Вклад М.В. Ломоносова в металлургию (стр. 2 из 3)

С начала царствования Петра I издается Указ: "Искать всякому литому и кованому железу умножения, и стараться, чтобы русские люди тем мастерством были изучены, дабы то дело в Московском государстве было прочно". А для тех, кто пытался бы утаить найденные руды, Указом предусматривались "жестокий гнев, неотложное телесное наказание и смертная казнь".

В 1725 г. по замыслу Петра I создаётся Академия, которая представляла в то время не только первое высшее научное учреждение страны, но и учебное заведение, включающее в себя среднюю и высшую школы - гимназию и университет. По инициативе Академии наук систематически организовывались экспедиции для изучения природных богатств России, главным образом Урала и Сибири. Для этого нужны были люди, искусные в инженерном мастерстве, знающие химию, геологию, горное дело и металлургию. Таких людей было крайне мало. Поэтому Академия наук приняла решение послать за границу для обучения химии, горному делу и металлургии трех молодых воспитанников академического университета, отличавшихся трудолюбием и отличными способностями. Среди них был и Ломоносов. Таким образом, делает вывод большой знаток творчества Ломоносова проф. Б.Н. Меншуткин, "целью посылки М.В. Ломоносова за границу было сделать из него металлурга, который умел бы отыскивать руды и добывать из них металлы. И все полученное им образование именно и было направлено к выработке из него дельного металлурга". Кроме того, и сам Ломоносов в свое время писал: "главное мое дело есть горная наука, для которой я был нарочно в Саксонию послан, также химия и физика".

Сначала Ломоносов попадает в Марбург. В одном из старейших европейских университетов под руководством известного немецкого естествоиспытателя и философа Христиана Вольфа он пополняет свои знания в области наук о природе. Затем его путь лежит в промышленный центр Германии - город Фрейберг, известный своими горными и металлургическими предприятиями. В 1766 г. там была основана старейшая в Западной Европе высшая техническая школа - Горная академия, но отцом минералогии в германии считается Георгий Агрикола горняк и металлург XVI в., немец по происхождению. Он перечислял науки, знание которых необходимо для занятия горным делом и получения металлов. Среди них философия "дабы он мог знать происхождение и природу подземного мира", медицина, астрономия, наука чисел и измерений, архитектура, рисование и вопросы права.

Во Фрейберге Ломоносов обучается у одного из крупных специалистов горнорудного дела и металлургии Иоганна Генкеля. Он изучает химию, минералогию, геологию, пробирное искусство, основы добычи и переработки полезных ископаемых. Михаил Васильевич часто посещает металлургические заводы, шахты и рудники, расположенные в окрестностях Фрейберга, присматривается к работе мастеров, знакомится с действием металлургических печей и других агрегатов.

В упорной учебе миновало еще пять лет. В 1741 г. молодой ученый возвращается на Родину. С этого времени начинается его кипучая и необыкновенно разносторонняя деятельность в Петербургской Академии наук, продолжавшаяся четверть века. Это были годы тяжелого труда и выдающихся открытий, многие из которых на целые столетия опередили свое время и поныне верно служат человечеству.

Однако наиболее активная деятельность Ломоносова в этой области началась лишь спустя два десятка лет после возвращения на родину. В 1763 году в типографии Академии Наук закончено печатание книги М.В. Ломоносова "Первые основания металлургии, или рудных дел" написанная им еще в 1742 г.

Подготавливая рукопись к изданию, ученый дополнил ее двумя "прибавлениями": "О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном" и "О слоях земных". В первом прибавлении М, В. Ломоносов изложил теорию естественной вентиляции рудников, разработанную им на основе законов гидростатики. В разделе "О слоях земных" он рассмотрел некоторые проблемы геологии и изложил свои оригинальные представления о происхождении рудных месторождений и полезных ископаемых, в частности торфа, каменного угля и нефти. В этой работе ученый говорит, что объяснять строение земных недр следует с применением "высоких" наук: механики твердых и жидких тел, металлургической химии и геометрии. М.В. Ломоносов резко отрицательно отзывается о тех естествоиспытателях, которые вместо всестороннего изучения явлений природы занимаются построением поверхностных гипотез, основанных на пустых доводах или мечтательных предположениях.

