Условия в Петербургской академии наук в это время были уже менее благоприятными для плодотворной научной работы по сравнению с первым десятилетием существования Академии. Преемники Петра I относились к Академии наук почти безразлично. Ученые нуждались в самом необходимом, годами им задерживалась выплата денег по контрактам. Большинство президентов Академии, назначавшихся царским двором, не были учеными, и к тому же они почти ежегодно менялись. Управление академическими делами в такой обстановке постепенно сосредоточилось в руках чиновника-бюрократа, советника академической канцелярии И. Д. Шумахера (1690–1761). Вскоре после возвращения Ломоносова из Германии ему была поручена каталогизация академической минералогической коллекции, причем он не получил штатной должности. В конце 1741 г. Ломоносову удалось добиться назначения на должность адъюнкта физического класса Академии.

В течение 1741–1745 гг., несмотря на неблагоприятные условия работы, Ломоносов написал и представил Академии наук ряд важных теоретических диссертаций. В этот же период он провел некоторые экспериментальные исследования. Как вполне сложившийся ученый он в 1745 г. был избран академиком и назначен профессором химии. Он продолжал заниматься теоретическими исследованиями и литературной работой до конца 1748 г., когда вступила в строй учрежденная и построенная по его инициативе Химическая лаборатория Академии.

Продолжая теоретические и литературные работы в различных областях наук, Ломоносов выполнил в своей лаборатории ряд экспериментальных исследований, главным образом по вопросам технической химии, что было вполне в духе времени. Он разработал, в частности, рецептуры изготовления нескольких минеральных красок, главное же внимание уделил разработке рецептур окрашенных в различные цвета стекол для создания мозаичных картин и для производства «стеклянной галантереи». Вместе с тем некоторые исследования и опыты он проводил для обоснования выдвинутых им теоретических положений. В лаборатории было выполнено также много химических анализов руд, минералов и всевозможных материалов. Здесь же Ломоносов прочитал студентам Академического университета первый в истории науки курс физической химии.

С течением времени Ломоносов принужден был в значительной степени отойти от исследовательской работы в области химии и физики, так как по поручению правительства и Академии наук был загружен многочисленными и разнохарактерными обязанностями и административной работой. После 1756 г. он переключился главным образом на занятия историей, филологией, географией, экономикой и продолжал экспериментальные исследования лишь на основанном им стекольном заводе и в домашней лаборатории. И все же в последние 10 лет жизни им были написаны замечательные диссертации в области физики и других наук.

Умер Ломоносов 4 апреля 1765 г. Научная деятельность Ломоносова продолжалась около 25 лет. За этот сравнительно короткий промежуток времени им была выполнена колоссальная работа в области естественных и гуманитарных наук. Как и некоторые его современники и ученые последующих поколений, Ломоносов был ученым-энциклопедистом, или, как говорили в то время, «полигистором». Помимо двух десятков химических диссертаций, он оставил капитальные труды по русской истории, филологии, горному делу и металлургии, физике, экономике, метеорологии и другим областям знания. Он был талантливым поэтом и своим творчеством оказал значительное влияние на развитие русской поэзии. Занимался он также драматургией.

Однако наиболее любимой областью науки у Ломоносова была химия. Характерно, что Ломоносов широко использовал в своих химических трудах успехи физики того времени и вообще считал физику основой для плодотворных занятий в области химии. «Химик без знания физики, — писал он, — подобен человеку, который всего искать должен ощупом. И сии две науки так соединены между собой, что одна без другой в совершенстве быть не могут» (6).

Поэтому многие химические диссертации Ломоносова одновременно можно считать и физическими диссертациями. Именно исходя из своей концепции о неразрывной связи химии и физики, Ломоносов основал новую науку — физическую химию.

Ломоносов не смог опубликовать всех своих трудов по химии и физике и физико-химических диссертаций. Многие его сочинения остались в рукописях и почти 150 лет лежали в архивах почти в полной безвестности, пока в начале текущего столетия Б. Н. Меншуткин не собрал и не опубликовал их. Те немногие диссертации, которые Ломоносов успел напечатать при жизни, естественно, не могли дать полного представления о гигантской работе, проделанной им в области «корпускулярной философии». И все же выдающиеся заслуги Ломоносова как естествоиспытателя были частично признаны его современниками. Это выразилось, в частности, в том, что Ломоносов был избран членом Болонской и Стокгольмской академий наук.

Основой научной деятельности Ломоносова в области химии и физики были весьма передовые для того времени материалистические идеи и представления. Ломоносов не только был непримиримым противником алхимии, схоластики и мистики вообще, он стремился пересмотреть все главнейшие положения и принципы науки своего времени, которые были унаследованы от прошлых времен и не получали рационального объяснения. В особенности он выступал против учения о «невесомых флюидах» и роли, которую им приписывали при объяснении химических явлений.

В своих теоретических представлениях Ломоносов исходил из следующих главных концепций, которые принимал в качестве бесспорных: 1) атомно-молекулярной теории строения вещества, 2) кинетической теории материи и 3) принципа сохранения вещества и движения. Атомно-молекулярная, или, как ее называли в XVIII в., «корпускулярная» теория, была одним из главных объектов научных занятий Ломоносова в первый период его деятельности. Будучи еще в Марбурге и обучаясь под руководством Хр. Вольфа, он тщательно проштудировал атомистические и корпускулярные системы Декарта, Гассенди, Бойля и других и, естественно, также «монадологию» Лейбница, последователем и горячим пропагандистом которой был Хр. Вольф. Несмотря на глубокое уважение к Вольфу Ломоносов решительно отверг его идеалистическое учение о «духовных монадах». Впоследствии (1754 г.) он писал Л. Эйлеру о причинах, по которым прямо не выступил против монадологии: «Та же причина (занятость посторонними делами. — Н. Ф.) давно уже препятствует мне предложить на обсуждение ученому свету мои мысли о монадах. Хоть я твердо уверен, что это мистическое учение должно быть до основания уничтожено моими доказательствами, однако я боюсь омрачить старость мужу (т. е. Хр. Вольфу. — Н. Ф.), благодеяния которого по отношению ко мне я не могу забыть; иначе я не побоялся бы раздразнить по всей Германии шершней — монадистов» (9).

Формулируя основные положения своей «корпускулярной теории», Ломоносов не следует слепо за своими предшественниками и не исходит из каких-либо предвзятых идей. В простых и отчетливо сформулированных положениях он излагает атомно-молекулярное учение, получившее развитие спустя лишь 100 лет. В этом отношении «корпускулярная теория» Ломоносова, как и вся его «корпускулярная философия», выгодно отличается от соответствующих построений авторов XVII в.

Согласно Ломоносову, все вещества состоят из корпускул, или молекул, представляющих собой сочетания («собрания») элементов, или атомов. В своей незаконченной диссертации «Элементы математической химии» (1741 г.) Ломоносов дает следующие определения: «Элемент есть часть тела, не состоящая из каких-либо других меньших и отличающихся от него тел… Корпускула есть собрание элементов, образующее одну малую массу» (10).