Несмотря на это, он очень большое внимание уделял комплектованию научной библиотеки Института физики и биофизики, поддерживал непрерывную связь с библиотекарем института Александрой Николаевной Лебедевой (родной сестрой Петра Николаевича Лебедева), сообщал ей названия немецких книг и номера немецких научных журналов, которые следовало приобрести для библиотеки.
Жить и работать за границей приходилось в нелегких условиях: «Прингсгейм сейчас в отпуске, в отъезде, и я работаю один. В институте по причине каникул не топят, и стоит собачий холод. Греюсь у реостата вольтовой дуги».
Деньги приходили с опозданием, и Сергей Иванович нередко отказывал себе в самом необходимом. Благодаря за денежные хлопоты, он шутливо писал В. Л. Левшину: «Большое спасибо, без Вас бы я с голоду сдох, и отправили бы меня в СССР по этапу».
Холод и более чем скромная пища сказались на здоровье: Сергей Иванович жаловался: «...на меня навалилась напасть в виде какой-то особой зубной боли. Замечательно, что то же случилось с Прингсгеймом, хотя в значительно более слабой форме. Вот уже дней восемь-девять меня непрерывно преследует зубная симфония, работаю, разумеется, очень плохо по этой причине». Позднее он пишет: «Последнее время меня что-то лихорадить начало, и чувствую себя скверно».
Однако, несмотря на трудности, Сергей Иванович не утрачивал бодрости духа. Его письма полны оптимизма, у него масса творческих планов, которые не терпится осуществить. Все, что отрывает от работы, вызывает раздражение: «Скоро здесь пасха. Придется, вероятно, дня на два куда-нибудь уехать. Так уж получается». В письмах нередко можно встретить фразы типа: «Работаю я очень много, но толку мало». Их можно объяснить лишь чрезвычайно высокой требовательностью, которую предъявлял к себе Вавилов.
Помимо Берлина и Далема Сергею Ивановичу хотелось посетить Геттинген. Финансовые затруднения долго не позволяли осуществить поездку, ради которой он даже пытался продать имевшиеся у него научные журналы. В конце командировки мечта сбылась, и Вавилов побывал в Геттингене.
В те годы этот маленький университетский городок был признанным центром научной мысли не только Германии, но и всей Европы. Теоретическую физику в Физическом институте Геттингенского университета возглавлял Макс Борн, экспериментальную физику — Джеймс Франк, математику — Давид Гильберт. Особенно крупной фигурой был Борн, которому в то время было около сорока пяти лет. Вокруг него группировались многие выдающиеся теоретики. Среди них были Виктор Фредерик Вайскопф, Вернер Гейзенберг, Вальтер Генрих Гайтлер, Паскуаль Иордан, Роберт Оппенгеймер, Вольфганг Паули, Энрико Ферми и ряд других известных ученых.
Особенно интересовал Вавилова Франк, который начал работать в области люминесценции и собирался читать студентам университета соответствующий курс. Естественно, что Вавилову хотелось с ним познакомиться и послушать его лекции. Он писал: «В летнем семестре Франк читает курс «Флуоресценция и фосфоресценция», который и я на будущий год читать собираюсь».
После шумного Берлина провинциальный Геттинген показался Сергею Ивановичу очень тихим и приятным. Не звенели трамваи, не гудели автомобили. Основным средством передвижения жителей были велосипеды. Тон задавали студенты университета — бурши, носившие шапочки, свидетельствующие о принадлежности к той или иной студенческой корпорации. По традиции, студенты вели себя шумно и свободно, не стеснялись вслух высказывать свое мнение, по временам затевали друг с другом ссоры, нередко оканчивавшиеся дуэлями на шпагах. Многие бурши имели шрамы на лице и очень ими гордились. Город просыпался рано и рано засыпал, в одиннадцать вечера на улицах не встречалось ни одного человека.
Геттинген был окружен холмами, густо поросшими деревьями. Центральная его часть была обнесена насыпным валом, где в древние времена поднималась городская стена, которую затем заменила тенистая аллея из старых деревьев.
Сергей Иванович так описывал свои первые впечатления от Геттингена:
«Здесь я четыре дня и чувствую себя после Берлина примерно, как на даче. Маленький городок, весь в садах, с зелеными холмами кругом. Живет все университетом и для университета. На каждом доме памятные доски (иногда штук по 9 сразу), какие великие мужи здесь проживали. Рядом с моей квартирой уютное кладбище с могилой Гаусса. Ходят изрезанные бурши, в городе 3 автомобиля, 3 кинематографа и 3 пивных, но зато есть Франк, Борн, Гильберт и др. Хожу каждый день в Физический институт и не торопясь рассматриваю, что там делается. Франк мне очень понравился, говорили с ним о фосфоресценции, поляризации и прочих милых вещах... Работы у него я еще не все видел, смотрю маленькими порциями. В частности, от Иоффе тут работает В. Н. Кондратьев, занимается он азотом, выяснением характера его диссоциации при катодной бомбардировке, а также определением атомного спектра азота. Сегодня был у Поля. Это — немец, и все работы у него даже в установке похожи, как две капли воды, одна на другую. Но делаются вещи интересные. Говорил с Полем по поводу Вас (на всякий случай, думаю, это не лишнее). Он очень охотно соглашается предоставить место Вам в случае приезда. Просил меня в среду рассказать о нашей последней с Вами работе. Удовольствия мне от этого немного, но сделать придется».
