“Ломоносова закон”- закон сохранения массы вещества

ЛОМОНОСОВА ЗАКОН — принцип, сформулированный М. В. Ломоносовым в следующих выражениях:

«…все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому, так, ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте…»

Сей всеобщий естественный ЛОМОНОСОВА закон простирается и в самые правила движения; ибо

“тело, движущее своею силою другое, столько же оныя у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает”

Этот весьма широкий принцип Ломоносов впервые сформулировал в 1748 в письме к Л. Эйлеру (там же, т. 2, 1951, стр. 183—185), затем в 1758 повторил его в своём докладе «Об отношении количества материи и веса» (там же, т. 3, 1952, стр. 363), и, наконец, в 1760 он был опубликован в докладе «Рассуждение о твердости и жидкости тел…» в формулировке, приведённой в начале настоящей статьи. Доклад «Рассуждение о твердости и жидкости тел…» был напечатан Петербургской академией наук на русском и латинском языках; аннотация о нём была опубликована во французском журнале «Типографские анналы» (1762, т. 2, стр. 459). Как отметил советский физик С. И. Вавилов,

«Ломоносов на века вперед как бы взял в общие скобки все виды сохранения свойств материи. Глубочайшее содержание великого начала природы, усмотренного Ломоносовым, раскрывалось постепенно и продолжает раскрываться в прогрессивном историческом процессе развития науки о природе»

(Вавилове., Закон Ломоносова, см. газ. «Правда», 1949, 5 янв., № 5, стр. 2).

Идея сохранения материи высказывалась древнегреческими философами-материалистами — Анаксагором, Эмпедоклом, Демокритом, Эпикуром — уже в 5— 4 в. до н. э. и в 1 в. до н. э. древнеримским поэтом и философом Лукрецием.

В 16—17 в. это положение неоднократно повторялось всеми передовыми естествоиспытателями и философами, стоявшими па материалистич. позициях, напр. Дж. Бруно и Г. Галилеем в Италии, Ф. Бэконом в Англии, П. Гассенди, Э. Мариоттом и М. Мерсенном во Франции. Однако мысль о сохранении материи всё же оставалась лишь общефилософским положением, не подтверждённым опытом, и не считалась законом природы. В 1756 Ломоносов производил опыты обжигания металлов

«в заплавленных накрепко стеклянных сосудах, чтобы исследовать: прибывает ли вес металла от чистого жару. Оными опытами нашлось, что славного Роберта Бойля мнение ложно, ибо без пропущения внешнего воздуха вес сожженного металла остается в одной мере»

(Ломоносов М. В., Полное собр. соч., т. 3, 1952, стр. 563).

Этими опытами Ломоносов впервые доказал, что вес (масса) веществ до реакции равен их весу (массе) после реакции, т. е. при химическом взаимодействии вещество не творится и не исчезает. Тем самым положение о сохранении массы Ломоносов сделал количественным законом природы и ввёл его в химическую практику. Иногда первенство открытия закона сохранения массы приписывается французскому химику А. Лавуазье, который начал применять этот закон только с 1770, а сформулировал его в 1789 и притом в более ограниченной форме. Лавуазье ни разу не сослался на работу Ломоносова «Рассуждение о твердости и жидкости тел…», но и никогда не претендовал на открытие этого закона. В 1836 франц. химик Ж. Дюма, грубо искажая история, действительность, объявил, будто Лавуазье впервые ввёл в химию мысль о том, что материя не создаётся и но уничтожается, а только превращается (Дюма Ж., Лекции по философии химии, Париж, 1837, стр. 157, на франц. яз.).

