1. история развития металлургии в россии
 Скачать 202.29 Kb.
|
|
Размещено на http://www.allbest.ru ВВЕДЕНИЕ Металлургия (от греч. metallurgeo – добываю руду, обрабатываю металлы, metallon – рудник, металл и ergon – работа) – область науки и техники и отрасль промышленности, охватывающих получение металлов из руд и других материалов, а также процессы, связанные с изменением химического состава, структуры и свойств металлических сплавов. Процесс развития металлургии с древних времен и до наших дней шел постепенно. Многие ученые оставили след в развитии металлургии как науки. Многие разработки, научные открытия нашли свое практическое применение. металлургия горный ломоносов промышленность Одним из известнейших русских ученых, внесших вклад в металлургию является Михаил Васильевич Ломоносов. Благодаря его научным достижениям наше государство на десятки лет опередило современников и металлургическая промышленность стала одной из главных отраслей народного хозяйства России. 1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МЕТАЛЛУРГИИ В РОССИИ Человек научился получать железо с незапамятных времен. Применение метеоритного железа – первый шаг по пути отказа от бронзы. С этого начался переход от бронзового века к железному. Археологические раскопки древних поселений в центральной части России, на Урале, Украине, в Белоруссии, Закавказье и в ряде других районов показывают, что люди уже 2,5 – 3 тысячелетия тому назад умели получать железо из руд и изготовлять из него оружие, орудия труда и предметы домашнего обихода. Позже чугун стали нагревать в горне вместе с куском железной руды, что позволило превратить этот хрупкий чугун в ковкий металл – в сталь, вполне пригодную для изготовления нужных человеку предметов быта, орудий охоты, войны. Костровая металлургия сменилась горновой. Появление в середине XIV в. доменных печей открыло возможности для значительного увеличения выпуска металла. Демидовская металлургия знала кричное железо, домницы, а потом домны, литейный чугун, прокатное производство. В конце XVIII в. англичане вырвались вперед: появилась тигельная плавка стали. Новая технология предусматривала ведение процесса под силикатным шлаком, т.е. под битым бутылочным стеклом. Нужно было найти замену древесному углю: развитие металлургии привело в свое время к тому, что в Англии и Ирландии леса были практически уничтожены. Еще во времена Кромвеля там предпринимались попытки выплавлять доменный чугун сперва на каменном угле, которым богата Англия, а потом и на каменноугольном коксе. В конечном счете двести лет тому назад была создана, как мы говорим теперь, коксовая доменная металлургия. Появление доменной печи и бессемеровского конвертера, которым ознаменовалась новая эра в черной металлургии, одновременно означало и конец тысячелетней эпохи «чистой» стали и начало нового периода – «грязной» стали. Легирование железа открыло новую эру в металлургии, а значит, и в сфере потребления ее продукции. В XVI – XVII вв. в России создаются первые железоделательные заводы. Они строятся вблизи старинных русских городов – Тулы, Каширы, Серпухова, в Новгородском крае и других районах страны. Уже к концу XVII в. их суммарная производительность достигает 150 тыс. пудов. В начале XVIII в. Российская черная металлургия развивается еще более быстрыми темпами. При Петре I Урал становится ведущим горнометаллургическим районом России. На Урале возникли крупные по тому времени железоделательные заводы – Каменский, Невьянский, Уктусский, Алапаевский и др. Одновременно продолжается расширение и строительство предприятий в центральной части страны, близ Москвы, Липецка, Воронежа, в северо-западных районах. Эти заводы впоследствии сыграли большую роль в материальном обеспечении русской армии и флота. Только один первенец уральской металлургии – Каменский завод с 1702 по 1709 г. выпустил 854 артиллерийских орудия и свыше 27 тыс. пудов снарядов к ним. Усилия металлургов петровской эпохи не пропали даром. Выплавка чугуна и производство железа росли в первой четверти XVIII в. стремительными темпами, так с 30-х годов XVIII и до начала XIX в. Россия занимала 1-е место в мире по выплавке чугуна, вывозила значительную часть чугуна за границу, в т. ч. в Англию, где например, по данным академика С.Г. Струмилина, металлургическая промышленность России произвела в 1725 г. 1165 тыс. пудов чугуна, т.