Для получения докторской степени необходимо было написать научную работу на тему, согласованную с профессором, отпечатать эту работу за свой счет в типографии и защитить как диссертацию на заседании ученого совета. Физико-математические и естественные отделения входили в состав так называемых философских факультетов. Поэтому защитившие диссертации получали ученую степень доктора философии.
Выбор Воейковым Гейдельбергского университета был не случайным. Еще перед отъездом за границу Александр Иванович говорил своим близким:
— Если приходится уезжать из Петербурга, поеду учиться в Гейдельберг. Там можно серьезно изучать естественные науки.
Он был прав. Именно в Гейдельберге за два года до приезда Воейкова организовал лабораторию тогда еще молодой ученый Дмитрий Иванович Менделеев, изучавший капиллярность жидкостей. Здесь Менделеев написал два труда: «О расширении жидкостей» и «О температуре абсолютного кипения». В Гейдельберге одновременно с Менделеевым работали будущие светила русской и мировой науки — физиолог Иван Михайлович Сеченов, композитор и химик Александр Порфирьевич Бородин.
После Воейкова в Гейдельбергском университете занимался метеоролог Б.И. Срезневский, а в 1869 году в Гейдельберге училась математик Софья Ковалевская — впоследствии гордость русской и мировой науки.
Воейков успешно занимался физикой, метеорологией, географией и химией. Хорошая библиотека и оборудованные лаборатории помогли Александру Ивановичу получить нужные знания для того, чтобы слушать лекции уже по специальным курсам метеорологии и физической географии. Но в Гейдельберге не было выдающихся профессоров по этим предметам. Поэтому Воейков перешел в Берлинский университет, где читал лекции известный в то время метеоролог Генрих Вильгельм Дове, последователь Александра Гумбольдта — замечательного немецкого естествоиспытателя и географа.
Гумбольдт интересовался вопросами климатологии, считал очень важным для развития естественных наук изучение средних температур воздуха и составление карт с нанесением изотерм[2].
Дове выполнил кропотливую работу по подсчету среднегодовых и среднемесячных температур для тысячи пунктов земного шара. В отличие от многих германских ученых того времени Дове был не только собирателем цифр и фактов. Он стремился дать научное объяснение наблюдаемым явлениям. Дове пытался установить зависимость температур от воздушных течений. Его перу принадлежали работы о полярном и экваториальном течении, о бурях, давлении воздуха, распространении тепла по поверхности земли.
Воейков увлекся лекциями берлинского метеоролога. Стремление к обобщениям, к выявлению закономерностей было свойственно Воейкову уже в молодости.
Однако Дове далеко не во всех вопросах проявлял себя сторонником прогрессивных течений в науке.
С годами он как бы остановился в своем развитии и стал относиться враждебно к новым идеям, выдвигавшимся метеорологами, в частности выступал против синоптических[3] работ, против применения механики и термодинамики к изучению атмосферных явлений.
Следует отдать должное Воейкову. Усваивая все ценное, содержавшееся в работах и лекциях Дове, молодой ученый был далек от слепого подчинения своему учителю и в дальнейшей деятельности следовал прогрессивным течениям науки.
Прослушав курс лекций у Дове и ознакомившись с постановкой метеорологических наблюдений в германской столице, Воейков счел необходимым для дальнейших занятий переехать снова в один из провинциальных германских городов.
Его выбор пал на Геттингенский университет, который славился хорошей библиотекой, лабораториями и кабинетами, физической обсерваторией и метеорологической станцией.
Присуждение ученой степени в Геттингене считалось особо почетным. Этот университет, основанный в 1734 году, завоевал репутацию передового научного учреждения. Его профессора были последователями рационалистической философии и поклонниками- французских материалистов XVIII века. Далеко за пределами Германии пользовался заслуженной известностью геттингенский литературный кружок, продолжавший традиции великого немецкого критика и драматурга Лессинга. Геттингенский университет слыл самой популярной школой либеральных дворян, в том числе и русских.
Питомцы университета достаточно хорошо охарактеризованы Пушкиным, который изобразил одного из них в лице своего героя:
Геттинген находился на территории Ганновера. Когда король Ганновера Эрнст Август отменил прогрессивную конституцию, принятую законодательными органами, и восстановил старый конституционный закон, ряд видных профессоров университета выступил с протестом. Король выслал их из Ганновера, но после революции 1848 года был вынужден восстановить отмененную конституцию и амнистировать ссыльных профессоров. Правда, в последовавший затем период реакции настроение профессоров и большинства студентов, происходивших преимущественно из буржуазных семей, было уже далеко не революционным, но память о прошлом Геттингенского университета еще сохранилась.
