Развивая идею родства физики и химии, Ломоносов создал новую науку — физическую химию. В 1748 г. уже будучи профессором химии Петербургской Академии наук он добился строительства Химической лаборатории Академии на Васильевском острове, первой научно-исследовательской и учебной лаборатории в России. Создавая ее, Ломоносов ставил перед собой одновременно и научные, и практические цели.

Он совершил несколько тысяч опытов, воссоздавав старые и разработав новые рецепты производства цветных стекол — за эти достижения в марте 1754 г. Михаил Васильевич был избран членом Болонской Академии наук. Свои работы по производству цветных стекол Ломоносов продолжил на созданной им в начале 1754 г. неподалеку от наших мест фабрике цветного стекла в Усть-Рудице, которая по своей технической оснащенности по тем временам была одним из лучших производств в мире. Фабрика изготовляла литые и прессованные смальты, стеклярус, бисер, стеклянную посуду, позволяя существенно снизить импорт этих товаров из-за границы.

Существенен вклад Ломоносова и в теоретическую оптику. Проводя исследования по теории цветов (1749–1756 гг.), он, опираясь на идею волновой природы света в противовес корпускулярной, выдвинул трехцветную теорию зрения, которая с некоторыми дополнениями и исправлениями, внесенными другими учеными, подтвердилась уже в наше время.

Интересовали его и явление поглощения света, связь между поглощательной и излучательной способностями тел. Он установил, что тела имеют разную поглощательную и отражательную способность для света и тепловых лучей, что позволяет считать его одним из предшественников шведского химика К.В. Шееле и других более поздних ученых, исследовавших свойства теплового излучения. Свои исследования о природе света Ломоносов изложил в научном труде «О происхождении света».

Михаил Васильевич является также автором десятка принципиально новых оптических приборов. С.И. Вавилов отмечал, что «по объему и оригинальности своей оптико-строительной деятельности Ломоносов был… одним из самых передовых оптиков своего времени и, безусловно, первым русским творческим опто-механиком».

Первой его разработкой в области оптического приборостроения стал катоптрико-диоптрический зажигательный инструмент (1741 г.), который представлял собой комбинацию из семи плоских зеркал и восьми двояковыпуклых линз, использующих солнечные лучи для получения высоких температур. Ломоносов с его помощью успешно проводил опыты по плавке металлов, разложению солей, восстановлению металлов из окислов.

В 1756 г. он первым в мире разработал инструмент, с помощью которого можно было рассматривать удаленные предметы при слабом освещении или в темное время суток, например, чтобы различать скалы и корабли в ночное время. Прибор «для сгущения света» получил название «ночезрительная труба». Как следует из сохранившегося описания, прибор представлял собой трубу длиной около двух футов и трех-четырех дюймов (~700 мм) и был двухлинзовым. По своей конструкции он был близок к обычным зрительным трубам того времени, но обладал значительно большей светосилой объектива. «Где есть свет, как бы он ни был слаб, с помощью некоторого оптического инструмента можно много яснее различать предметы, чем невооруженным глазом», — писал о своем изобретении Ломоносов.

Другим его изобретением, не имевшим до него аналогов в мире, стала гидроскопическая труба, она же — батоскоп (1759 г.), позволявшая на больших глубинах видеть дно рек и морей. Большой интерес представляет и его «горизонтоскоп» — больших размеров перископ с механизмом для горизонтального обзора местности.

Ломоносов также изобрел ряд приборов, предназначенных для наблюдения за звездами. Наиболее значительной разработкой в этой области стал зеркальный телескоп нового типа. Ломоносов взял за основу телескоп Ньютона и устранил его главный недостаток, расположив главное зеркало под углом в 4° к оси телескопа и изъяв из схемы второе малое зеркало, что позволило улучшить качество изображения и немного удешевить конструкцию. Более того, Ломоносов придумал, как довести фокусное расстояние усовершенствованного им телескопа до одного метра. Основной проблемой было отыскать подходящий сплав для главного зеркала. После многочисленных опытов — в области металлооптики ему принадлежит более 40 рецептов сплавов — Ломоносов остановился на составе из двух частей меди, одной части олова и одной части цинка.

Современный прибор, производимый в НИИ ОЭП, в основе оптической схемы которого лежит предложенная Ломоносовым идея

Опытный образец телескопа был закончен в апреле 1762 г., и 13 мая того же года Михаил Васильевич представил его на заседании Академического собрания. Но разразившийся политический кризис заставил ученого отложить публикацию результатов своей работы, и когда спустя три года он умер, о телескопе забыли. Почти семнадцать лет спустя независимо от Ломоносова аналогичную конструкцию зеркального телескопа предложил английский астроном Вильям Гершель, поэтому сейчас этот телескоп носит его имя.

Ломоносов, по-видимому, был также пионером отечественной фотометрии. Ему принадлежит, например, конструкция светомерной трубы для исследования расстояния и величины неподвижных звезд.

Сегодня, 310 лет спустя, трудно представить, что один человек может за достаточно короткий срок жизни охватить своей деятельностью такое количество направлений и областей науки, что один человек может гармонично развиваться и в области технических, и в области гуманитарных дисциплин. Пусть же памятник Михаилу Васильевичу Ломоносову, который стоит сегодня перед главным зданием нашего института и символизирует собой связь поколений в оптической науке, послужит всем нам напоминанием и о том, что именно дерзновенный и пытливый ум, любопытство и открытость новому знанию открывают для человека новые возможности при жизни и упрочивают его место в вечности после его смерти.

По материалам:

I. Книги:

1. М.М. Мирошников. Выдающиеся русские ученые М.В. Ломоносов, Д.С. Рождественский, С.И. Вавилов и научная школа Государственного оптического института. — СПб, 2007;
2. А.Ф. Белозеров. Оптика России. Очерки истории и развития. Т. I. — Казань, 2012.

II. Ресурсы сети «Интернет».