е. свыше 19 тыс. тонн. Производительность английских заводов не превышало 17 тысяч тонн, а в 1740 г. разница между производством чугуна в России и Англии уже насчитывала более 30 тысяч тонн. Таким образом, за четверть века производство черных металлов в России увеличилось почти в восемь раз. В области черной металлургии наша страна вышла в то время на первое место в мире, оставив позади себя Англию, Францию, Германию и другие страны. Металлургическая техника России в конце XVIII в. не уступала западноевропейской, а во многом даже превосходила ее. Уральские доменные печи, например, считались в то время крупнейшими в мире. Их высота доходила до 13 м, т.е. была почти предельной для печи, работавшей на древесном угле. Наибольший диаметр такой печи (в распаре) составлял почти 4 м, а ее недельная выработка достигала 200 – 300 т. Такая высокая производительность по свидетельству видного немецкого историка металлургии Л. Бека, была недостижимой тогда для самых больших английских домен, работавших на коксе. В XVIII в. были заложены основы науки о металле, созданы первые технические школы – начальные, средние и высшие – для подготовки квалифицированных кадров горнозаводского дела. 2. М.В. ЛОМОНОСОВ И МЕТАЛЛУРГИЯ В России широкое развитие горного дела и металлургии началось в правление Ивана III Васильевича (1440–1505 гг.), который предпринял первые попытки промышленно-технического сближения с Европой, выписывая оттуда мастеров горного дела. В 1491 г. в Печорский край была отправлена экспедиция для поиска серебряной руды. Экспедиция из нескольких русских и иностранных специалистов кроме серебра открыла на р. Цильме месторождения меди, что позволило России чеканить медную мелкую монету из собственного металла. К концу XVI в. горный промысел и металлургия широко распространяются по всей России. Наиболее бурное развитие металлургия и железоделательное производство получили при Петре I (1672–1725 гг.). С воцарением Петра вопрос о создании мощной металлургической базы встал необычайно остро. С самого начала своего царствования будущий творец Российской империи поставил перед собой и своими подданными задачу: восстановить связь России с морем. Это означало длительную войну с соседями, закрывающими выход к морским путям. А война предполагает изготовление оружия, и, следовательно, усиленное потребление металла государством. Несмотря на наличие некоторого количества металлургических заводов к концу XVII ст., Россия еще всецело зависела от привозного железа. Добываемая в европейской части страны руда была низкого качества. Существовавшие тогда технологии не позволяли выплавлять из нее высококачественное железо. Знаменитые тульские кузнецы-оружейники предпочитали работать с привозным металлом, а местный – браковали. Ситуация осложнялась тем, что мировым лидером по производству и экспорту железа была на тот момент Швеция – потенциальный враг России в борьбе за Балтику. Шведское железо считалось лучшим в мире, именно его употребляли на изготовление оружия. Насущные интересы России требовали войны с северным соседом, контролирующим балтийские морские пути. Совершенно очевидно, что невозможно было ставить обороноспособность страны в зависимость от шведского экспорта. В связи с этим обстоятельством было принято решение начать активное освоение металлургических ресурсов Урала. Стране нужен свинец и порох, железо и сталь. Тула, Урал, Устюжна и подмосковные заводы не справлялись с потребностями государства. Пушек, ружей и всякого другого вооружения недоставало. Не хватало и опытных мастеров литейного дела. Добыча металла в Заонежье велась первобытными способами, способы литья пушек и якорей были крайне ненадежными. После войн и реформ Петра I, а затем двадцатилетнего правления немцев, которое правильнее было бы назвать грабежом страны, население России сократилось почти на треть. Не хватало рабочих рук для заводов и мануфактур, по причине малолюдства не обрабатывалась значительная часть земли. Но никто во власти не представлял себе реального положения дел в стране, никто к этому не стремился и никто не был к этому способен. Ломоносов же был убеждён: «нельзя страной управлять, оную не зная». 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. 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, рассмотрел 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. Металлы, попадая в растения, выбирают себе различные места. Алюминий чаще всего задерживается в корнях растений, молибден собирается в семенах, железо и марганец проникают в листья и хвою. 