В Геттингене работало научное общество с историческим, математическим и физическим отделениями. Оно издавало труды своих членов. Среди них были очень известные ученые, как, например, математик Карл Фридрих Гаусс, физик Вильгельм Эдуард Вебер, ботаник Генрих Гризебах. Геттингенское научное общество проявляло интерес к новым трудам не только германских, но и иностранных ученых. Когда появились в печати знаменитые «Новые начала геометрии» гениального русского математика Н.И. Лобачевского, Геттингенское научное общество избрало его своим членом-корреспондентом. Это было сделано по предложению Гаусса, не согласившегося с положениями Лобачевского, но тем не менее оценившего заслуги ученого.
В Геттингене Воейков завершил образование и сдал экзамены по тем курсам, которые требовались для получения свидетельства об окончании университета. Здесь же он написал докторскую диссертацию.
Еще перед отъездом из Берлина Воейков советовался с Дове относительно темы диссертации. Александра Ивановича привлекла одна из наиболее трудных тем, предложенных профессором, — «О прямой инсоляции[4] в различных местах земного шара».
Для этой работы было необходимо изучить солидные материалы, выполнить сложные цифровые подсчеты. Диссертант должен был составить таблицы среднемесячных температур на солнце и в тени в различных местностях земного шара, выверить цифры, произвести тщательный анализ.
Перед нами книжка на немецком языке, скромно изданная, без обложки. На первой странице — заглавие: «Об инсоляции и солнечном сиянии в различных местах земного шара. Диссертация на соискание ученой степени доктора философских наук Александра Воейкова. Геттинген, 1865 г.».
Уже в первой, еще далеко не зрелой работе проявились характерные черты ученого. Прежде всего выбор темы. Солнечное тепло, действие солнечных лучей на земной шар. Ведь это первопричина очень многих климатических явлений. Молодой русский ученый смело взял тему, за которую не хотели браться другие студенты. Дове не без сожаления говорил Воейкову, что вот уже больше десяти лет остаются необработанными материалы наблюдений над инсоляцией. Воейков даже и не подумал уклониться от работы над трудной темой. Не в его характере было искать легких путей в науке.
Другая отличительная черта исследования — широкий охват затронутой темы: Лондон, Сьерра-Леоне, остров Ямайка, Ирландия и Сибирь. Молодой Воейков уже начинает говорить языком ученого с большим кругозором. Это. не только климатолог — это будущий географ.
Как бы между строк, но с достаточной ясностью проскальзывает желание автора рассказать в первом научном труде о своей родине — России. Воейков говорит о метеорологических наблюдениях на русских станциях. Он испытывает явное удовольствие, анализируя данные, полученные с Барнаульской и Нерчинской станций.
«В России на станциях горного ведомства наблюдения за солнечной радиацией ведутся уже с 1850 года», — не без гордости отмечает автор.
И еще одна черта: добросовестность ученого. В диссертации Воейкова пятьдесят четыре страницы занимают тщательно составленные цифровые таблицы. Это солидные обоснования. Мало того, автор дает критическую оценку материалов наблюдений и приборов, используемых для измерения количества тепла, получаемого от солнца. Чувствуется глубокое изучение предмета, и нетрудно прийти к убеждению, что для этой краткой сводки проделана огромная работа, прочитаны сотни книг, проанализированы тысячи цифровых отчетов. И отобрано из громоздкого, разрозненного материала самое важное и достоверное.
Тексту отведено всего двадцать четыре страницы. Но это, конечно, только конспект, за которым скрывается большая исследовательская работа. Выводы автора осторожны. Он подчеркивает недостаточность материалов для окончательных суждений о зависимости инсоляции от географической широты, считает этот вопрос очень сложным, но приходит и к некоторым непреложным выводам, указывая, например, что зимой возвышенности подвергаются воздействию солнечных лучей в большей степени, чем расположенные по соседству низменности.
Заслугой диссертации была постановка важнейшей проблемы метеорологии — изучения действия прямых солнечных лучей в различных местностях земного шара.
Труд русского ученого был одобрен ученым советом Геттингенского университета, присвоившим Воейкову ученую степень доктора философии.
Немецкие профессора предложили Воейкову остаться в Германии, но он рвался на родину, так нуждавшуюся в свежих научных силах.
Думая о том, где и как приложить свои знания, Воейков чаще всего обращался мыслью к Русскому географическому обществу, которое за четверть века существования уже успело привлечь внимание прогрессивных деятелей науки.
Для того чтобы уяснить, что представляло собой это общество и чем оно отличалось от других учреждений, причастных к науке, необходимо вкратце познакомиться с теми переменами в жизни и характере работы научных обществ и учреждений, которые произошли в годы становления капитализма.
Особенностью науки феодально-крепостнического периода была ее ограниченность, замкнутость, приверженность к старым взглядам.
