Период с конца 1750 года по начало 1760 годов стал временем, когда особенно ярко проявился государственный уклон в деятельности Ломоносова. В 1760 году М.В. Ломоносов написал статью о необходимости преобразования Академии, где рекомендовал не допускать властвовать над наукой людей малоучёных, не давать власти чужестранцам, недоброжелательным к учёным россиянам, и т.д., а летом 1764 года Ломоносов написал «Краткую историю о поведении Академической канцелярии в рассуждении учёных людей и дел с начала сего корпуса до нынешнего времени».
В этот период появляются: записка «О сохранении и размножении Российского народа», «Общая система Российской минералогии», проект нового устава Академии наук.
Но к началу 1765 года обстановка в Академии наук, по свидетельству Ломоносова, сложилась такая, что ему там «места нет». В Академии по-прежнему было засилье чиновников, которые не имели ничего общего с наукой и тормозили прогресс отечественной науки и просвещения. К тому же тяжёлая болезнь подрывала силы Ломоносова, но когда болезнь несколько отступала, он с ещё большей энергией обращался к исследовательской и научно-организационной работе:
– заканчивает «Краткое описание разных путешествий по северным морям и показание возможного проходу Сибирским океаном в Восточную Индию»;
– готовит диссертацию «О переменах тягости по земному глобусу»;
– составляет планы новых работ – «Российская минералогия» и «Система всей физики»;
– приступает к написанию диссертации «Испытание причины северного сияния и других подобных явлений» и др.
Он руководит Географическим департаментом несмотря на стремление некоторых академических деятелей отстранить его. Обращается в Академию наук с предложением отправить в разные районы страны две экспедиции для сбора сведений, необходимых при работе над новым «Российским атласом», составляет проект организации государственной коллегии для научной помощи развитию земледелия – «Мнение об учреждении государственной коллегии земского домостройства».
При его непосредственном участии в широких масштабах ведутся мозаичные работы как в Усть-Рудице, так и в мозаичной мастерской, расположенной на приусадебном участке на набережной реки Мойки.
Ломоносов знал, что умирает. «Я не тужу о смерти: пожил, потерпел и знаю, что обо мне дети отечества пожалеют», – записал он. Но его тревожила судьба дела. Он видел, что национальные начала русской науки снова поставлены под угрозу благодаря созданию при Екатерине II приоритетных условий для работы в России не отечественным, а иностранным учёным.
Скончался Михаил Васильевич Ломоносов 4 апреля 1765 года в собственном доме на реке Мойке и был похоронен на Лазаревском кладбище Александро-Невской лавры.
Химия занимала много места в жизни учёного. Вернувшись из-за границы, Ломоносов представил работу «Элементы математической химии». До Ломоносова химия не считалась наукой, а относилась скорее к категории искусств. В науке, по мнению Ломоносова, теория и практика неразрывно связаны, особое значение он придавал, как бы теперь сказали, эксперименту: «Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мыслей, порождённых только воображением».
До появления Ломоносова никто не проявлял интереса к организации химической лаборатории в Академии наук; его предшественники ничего не сделали для химической науки и лишь формально значились химиками.
Семилетняя борьба Ломоносова за создание первой в России научной химической лаборатории, начатая им в 1741 году, окончилась его победой. Лаборатория была построена на Васильевском острове, рядом с домом Ломоносова в 1748 году.
При работе с растворами М.В. Ломоносов изучал их поверхностное натяжение. Он отвёл в лабораторном журнале специальный раздел для записей, посвящённых поднятию разных растворов и жидкостей в капиллярных трубках одной ёмкости при одном и том же «градусе теплоты» и их сравнению в отношении времени и высоты подъёма.
Исследуя растворение солей в воде, М.В. Ломоносов впервые установил, что этот процесс сопровождается тепловым эффектом. Он заметил также, что растворы кипят при более высокой температуре, а замерзают при более низкой температуре, чем чистый растворитель, и установил качественную связь между концентрацией раствора и температурой его замерзания. Количественная связь между этими двумя параметрами была найдена лишь в 1878 году – через 130 лет после работ русского учёного. М.В. Ломоносов впервые исследовал влияние температуры на растворимость солей и провёл измерение плотности растворов при различных температурах
В знаменитом «Слове о пользе химии» Ломоносов раскрывает важную роль в общественном прогрессе химии, физики и металлургии. Он указывает на большое практическое значение химии. Практическую часть химии, то, что относится «к наукам экономическим, фармации, металлургии, стекольному делу и т.д.», Ломоносов предлагает отнести «в особый курс технической химии», опять-таки опередив своё время.
В химических работах Ломоносова важную роль играет атомистика, которая служит краеугольным камнем его научного мышления. Ломоносов является одним из основателей механической теории теплоты и кинетической теории газов.
Выполнение Ломоносовым различных физико-химических исследований привело к созданию новой на-учной дисциплины – физической хи-мии, которую он стал преподавать нескольким студентам Академического университета. Как и во многих других случаях, созданием этого курса М.В. Ломоносов опе-редил своё время более чем на столетие. Значение но-вой научной дисциплины учёные осознали лишь к концу XIX века.
В 1752-м году Ломоносов пишет И.И. Шувалову «Письмо о пользе стекла», начинающееся словами:
Неправо о вещах те думают, Шувалов,
Которые Стекло чтут ниже минералов,
Приманчивым путём блистающих в глаза:
Не меньше пользы в нём,
не меньше в нём краса.
В конце «Письма» говорится:
Во зрительных трубах Стекло являет нам,
Колико дал творец
пространство небесам.
Толь много солнцев в них
пылающих сияет,
Недвижных сколько звезд
нам ясна ночь являет.
Потребовалось три года упорной работы в лаборатории, прежде чем удалось получить стекло самых разных цветов и оттенков. Ломоносов разработал теорию трёх цветов. Он считал, что белый свет состоит из трёх основных цветов – красного, желтого и голубого.
Результатом опытов по цветам и краскам явилось «Слово о происхождении света, новую теорию о цветах представляющее» – речь, произнесенная Ломоносовым на русском языке в публичном собрании Академии наук 1 июля 1756 года, впервые опубликованная на русском языке отдельной брошюрой в Санкт-Петербурге в 1757 году.
Говоря о М.В. Ломоносове и его теории «трёх цветов», вспомним, что современная теория цветной фотографии, цветного телевидения основана на «теории трёх цветов» – это красный, зелёный и синий. Теория «трёхцветного зрения» (её основой как раз и стала теория зрительного восприятия) явилась отправной точкой для практических опытов по созданию цветной фотографии.
В лаборатории Ломоносова была создана и первая мозаичная картина «Мадонна», составленная из четырёх тысяч стеклянных кусочков, а в самой лаборатории уже не хватало места для новых произведений, здесь было создано много замечательных мозаичных картин и портретов, за работы в области мозаичного искусства Болонская Академия наук (Италия) в 1764 году избрала М.В.Ломоносова своим почётным членом.
Атомно-молекулярной теорией, или, как её называли в то время, корпускулярной теорией, М.В. Ломоносов заинтересовался ещё в студенческие годы. Главные труды Ломоносова, в которых изложена его корпускулярная теория: «Элементы математической химии» (1741), «276 заметок по физике и корпускулярной философии» (1741-1743), «Опыт теории о нечувствительных частицах тел и вообще о причинах частных качеств» (1743-1744), «Физические размышления о причинах теплоты и холода» (1744), «Опыт теории упругости воздуха» (1748).