На помощь великому физику приходит прогрессивная общественность второй столицы. Городской народный университет имени Шанявского и так называемое Леденцовское общество, или «Общество содействия успехам опытных наук и их практическим применениям»[5] выделяют специальные средства. На них в полуподвальном помещении в Мертвом переулке (ныне переулок Островского), в доме № 20, снимаются две небольшие смежные квартиры. Здесь в крайне тесной обстановке, в неприспособленном для этой цели помещении, при острой нехватке приборов и прочего инвентаря создается крохотная физическая лаборатория, где «лебедевцы» продолжают свои исследования.

В этот же дом из казенных квартир в университете переехали и Лебедев и Лазарев.

В марте 1912 года мужественный коллектив постигает большое горе: их руководитель умирает.

Однако лаборатория не распадается и после этого. Студент Вавилов и после смерти Лебедева продолжает под руководством Лазарева свое первое самостоятельное научное исследование по тепловому выцветанию красителей и завершает его с успехом. В своей работе он доказывает, что вопреки тому, что предполагалось раньше, свет и тепло оказывают не одно и то же влияние на выцветание красителей. В отличие от фотохимических реакций тепловые реакции при повышении температуры значительно ускоряются.

В 1913 году эта работа появляется в печати. Для молодого физика она имеет огромное значение. Этой первой же своей статьей С. И. Вавилов, по выражению Кравца, «вошел в строй работающих физиков, и, в частности, в круг идей школы Лебедева — Лазарева».

Еще будучи студентом, Вавилов в каникулярное время совершает поездки за границу. Спортсменом он никогда не был, не помогала даже страстная агитация на этот счет П. Н. Лебедева. Но туризм Вавилов любил страстно. Дважды в студенческое время, на очень скромных и дешевых началах, он посетил Италию, был в Швейцарии и Австрии. Знание итальянского языка прекрасно помогает ему в поездках. Хорошо изучив еще в школьные годы русское искусство, в первую очередь картины и гравюры, теперь он познакомился с произведениями старых итальянских мастеров.

Раннее итальянское искусство — архитектура, живопись, скульптура — производит на него огромное впечатление. Он даже написал две небольшие искусствоведческие статьи: «Города Италии. 1. Верона» и «Города Италии. 2. Ареццо», в которых описывает памятники искусства. Статьи были опубликованы в 1914 и 1916 годах в «Известиях Общества преподавателей графических искусств».

Много лет спустя, будучи президентом Академии наук, Вавилов авторитетно высказывает свои мнения об искусстве среди художников, например по вопросу о художественном убранстве Нескучного дворца, о реставрации «Кунсткамеры», о статьях по искусству в Большой Советской Энциклопедии и т. д. Художники диву даются, откуда у «чистого» физика такие изумительные познания в области, столь далекой от точных естественных наук.

Но вот университетские годы позади. В мае 1914 года Вавилов блестяще сдает государственные экзамены и получает диплом первой степени. Ему тут же предлагают остаться при университете для подготовки к профессорскому званию, то есть, выражаясь современным языком, аспирантуру. Однако он демонстративно отказывается от лестного предложения, не пожелав работать в стенах, откуда ушли его любимые учителя.

— Там вместо профессоров стали выступать полицейские пристава, — говорит он. — Больше в университете мне делать нечего.

Отказ от продолжения научной работы немедленно влечет за собою призыв в армию. И вот Сергей Иванович Вавилов поступает вольноопределяющимся в 25-й саперный батальон Московского военного округа. Батальон дислоцируется в городе Зарайске, но на летние месяцы вся 6-я саперная бригада, в составе которой числится батальон, выезжает в село Любуцкое — чудесную местность на берегу Оки, в двенадцати верстах от городка Алексина Тульской губернии.

По случайному совпадению вместе с Сергеем Ивановичем служит его товарищ по университету — впоследствии известный акустик — Сергей Николаевич Ржевкин. В свободное время они вдвоем отлучаются в Алексин или бродят по берегу реки, беседуя на различные темы, чаще всего о новейших идеях физики и о задачах физиков.

Окончился период, когда преимущественно приобретают, наступал период, когда надо будет преимущественно отдавать. На военную службу однокашники смотрят как на некий вынужденный отпуск, данный им свыше для того, чтобы собраться с мыслями и обдумать свои планы на будущее.

— А ведь мы с тобой живем на заре новой физики, — сказал однажды Ржевкин. — Смотри, сколько неожиданных открытий сделано за последние десятилетия: электроны и радиоактивность, теория относительности и световые кванты! Сколько новых проблем требует проверки и развития!

Мысли такого рода тогда волновали многих. Физики делились на пессимистов и оптимистов: не верящих в дальнейший существенный прогресс в физической науке и верящих в него.

Один из представителей «пессимистов», американский экспериментатор Роберт Милликен, уверял, например, что дальнейший прогресс будет состоять не столько в открытии качественно новых явлений, сколько в более точном количественном измерении уже известных явлений.

Правда, Милликен потом отошел от этой точки зрения. На протяжении своей многолетней и плодотворной жизни (он умер в 1953 году в возрасте 85 лет) он принимал активное участие в построении новой физики. Но были и такие, которые покинули этот мир, будучи убеждены, что достигли вершины физического мышления. Взять хотя бы профессора Филиппа Жолли, снискавшего себе известность бесподобными словами, сказанными своему воспитаннику Максу Планку в ответ на выраженное тем желание стать физиком:

— Конечно, в том или ином уголке можно еще заметить или удалить пылинку, но система в целом стоит прочно, и теоретическая физика заметно приближается к той степени совершенства, которым уже столетия обладает геометрия.

По злой — для памяти Жолли — иронии именно его ученику было суждено одним из первых высмеять незадачливого пророка и показать путь в совершенно новую область физики — квантовую теорию.

Не кто иной, как Планк, впервые высказал (в 1900 году) гипотезу о дискретном — прерывном — распространении электромагнитного излучения. Именно ученик Жолли пришел к неожиданному выводу о том, что когда атом или молекула поглощает или испускает электромагнитную энергию, то она изменяется при этом не как угодно, а только порциями — световыми квантами (от латинского «квантуй», буквально — «количество», в переносном смысле — «кусочек», «порция»).

Проблема световых квантов и другие идеи новейшей физики, особенно в области строения вещества, стали основной темой бесед Ржевкина и Вавилова во время очередных прогулок. Выпускники Московского университета не определили до конца своего отношения к идеям Планка и некоторым другим, но, безусловно, принадлежали к оптимистам: они считали, что новые идеи должны быть тщательно и без предубеждения проверены на опыте и что проверка Эта, во всяком случае, обогатит науку.

Беседуя на близкие, волнующие их темы, молодые люди забывали об окружающем. Форма новобранцев больше не обременяла их. Говоря точнее, они ее в минуты споров просто не замечали.

Такое идиллическое, сугубо мирное военное житье резко нарушается в июле 1914 года. Звучат выстрелы в Сараеве. В России объявляется всеобщая мобилизация. Начинается мировая война. Сергей Иванович на долгие годы втягивается в ее грозный и неумолимый круговорот.

Четыре года проводит он на фронте, вначале как рядовой, затем офицером, прапорщиком. Он воевал на западном и на северо-западном фронтах. С боями прошел он вдоль и поперек поля и горы Галиции, Польши, Литвы. Не раз прижимался к сырому дну окопа, когда разорвавшийся неподалеку снаряд обрушивал на солдат смерч земли и осколков. Не раз исправлял мост или поврежденное укрепление под огнем противника. Забывался тяжелым сном в походной кузнице, положив под голову наковальню.