Научные работники старого направления иногда с большим усердием накапливали материалы, собирали сведения, нагромождали целые тома описаний фактов, цифровых таблиц, но избегали обобщений и в особенности боялись устанавливать причины наблюдаемых явлений. Они упорно противодействовали проникновению новых течений в науку. Гениальный математик Лобачевский, выступивший в тридцатых годах со своими «Новыми началами геометрии», Зинин, прославивший русскую науку открытием реакции превращения нитробензола в анилин, — эти и многие другие передовые ученые не получили должного признания в России, а результаты их исследований были использованы преимущественно за границей.
Немалым препятствием к развитию русской науки было засилие в научных учреждениях иностранцев, относившихся к русским ученым не только с предубеждением, но и с явной враждебностью. Господство иностранцев распространялось не на одну науку. При Александре I и Николае I высшие посты в государстве занимали аристократы немецкого происхождения, им правительство доверяло больше, чем русским. Недаром один из героев 1812 года генерал Ермолов просил царя «произвести его в немцы». Восстание декабристов, в числе которых почти не было лиц иностранного происхождения, еще больше настроило Николая I в пользу чиновников-немцев. Он явно предпочитал их «ненадежным» русским патриотам, среди которых было к тому же немало родственников декабристов и их единомышленников.
В тридцатых-сороковых годах XIX века капиталистические отношения начинали понемногу пронизывать экономическую жизнь страны. Строились фабрики и заводы, проводились первые железные дороги. Капиталистам, становившимся наряду с феодальной аристократией хозяевами земли русской, нужна была помощь науки в изыскании передовых и дешевых, способов производства, изучении рынков сбыта и т. д.
Поэтому старания научных работников и практических деятелей прогрессивного направления создать научные общества, близкие к потребностям жизни, наконец, увенчались успехом. Правительство было вынуждено согласиться на организацию ряда таких обществ. Одним из них было Русское географическое общество, основанное в октябре 1845 года группой прогрессивных деятелей во главе с адмиралом Федором Петровичем Литке.
Литке был отважным мореплавателем, исследователем арктических морей; он возглавлял кругосветную экспедицию на корабле «Сенявин». Будучи руководителем Русского географического общества, Литке предоставлял отделениям общества большую самостоятельность. Он смело привлекал к работе в обществе даже лиц, осужденных за политическую деятельность, например сосланных в Сибирь участников польского восстания 1863 года.
К числу учредителей Географического общества принадлежал Константин Иванович Арсеньев — один из первых русских экономистов-географов. Мы уже говорили, что он в своих лекциях в Петербургском университете высказывал прогрессивные взгляды и даже критиковал самодержавие. В 1821 году Арееньева уволили из университета «за безбожие и революционные идеи», и только через пятнадцать лет он был утвержден членом Академии наук.
Организаторами общества были и первый русский кругосветный мореплаватель И.Ф. Крузенштерн, и исследователь полярных морей Ф.П. Врангель, и академик К.М. Бэр, и выдающийся этнограф В.И. Даль — составитель знаменитого «Толкового словаря живого великорусского языка», и другие.
Отделения общества развернули оживленную деятельность, в особенности отделение физической географии, секретарем которого в 1850 году был избран Петр Петрович Семенов (впоследствии знаменитый географ и общественный деятель П.П. Семенов-Тян-Шанский). В 1856 году он стал помощником председателя, а в 1860 году — председателем отделения.
Отличаясь разносторонними знаниями, — Петр Петрович был выдающимся ботаником, энтомологом, географом, экономистом и искусствоведом, — Семенов обладал еще одним ценным талантом. Он умел выбирать нужных людей и, что самое главное, верил в этих людей, вдохновлял их на подвиги во славу русской науки.
Благодаря его тактичности и внимательности к сотрудникам и посетителям Географического общества число участников и экспедиций научных работ, а также добровольных корреспондентов общества с каждым годом возрастало.
Но в Географическом обществе, как и в других научных учреждениях дореформенной России, далеко не все было благополучно. В составе членов и руководителей общества оказалось немало чиновников реакционного образа мыслей, тормозивших развитие науки узостью своего кругозора, неспособностью проявить в научной работе инициативу.
Бюрократизм и малоподвижность руководителей сочетались с преклонением перед иностранной наукой.
В результате некоторые весьма важные начинания общества не получали должного развития. Примером может служить организованный еще в 1850 году Метеорологический комитет, который начал было собирать сведения о климате России.
Появились добровольные корреспонденты, они посылали результаты своих наблюдений о температуре воздуха, осадках, направлении ветров и т. п. Однако молодое и еще не окрепшее Географическое общество использовало эти сообщения лишь от случая к случаю. Руководство добровольными наблюдениями за погодой и научная помощь почти отсутствовали. Поэтому вся работа протекала вяло.
Только в 1857 году было решено издавать периодический обзор материалов о климате и погоде России. В 1859 году вышел первый том этого издания, в последующие два года еще по одному тому.