Иллюстрации к книге М.В. Ломоносова "Первые основания металлургии или рудных дел" (рудничные вентиляционные установки)

Труд "Первые основания металлургии, или рудных дел" представляет не только перечень различных рецептов в области металлургии, но также автор привел в ней сведения о рудах, металлах и горючих ископаемых, перечислил поисковые признаки для рудных месторождений, рассматрел способы добычи полезных ископаемых, дал описание рудничного оборудования, подробно рассказал о плавильных операциях и конструкциях плавильных печей и вспомогательных устройствах.

Он обобщил известные сведения по пробирному и сухому методам анализа и предложил ряд новых аналитических приемов. Четкость и обоснованность введенной Ломоносовым горной терминологии, строгая последовательность в изложении, доступность, критическое отношение к установившимся научным представлениям, широкие обобщения и новые, рекомендации - все это выгодно отличало монографию М.В. Ломоносова от многих изданных в тот же период зарубежных пособий по горному делу и металлургии.

Книга в то время получила широкое распространение. На ней воспитывались сотни замечательных русских металлургов и горных инженеров. Знаменитый академик Петербургской академии наук М.В. Ломоносов первым дал правильное понятие о рудных жилах (скоплениях рудных залежей на поверхности или в недрах земли) и их возрасте. Причину происхождения руд он видел в деятельности подземных сил, в последствиях извержений вулканов. Михаил Васильевич рассмотрел свойства различных металлов, описал способы их получения. Он постоянно подчеркивал, что наука должна отвечать практическим задачам. Его работы были написаны для мастеров горного дела и явились замечательным пособием для многих поколений русских горняков и металлургов.

Ломоносов глубоко изучил опыт металлургического производства и разработки месторождений полезных ископаемых и изложил основы методов, практически применяемых в горном деле и металлургии. Русский ученый старался выявить физическую и химическую сущность производства металлов.

Описывая практические приемы, производственные установки и устройства, он сумел отобрать самое существенное, принципиально важное для осуществления того или иного процесса. Вместе с тем Ломоносов внес целый ряд оригинальных предложений. В частности, он первым предложил извлекать металлы из руд действием растворов химических реагентов. Производство металлов Ломоносов считал важнейшей государственной задачей. Не только в научных трудах, но и в стихах и одах Ломоносова, постоянно звучит тема поиска и использования минеральных богатств России.

М.В. Ломоносов выявил ряд общих закономерностей в природе, лежащих в основе современной науки и техники. Эти закономерности являются фундаментом, на котором строится наука о металлах. Он установил принцип сохранения вещества и движения, справедливо названный "всеобщим естественным законом". Основные идеи этого важнейшего закона природы ученый неоднократно высказывал уже в первых своих научных работах, относящихся к 1741 - 1746 гг. Но наиболее четко и полно этот закон был сформулирован русским учёным в его замечательном письме к выдающемуся математику Леонарду Эйлеру, также прославленному петербургскому академику.5 июля 1748 г. Ломоносов писал: "Все встречающиеся в природе изменения происходят так, что если к чему-либо нечто прибавилось, то это отнимается у чего-то другого. Так, сколько материи прибавляется какому-либо телу, столько же теряется у другого. "

Всю жизнь Ломоносов трудился не покладая рук, для пользы и величия Отечества. О борьбе с врагами своими он писал: "За то терплю, что стараюсь защитить труд Петра Великого, чтобы выучились россияне, чтобы показали свое достоинство". И, обращаясь уже к истории и к будущему, говорил: "Восстани и ходи; восстани и ходи, Россия. Отряси свои сомнения и страхи, и радости, и надежды сполна, красуйся, ликуй, возвышайся!"

Михаил Васильевич Ломоносов одним из первых заметил растения-рудознатца и то что растительность над рудными жилами изменяет свой обычный облик. Использовав "ботаническую формулу" М.В. Ломоносова, геологи открыли месторождения меди в центре Казахстана. В XVI в. использовали своеобразные геоботанические поисковые признаки на руды. Так, русским послам, направляющимся в страны Западной Европы, еще при Иване Грозном и позднее часто поручалось наряду с дипломатическими заботами "промыслить трав, которые растут, где бывает серебряная руда". Поиски руд по растениям теперь изучает специальная наука - биогеохимия. Таких "растений-геологов" известно более 40 видов. Добрым спутником залежей железных руд считают соссюрею, или горькушу многолетнее травянистое растение, произрастающее в Средней Азии, Сибири, на Дальнем Востоке. Ученые также установили, что зола из листьев березы имеет бурый цвет, если та росла на железорудном месторождении.