрономического обихода: законы движения, земная ось, горизонт, преломление лучей, полнолуние, созвездие, атмосфера. Мы пользуемся ими, даже не задумываясь, кто их придумал.
Признание
Именем Ломоносова названы кратеры на Луне и Марсе, астероид (1379) Ломоносова, хребет и течение в Арктике, город под Петербургом. В 1986 году к 275-летию со дня рождения выпустили памятную монету.
Но главное признание — в самом факте: человек, который никогда не был профессиональным астрономом, не имел обсерватории, занимался химией, физикой, поэзией, историей, сумел сделать открытие, которое не заметили десятки специалистов по всей Европе. И сконструировать телескоп, который позже приписали великому Гершелю.
Взгляд через столетия
Ломоносов смотрел в небо и видел больше, чем другие. Не потому, что у него был лучший телескоп — телескопы у европейских астрономов были не хуже. А потому, что он умел соединять наблюдение с физическим пониманием. Он видел не просто тёмное пятно на фоне Солнца, а планету, окружённую газовой оболочкой, в которой преломляются лучи.
Он изобретал приборы, чтобы видеть дальше, глубже, в темноте. Он строил телескопы, чтобы лучше разглядеть звёзды. Он придумывал слова, чтобы описать увиденное.
26 мая 1761 года в Петербурге человек смотрел на Венеру и видел то, чего не видел никто. Прошло 250 лет, но "явление Ломоносова" до сих пор напоминает нам: гений — это не только знание, но и способность увидеть неочевидное.
О вкладе Ломоносова в другие области науки читайте далее на нашем канале!