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. Русские люди огненных работ, действительно, именно в эти годы добились величайших успехов. Россия тогда становилась мировым поставщиком металла. Михаил Васильевич вошел в историю России как создатель русской науки. Именно по его планам при содействии графа Шувалова открылся первый университет. Пушкин писал по этому поводу: «Ломоносов был великий человек. Между Петром I и Екатериной II он один является самобытным сподвижником просвещения. Он создал первый русский университет; он, лучше сказать, сам был первым нашим университетом». 3. ГОРНАЯ НАУКА Горная промышленность – совокупность отраслей производства, занимающихся разведкой и добычей (горнодобывающая промышленность) полезных ископаемых, а также их первичной обработкой и получением полуфабриката (горнообрабатывающая промышленность). Развитие горной промышленности и размещение её отраслей обусловлены как природными (наличие в недрах достаточных ресурсов полезных ископаемых нужного качества), так и социально-экономическими факторами. Отрасли горной промышленности начали складываться в 16–18 вв. на базе разложения средневекового ремесла, превращения горняков-ремесленников в наёмных рабочих и возникновения горных и горно-металлургических мануфактур. Горное дело берет свое начало еще в эпоху палеолита, когда древние люди обратили свой взор не на звезды, а себе под ноги и увидели, что земля может им дать то, с чем гораздо легче будет охотиться, разделывать пойманную добычу и защищаться от врагов. Уже в эпоху неолита появились первые подобия рудников для добычи меди. В V–II тысячелетии до н.э. добыча меди получает большое распространение. К концу II тысячелетия до н.э. на западном Алтае выплавлялось 3–5 тонн бронзы в год. Со II по I тысячелетие до н.э. происходит переход к железному веку. Резкий скачок в развитии горное дело получило в античный период. До IX века не было разделения между добычей железной руды и производством деталей из железа. В IX–X веке выделилось кузнечное дело. В 1700 году, лишь при Петре I, в связи с изданием им Приказа рудокопных дел, в функции которого входили добыча руд, выплавка металлов, строительство рудников, поиски руд – «рудосыскное дело», составление инструкций по розыску минералов и подготовка «сведущих людей», в России было заложено государственное управление горном делом. По меткому замечанию М.В. Ломоносова, благодаря «просвещению Петрову» были «отверсты внутренности гор». В этот период на Южном Урале горным делом и горнозаводским предпринимательством занимались представители купечества, тульских оружейников, местных рудознатцев и рудопромышленников, столичных аристократов и местных дворян. Острая нехватка топлива привела к началу разработки горючих полезных ископаемых. В 1723 г. экспедиция Г.Г. Капустина открыла первые залежи каменного угля – в Донбассе. С 40-х годов стали добывать уголь на востоке Донбасса, торф на Неве, в Смоленской губернии и в Мещере. С 1771–1789 гг. разрабатывались угольные месторождения Кузбасса. Полукустарная добыча нефти (путем вычерпывания из колодцев) производилась на Ухте. Богатые залежи угля были открыты в районе Тулы, Канско-Ачинском бассейне, Черемхове, на Подкаменной Тунгуске и на Сахалине, но к их разработке приступили только на последующих этапах. В XVIII в. уголь вначале использовался в небольших масштабах для солеварен, мелких кузниц и только со временем начал широко применяться как основное энергетическое сырье в металлургии. В Центральном районе новые месторождения железных руд были вовлечены в эксплуатацию около Брянска, Орла и на западе Белоруссии. Во второй половине века были открыты железорудные залежи КМА и Кривого Рога, освоение которых началось лишь в XIX-ХХ вв. Крупное месторождение рассолов поваренной соли на оз. Баскунчак было обнаружено в 1768 г. В Олонецком крае добывали медь, свинец, серебро. Жильное золото было в 1737 г. открыто и с 1742 г. разрабатывалось на Воицком руднике у Выгозера. Новый горнопромышленный район наметился на Северном Кавказе, где помимо известных и вновь открытых месторождений серебра на Тереке нашли медные руды на р. Куме и проявления нефти в низовьях Кубани. Но самые важные для России открытия были сделаны в XVIII в. на Урале, который благодаря усилиям, в первую очередь, династии промышленников