§ 1. Картина Вселенной по Ломоносову. Открытие атмосферы Венеры

Важный вклад в формирование астрономической картины мира внес в середине XVIII в. первый русский ученый-энциклопедист М.В. Ломоносов (1711—1765). Естественнонаучные исследования. Ломоносова охватывают огромный круг вопросов — от проблемы строения вещества до задач техники. Надежной опорой в этих изысканиях служило его материалистическое понимание окружающего мира, твердая убежденность в единстве основных законов природы и в познаваемости этих законов, умение увидеть связь, казалось бы, далеких друг от друга явлений и сочетать экспериментальные исследования и наблюдения с глубоким теоретическим анализом и осмыслением проблем.

Особая заслуга Ломоносова заключается в том, что он четко сформулировал и неустанно пропагандировал в качестве основного принципа природы закон сохранения материи и движения. Несмотря на то что общая идея сохранения материи была высказана уже в глубокой древности, утверждение этого закона как универсального, достоверного принципа природы в наше время (с конца XVI в.) заняло не одно столетие.

К небесным явлениям интерес у Ломоносова проявился еще в детстве при наблюдении величественных картин полярных сияний. Необычайная широта интересов и умение анализировать явления в их взаимосвязи привели его к ряду важных выводов изобретений, открытий и в области астрономии. Обогнав свое время на столетие, он в числе немногих современников обратился к решению вопросов о физической природе небесных тел, исходя из убеждения в единстве ее у них и у Земли. Ломоносов, как и ряд других молодых петербургских ученых того времени (включая будущего великого математика Л. Эйлера), входил в круг исследователей, которые в значительной степени под влиянием работавшего в Петербургской академии наук французского астронома Ж.-Н. Делиля (1688—1768) начали первые исследования астрофизического направления.

Ломоносов высказал ряд правильных идей астрофизического характера и в ходе своих физических исследований, например об электрической природе полярных сияний. Свои представления об атмосферном электричестве он распространил на природу свечения кометных хвостов. При всей примитивности формы его гипотезы она перекликается с современными теориями образования и свечения плазменных составляющих кометных хвостов в результате взаимодействия газово-плазменной головы кометы и потоков, «солнечного ветра».

И в наше время поражают глубиной научной интуиции красочные стихотворные строки, в которых Ломоносов изложил защищавшиеся им представления о физической природе Солнца. Смелым взором поэта и ученого он видел там

«...горящий вечно Океан.
Там огненны валы стремятся и не находят берегов;
Там вихри пламенны крутятся, борющись множество веков...»

Эта картина была несравненно богаче и ближе к действительности, чем представление о твердой раскаленной поверхности Солнца.

Со свойственной ему широтой подхода к решению научных проблем Ломоносов связывал прикладную задачу поиска полезных ископаемых с глобальной научной проблемой строения Земли как планеты. На фоне общепринятых в то время воззрений о неизменности окружающего мира особенно смело звучали еще очень редкие тогда голоса, защищавшие идею постепенного изменения, эволюции Земли. Исходя из атеистической картины мира, Ломоносов стремился проникнуть мысленным взором в глубины земных недр, проследить скрытые процессы горообразования, рождения минеральных полезных ископаемых как следствия геологической эволюции Земли.

Идея эволюции Земли у Ломоносова тесно переплетается с идеей эволюции Вселенной. В качестве аргументов в пользу изменяемости Земли он приводит астрономические факты и аналогии, указывая, что даже «главные, величайшие тела мира, планеты и самые... звезды изменяются, теряются в небе, показываются вновь».

Одна из важных и наиболее общих идей астрономического мировоззрения — идея множественности обитаемых миров — получила первое определенное обоснование после открытия Ломоносовым атмосферы на планете Венера. По своему философскому значению это открытие сходно с обнаружением земноподобного рельефа поверхности Луны Галилеем. Свое открытие Ломоносов сделал 24 июня 1761 г. во время прохождения Венеры по диску Солнца. В ожидании редкого явления множество телескопов было направлено на солнечный диск. Надо было уловить моменты контактов диска планеты и Солнца. Это позволяло, как надеялись, существенно уточнить расстояние Земли от Солнца, т. е. астрономическую единицу (метод был предложен в свое время Галлеем). При вхождении Венеры на диск Солнца Ломоносов отметил легкое затуманивание солнечного края; когда же планета подходила к другому краю диска, на нем сначала возникла выпуклость («пузырь»), а затем она исчезла, и край диска оказался как бы срезанным.

Немало астрономов отметили тогда те же явления, но Ломоносов первым правильно объяснил их, так как с самого начала его наблюдения прохождения Венеры имели не астрометрическую, а астрофизическую направленность. По его словам, он наблюдал, «любопытствуя... более для физических примечаний». «По сим примечаниям, — писал он, — планета Венера окружена знатной воздушной атмосферой, таковой (лишь бы не большею), каковая обливается около нашего шара земного». Такое объяснение вскоре стало общепринятым.

В 1761—1762 гг. Ломоносов создал прообраз современного горизонтального телескопа с сидеростатом. В 1762 г. он изобрел так называемую однозеркальную схему рефлектора с наклонным (на 4°) зеркалом. Эти изобретения Ломоносова свидетельствуют о том, что он проявлял большой интерес к проблемам строения Вселенной, которая рисовалась ему бесконечной. Последнее нашло отражение в прекрасных стихотворных строках Ломоносова, приведенных в эпиграфе к этому параграфу. За этими строками следует яркая картина Вселенной, единой по своим законам и наполненной очагами жизни и разума.