Это ложное утверждение затем вошло во все учебники химии 19 и начала 20 в. Заслуга восстановления приоритета Ломоносова, принадлежит русскому химику Б. Н. Меншуткину (Меншутк ин Б. Н., М. В. Ломоносов как физико-химик, СПБ, 1904, стр. 256—258). Открытый Ломоносовым закон сохранения массы подтвердился всем последующим развитием химии и металлургии, промышленности. В 1892— 1908 нем. физико-химик Г. Лапдольт, взвешивая с наибольшей для того времени точностью (±0,03 мг) реагирующие и образующиеся вещества, нашёл, что их вес, в пределах погрешностей взвешивания, остаётся неизменным, т. е. подтвердил вывод Ломоносова. Идея о сохранении механического движения была высказана еще в 1644 франц. философом и математиком Р. Декартом в виде положения о том, что количество движения во всём мире постоянно, а затем в 1686 нем. математиком и философом Г. Лейбницем в виде закона сохранения живой силы, т. е. кинетической, энергии (см.). В отличие от мнения этих учёных, Ломоносов высказал мысль о сохранении движения не только по отношению к механическому движению (т. е. перемещению тела в пространстве), но и по отношению ко всем видам движения ( см.), встречающимся в природе. Эта мысль Ломоносова получила подтверждение и конкретизацию в открытом Р. Майером (1842) и Г. Гельмгольцем (1847) законе сохранения энергии (см. Энергии сохранения и превращения закон). Однако никто из них не смог подняться до содержащейся в Ломоносова закона идеи взаимосвязи материи и движения. К этой идее очень близко подошёл Д. И. Менделеев, который в 1871 писал:

«Закон постоянства веса я считаю только частным случаем закона постоянства сил или движений. Вес зависит, конечно, от особого рода движения материи, и нет никакого повода отрицать возможность превращения этого движения в химическую энергию или какой-либо другой вид движения, когда образуются атомы элементов. Два явления, ныне наблюдаемые: постоянство веса и неразлагаемость элементов стоят поныне в тесной, даже исторической связи, и если разложится известный или образуется новый элемент, нельзя отрицать, что не образуется или не уменьшится вес»

(Менделеев Д. И., Соч., т. 25, 1952, стр. 290).

Дальнейшее развитие науки раскрыло связь между массой и энергией. В 1899—1900 русский физик П. Н. Лебедев открыл и измерил световое давление. Из факта существования светового давления вытекает, что свет должен иметь массу. Из опытов Лебедева следует, что между энергией света Е (в эргах) и его массой т (в граммах) существует соотношение:

Е=тс 2 ,

где с — скорость света (равная 3 • 10 10 см/сек).

В 1905 нем. физик А. Эйнштейн обобщил выражение для количественной взаимосвязи массы и энергии, к-рое оказалось справедливым не только для света, но и для любых других материальных объектов. Понятия о массе и энергии принадлежат к числу основных в философии и естествознании. Они тесно связаны с одним из главных положений диалектического материализма о невозможности существования движения без материи и материи без движения. Попытки идеалистического извращения этого научного положения, ошибочность которых была исчерпывающе установлена в 1908 В. И. Лениным в его книге «Материализм и эмпириокритицизм» (изд. 1909), продолжаются до сих пор [утверждения о «дематериализации» материи или аннигиляции (см.) материи и т. д. ].

Научное значение Ломоносова закона состоит в том, что он впервые придал общему положению о сохранении материи и движения форму конкретного естественнонаучного закона.

Лит.: Ломоносов М. В., Полное собрание сочинений, т. 2, М,— Л., 1951 (стр. 182—85); Вавилов С. И., Закон Ломоносова, «Правда», 1949, 5 январи, № 5; К [е д р] о в [Б. М.], К 200-летию открытии М. В. Ломоносовым закона сохранения вещества, «Вопросы философии», 1948, №2; По- !’ один С. А., К 200-легию закона Ломоносова (Закон сохранения материи), «Наука и жизнь», 1948, № 7; Нам и- нер Л. В., Из истории открытии закона сохранения вещества М. В. Ломоносовым, «Труды Института истории естествознания», 1952, т. 4; Овчинников Н. Ф. г Понятие массы и энергии в современной физике и их философское значение, в кн.: Философские вопросы современной физики. [Сб. статей!, М., 1952; В и с л о б о к о в А., Против современного «энергетизма» — разновидности «физического идеализма», «Большевик», 1952, № 6.