Демидовых превратился в главный рудный центр страны. Вслед за залежами магнитного железняка, обнаруженными в 1696 г. в Верхнетурском уезде, были разведаны богатейшие месторождения г. Высокой у Нижнего Тагила, г. Благодать у Кушвы, г. Магнитной, а также в районах Качканара и Бакала. Большинство из них эксплуатируется с XVIII в. до настоящего времени. Первым металлургическим заводом, работающим на магнитных железняках, стал Невьянский, построенный в 1701 г. и в следующем году переданный царским указом в «постоянное пользование» Никите Демидову. Его сын Акинфий основал на Урале в первой половине XVIII в. 17 новых металлургических заводов. На базе бакальских руд в 1757–1762 гг. возникли Златоустовский, Усть-Катавский и другие заводы. На этом же этапе были открыты и начали разрабатываться месторождения серебра и меди в Оренбуржье. Медь добывалась также в Башкирии (медистые песчаники), на Южном Урале около Миасса, на Северном Урале в бассейне р. Вишеры. Среди других полезных ископаемых отметим добычу золота на Березовском месторождении в районе Екатеринбурга и в верховьях Сосьвы, известняков на Среднем Урале и около Оренбурга. В открытии этих месторождений, как и многих других на Урале, в Сибири и на Дальнем Востоке большую роль сыграли экспедиции ученых Российской Академии наук. Так, – П.С. Паллас, российский геолог и ботаник, в 1768–1774 гг. проводил маршрутные исследования в различных частях Российской Империи, в том числе на Урале. Результатом этих исследований является демонстрируемая первая карта выходов горных пород и полезных ископаемых Среднего Урала из 2-го тома его путешествий. На ней можно видеть достаточно высокую степень изученности и освоенности минеральных ресурсов этого региона во второй половине XVIII в. Заметное влияние на развитие поисковых и горных работ в России оказал труд М.В. Ломоносова «Первые основания металлургии или рудных дел» с приложением трактата «О слоях земных», изданный в 1763 г. В нем впервые говорилось о поисковых признаках полезных минералов и их спутниках. Новый горнодобывающий район возник на юге Западной Сибири. Здесь на Рудном Алтае, Салаирском кряже и Кузнецком Алатау были обнаружены крупные полиметаллические месторождения с рудами меди, свинца, цинка, серебра. Демидовыми в 1725 г. началась разработка Колыванского месторождения. В 1739 г. вошли в строй Барнаульский и Шульбинский медеплавильные заводы Демидовых. В 1794 г. слесарный ученик Г. Зырянов открыл названное его именем богатое месторождение серебряно-свинцовых руд с золотом у теперешнего г. Зыряновска в Восточном Казахстане. При Колыванском горном заводе была организована гранильная фабрика для обработки цветных камней Алтая. Итак, можно констатировать, что к концу XVIII в. Россия, благодаря энергичной протекционистской политике ее правителей, превратилась в одну из ведущих горнодобывающих держав мира. Она была обеспечена почти всеми видами минерального сырья, необходимыми для нужд населения и развития собственной промышленности. Крупные добычные и металлургические центры сложились в европейской части страны и на Урале, закладывались на юге Сибири и в Забайкалье. В широких масштабах началась – добыча каменного и бурого угля, торфа, росло валютное обеспечение государства. Вместе с тем обширные территории на большей части Украины и Белоруссии, в центре и на севере Сибири, на Дальнем Востоке оставались практически не обследованными. Неоценимый вклад в развитие горного дела сделал М.В. Ломоносов. В работе «О слоях земных» (1763) М.В. Ломоносов выдвинул догадку об эволюции растительного и животного мира и указал на необходимость изучения причин изменения природы. Ломоносов считал, что торф, почва, каменный уголь, нефть, янтарь возникают из ныне не существующих живых существ, а это значит, что живая природа меняется. Это эволюционное заключение было революционным для российской науки. Ломоносов жил в такую эпоху, когда быть атеистом было практически невозможно. И, естественно, он был религиозным человеком. Однако великолепная эрудиция, здравый смысл исследователя и огромный экспериментальный опыт сделали из него естественнонаучного материалиста. В мировоззрении Ломоносова сочетаются естественнонаучный материализм и деизм. Рациональное обоснование атомистических представлений, по мнению Ломоносова, не противоречит религиозной вере, ибо «метод философствования, опирающийся на атомы», не отвергает Бога-творца, «всемогущего двигателя». Нет никаких других начал, «которые могли бы яснее и полнее объяснить сущность материи и всеобщего движения». Отводя в познании большое место опыту, Ломоносов в то же время полагал, что лишь соединение эмпирических методов с теоретическими обобщениями может привести к истине. При обучении в Саксонии Ломоносов неоднократно вступал в конфликт со своим учителем, нередко в грубой форме, что в конечном итоге привело к разрыву между учителем и учеником. Тем не менее, несмотря на все конфликты, господин Генкель признавал таланты Ломоносова, отмечая, между прочим, следующее: «Господин Ломоносов, довольно хорошо усвоивший себе теоретически и практически химию, преимущественно металлургическую, а в особенности пробирное дело, равно как и маркшейдерское искусство, распознавание руд, рудных жил, земель, камней и вод, способен основательно преподавать механику, в которой он, по отзывам знатоков, очень сведущ». В Россию ученый вернулся в 1741 году и сразу же приступил к работе. Полученные знания Ломоносов использовал при написании основных трудов в области геологии и горного дела. Среди трудов ученого в области горного дела, геологии и металлургии можно выделить следующие: «Каталог камней и окаменелостей Минерального кабинета Кунсткамеры Академии наук» (1741), «Первые основания горной науки» (1742), «О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном» (1745), доклад «Слово о рождении металлов от трясения земли» (1757), «О слоях земных» (1759), «Первые основания металлургии, или рудных дел» (1763), «Известие о сочиняемой Российской Минералогии» (1763), «Общая система Российской Минералогии» (1763). В области геологии Ломоносов развил передовые идеи в таких разделах и направлениях, как стратиграфия, палеонтология, седиментология, метаморфизм, сейсмология, тектогенез, вулканизм, петрография, минералогия, кристаллография, магматизм, пробирный анализ, гравиметрия и др. Известны восторженные отзывы российских ученых о работах Ломоносова в области геологии и минералогии, включая оценки таких известных ученых, как Крыжановский В.И., Вернадский В.И., Павловский Б.В. и др. В свое время Ломоносов сетовал: «…и по сие время лучшие минералогические системы ни за что иное быть почтены не достойны, как за описание приватных минеральных собраний, расположенных людьми, весьма смутное знание в физике и в математике имеющими». Ученый попытался исправить эту ошибку, в своих трудах при классификации горных пород и минералов достаточно точно учитывая их физические и химические свойства. Минералогический каталог, составленный Ломоносовым для Кунсткамеры, включил в себя несколько сотен минералов. При работе над каталогом Ломоносов ввел в оборот ряд новых географических, горных и геологических терминов, а также унифицировал название ряда минералов. Открытая по инициативе Ломоносова в 1748 году химическая лаборатория позволила повысить уровень российской минералогии, в том числе способствовала исследованию кристаллических свойств горных пород. В химической лаборатории ученый, безусловно, учитывал опыт, полученный при обучении у профессора Генкеля. Однако Ломоносов существенно развил минералогию как научное направление, в том числе доказав кристалличность меди, золота и других минералов, указывая на закономерности, связанные с внешней формой кристаллов. По многим позициям взгляды Ломоносова носили передовой характер. Интересно, что еще за несколько веков до возникновения теории тектогенеза Ломоносов совершенно правильно видел природу формирования структуры земной коры и рельефа местности. В частности, о горообразовании ученый писал: «…Главные горы родятся двумя образами, возвышением от внутренней подземной силы и опущением верхних слоев в полости, оставленные от выжженной материи…». Ломоносов, как великий гуманист, придавал особое значение условиям труда, обеспечению безопасности рабочих. Создавая свое произведение в тот жестокий феодально-крепостнический век, он выступил поборником внедрения техники охраны труда. В разделе «Рудокопные инструменты» он описал платья горняков, выдвинув как непременное условие следующую мысль: одежда рабочего должна соответствовать условиям труда. Он писал о том, какими должны быть рукава, чтобы «мокрота и грязь не проходила». Также писал он о необходимости таких головных уборов, чтобы «земля и грязь в волосы не вбивалась». Описывая устройства шахт, Ломоносов считал необходимым принять меры, чтобы люди не могли «упасть в толь глубокую яму», чтобы рабочие имели защищенное от непогоды место, где могли бы отдохнуть при выходе из устья шахты. Описывая устройство лестниц в шахтах, он настаивал на устройстве у верхнего конца каждой лестницы «маленьких лавочек, чтобы работник выходящей отдохнуть мог». Ломоносов уделил особенное внимание разработке системы мер для борьбы с вредными для здоровья рабочих условиями производства. Достаточно много работ ученый посвятил изучению углеводородов и их генезису. Ломоносов доказал органическое происхождение нефти, торфов и угля. Рассматривая процесс углефикации, достаточно определенно указывал не только на органическое происхождение угля, но и на сам процесс метаморфизма от торфов до каменных углей: «…Горные уголья с турфом сродны, и что, конечно, они из турфа родились; и промышляют их для такой же потребы». От внимания ученого не ушли и такие вопросы в области геологии углей, как мацеральный состав, качественные характеристики, генезис, условия залегания, пиролиз и др. Как и в других областях, в горном ремесле Ломоносов также продемонстрировал настоящую универсальность, область его интересов и вклад касаются следующих направлений горной науки: шахтная аэрология, промышленная безопасность, маркшейдерия, геомеханика, крепление выработок, управление горным давлением, горные машины и оборудование, водоотлив, вентиляция и др. Труды Ломоносова по горному делу достаточно лаконично, но вместе с тем обстоятельно рассматривают все процессы, связанные со строительством и эксплуатацией горного производства. Своей задачей ученый видел создание руководства по недропользованию. Так, в посвящении к своей работе «Первые основы металлургии и рудных дел» Ломоносов пишет следующее: «Краткое сие наставление о рудных делах… издать в свет для того принял дерзновение, дабы верные ваши подданные, оного сиянием озаряемы и предводимы, вяще и вяще вникнули разумом и рачением в земные недра к большому приращению государственной пользы…». С поставленной задачей Ломоносов справился достаточно успешно, а изданные им работы стали одними из первых в России обобщениями международной практики в области горного дела, надолго став настольной книгой для людей горного ремесла. Во времена Ломоносова многие ученые еще не понимали значения встречающихся в земле окаменелостей – остатков животных и растительных организмов. Михаил Васильевич утверждал, что остатки вымерших животных встречаются там, где жили эти животные. Если окаменелые морские раковины встречаются на суше, то, значит, эта суша была некогда дном моря. Ломоносов первый понял, что животные и растения далеких геологических эпох не только сохранились в виде отдельных окаменелых остатков, но и участвовали в образовании некоторых слоев земли, например пластов каменного угля. Он правильно объяснял образование чернозема, связывая его с накоплением в почве перегноя – остатков отмерших, разлагающихся растительных и животных организмов. Эта мысль Ломоносова в XIX веке получила развитие и подтверждение в исследованиях чернозема В.В. Докучаевым, основавшим новую науку – почвоведение. В то время ученые считали каменный уголь горной породой, пропитавшейся каким-то «угольным соком». Такого мнения придерживались некоторые геологи даже в начале XIX веке. Между тем еще в XVIII веке Ломоносов доказывал, что ископаемый уголь, подобно торфу, образовался из растительных остатков, покрытых впоследствии пластами горных пород. Необходимо отметить, что Михаил Ломоносов первый указал на образование нефти из остатков организмов. Эта мысль получила подтверждение и признание только в XX веке. Через канцелярию Академии наук Ломоносов обращался также и к горнопромышленникам с просьбой присылать ему образцы руд. Некоторые из горнопромышленников тотчас же стали собирать коллекции минералов и руд на своих участках и отправлять их в Петербург. Но и здесь ученый не остановился на простом обобщении ранее накопленного опыта, развив многие идеи и изложив их в доступной форме, сформировал достаточно точный и однозначный терминологический словарь. Ученый внес существенный вклад в методологию подземной ориентирно-соединительной съемки и ряд других вопросов маркшейдерии и горной геометрии. В своей работе «О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном» при рассмотрении шахтной аэрологии Ломоносов применил законы гидростатики, а также рассмотрел расположение вентиляционных выработок. Большое внимание в своих работах ученый уделял формированию комфортного микроклимата горных выработок, а также обеспечению безопасных условий труда горняков. Не обошел стороной Ломоносов и вопросы переработки полезных ископаемых, приведя подробное описание различных металлургических процессов, включая доменное производство. Ломоносов впервые рассмотрел возможность применения гидрометаллургии для извлечения полезных компонентов, а также рассмотрел различные вопросы применения химических реагентов при обогащении руд и извлечении металлов. Но не менее важен вклад ученого в становление горного образования и науки в России. Ломоносов говорит о необходимости развития российской науки и образования, в том числе «для Сибири, горных дел, фабрик…». Ломоносов известен многочисленными столкновениями со своими оппонентами по вопросам защиты и отстаивания интересов российских ученых и естествоиспытателей. Его совершенно трудно заподозрить в предвзятом отношении к иностранной учености, он многократно восхищался европейскими учеными, действительно внесшими вклад в науку своими талантами, многих из которых он считал своими учителями. При оценке позиции Ломоносова не стоит также забывать про его обучение в Германии и жену немецкого происхождения. Однако он сталкивался с очевидной ситуацией засилья в России бесталанной и апатичной к ее потребностям академической среды, сформированной из людей, не нашедших применения на родине. В своем знаменитом столкновении на заседании Академии наук ученый открыто выступает против засилья иностранцев, при этом, как правило, малокомпетентных и склонных к растратам, одним только своим иноземством ценность и представлявших. На ученого поступали многочисленные «ябеды», в которых отмечалось, что он «поносил профессоров отборной руганью, называл их ворами и такими словами, что и писать стыдно, и делал против них руками знаки самым подлым и бесстыдным образом…». Да, это соответствовало характеру Ломоносова, он был резок в своих оценках, таков был темперамент ученого, и того требовала сложившаяся ситуация. Обращаясь к иностранным членам академии, он говорит: «Как поживаете на российские харчишки?», «От вашей иноземной нечисти государству Российскому больше разорения, чем пользы… Доколе Россию будут грабить у русских же на глазах?», а также пишет в своих записках: «Я думаю, что можно науке поверить лучше двум россиянам, мне и г. Котельникову: довольно и так иноземцы русскому юношеству недоброхотством в происхождении препятствовали». Как говорил Петр I, перед которым Ломоносов открыто преклонялся, даже посвятив ему свое знаменитое мозаичное панно (Полтавская битва): «Нам нужна Европа на несколько десятков лет, а потом мы к ней должны повернуться задом». ЗАКЛЮЧЕНИЕ Работы М.В. Ломоносова оказали влияние на развитие горнозаводского дела и металлургии. Он по праву может считаться первым учителем русских рудознатцев и металлургов. «Благодаря непреклонной воле, решительности и необычайной энергии из деревенского мальчика, крестьянина-рыболова, всего лишь в 19 лет начавшего школьную учёбу, выросла грандиозная фигура величайшего мыслителя, опередившего на целое столетие своих современников, прокладывавшего новые пути, открывавшего новые горизонты в различных областях точных наук, писателя, общественного деятеля, стойкого и открытого борца за высшие интересы науки и просвещения, не смущавшегося в этой бескорыстной и непреклонной борьбе ни дружбой, ни «приятством, никакими побочными соображениями»» (акад. В. Стеклов). БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК М.В. Ломоносов – основатель Московского Университета. По мат. книги Б.Н. Меншуткина "Жизнеописание Михаила Васильевича Ломоносова". Изд. АН СССР, Москва-Ленинград, 1947 Ломоносов М.В. Полное собрание сочинений. т. 5 Труды по минералогии, металлургии и горному делу 1741-1763 гг. – 1954 Е.Н. Лебедев. Ломоносов. – М.: "Молодая гвардия", 1990. – 605 с. Дягилев Ф.М. Из истории физики и жизни ее творцов - М.: Просвящение, 1996. – 255 с. Мезенин Н.А. Занимательно о железе М., Металлургия, 1977. – 152 с. Кафенгауз Б.Б. О "Российской минералогии" М.В. Ломоносова. Истор. архив. М. – Л.: Изд. АН СССР, 1950, т. V, с. 334. Вернадский В.И. О значении трудов М.В. Ломоносова в минералогии и геологии / О-во любителей естествознания, антропологии и этнографии. – М.: Т-во тип. А.И. Мамонтова, 1900. – 34 с. |