В момент приезда С. И. Вавилова в Геттинген там уже находились довольно долгое время три других советских физика — упомянутый в письме Виктор Николаевич Кондратьев, хорошо знакомый Сергею Ивановичу Юрий Александрович Крутков и Яков Ильич Френкель. Крутков познакомил Вавилова с Френкелем. Оба ученых очень понравились друг другу. Под впечатлением встреч с С. И. Вавиловым Я. И. Френкель писал родителям: «Вавилов, о котором я упоминал в начале письма, тоже очень симпатичный человек». В другом письме он рассказывал: «Вчера Крутков, Вавилов и я были с визитом у проф. Поля, а сегодня отправились к Борнам. Борн, Франк и Поль живут очень дружно, состоят друг с другом на «ты» и вообще представляют собой весьма приятную компанию».
Интересны впечатления С. И. Вавилова о его встречах с местными теоретиками: «Познакомился и с Борном, был, на его лекции по новой квантовой механике и на семинаре. Живу я тут вместе с Крутковым и Френкелем. Они меня просвещают в области этой кабалистики. Последняя новость — создание теории Шредингера и Гейзенберга. Вообще, теоретики полагают, что плотина прорвалась, и начинается новая эра физики. Вещи, во всяком случае, мудреные и воспринимаются трудно».
Незадолго до отъезда из Геттингена Вавилов рассказал на физическом семинаре университета о своей и В. Л. Левшина работе о явлениях флуоресценции и фосфоресценции в растворах красителей. Сергей Иванович так описывает этот семинар: «Третьего дня докладывал я здесь о нашей работе в присутствии Франка, Поля, Иордана, Френкеля, Круткова и других. Работа заинтересовала, было много разговоров».
Выполнив свою программу в Геттингене, Вавилов вернулся в Берлин, а оттуда в конце мая 1926 года возвратился в Москву. Перед отъездом он писал В. Л. Левшину: «Много появилось у меня проектов будущих работ и с газами, и с жидкостями».
Из писем Вавилова видно, с каким творческим напряжением работал он в Германии, где провел около пяти месяцев (из-за нехватки денег срок командировки пришлось сократить).
Знакомясь с письмами Сергея Ивановича, удивляешься его огромной трудоспособности, целеустремленности, умению в короткий срок получить максимум полезной информации и сразу использовать ее в работе.
Находясь в Германии, Вавилов продумал план обширных исследований, которые следует провести в Москве, начал писать научно-популярную книгу «Глаз и Солнце», разработал новый лекционный курс «Флуоресценция и фосфоресценция», способствовал пополнению оборудования и библиотеки Института физики и биофизики.
На свои скромные средства он приобрел различные красители немецкой химической фирмы «Кольбаум». Эти красители долгие годы были объектами исследований лаборатории люминесценции Физического института Академии наук СССР. Достаточно сказать, что автор этих строк в середине шестидесятых годов работал с красителями, привезенными С. И. Вавиловым из Берлина еще в 1926 году.
Научная школа
В первые же годы после Октябрьской революции перед высшей школой была поставлена задача в кратчайшие сроки обеспечить страну технически грамотными специалистами. Успешному ее решению мешала нехватка научно-педагогических кадров. Поэтому руководство высших учебных заведений с охотой приглашало на работу по совместительству сотрудников научно-исследовательских институтов. Ввиду чрезвычайности положения никаких ограничений по совместительству не существовало. В результате многие научные работники совместительствовали в одном, а иногда и в нескольких высших учебных заведениях.
В 1918 году практически одновременно с началом работы в Институте физики и биофизики Сергей Иванович начал и свою педагогическую деятельность. Его учитель Петр Петрович Лазарев уже давно (с 1912 года) работал по совместительству профессором Московского высшего технического училища. Он предложил Вавилову место преподавателя на своей кафедре. Время было тяжелое, городской транспорт практически не действовал. Лазарев и Вавилов регулярно совершали путешествия с Миусской площади в Лефортово, расположенное на другом конце Москвы. Сергей Иванович ассистировал Петру Петровичу на лекциях по физике и вел занятия в физическом практикуме. Практикум был очень примитивным. Вавилов решил осуществить его полную реорганизацию. Он поставил ряд новых задач, составил необходимые описания.
Спустя несколько лет Вавилов стал профессором МВТУ по кафедрам физики и теоретической светотехники. До 1927 года он читал там два лекционных курса и одновременно руководил работой дипломников, специализировавшихся по светотехнике. Особого упоминания заслуживает одна из дипломных работ, посвященная изучению возможностей использования ультрафиолетового излучения ртутных ламп для получения видимого света при помощи люминесцирующих веществ. Эта работа положила начало соответствующим исследованиям, проводившимся под руководством С. И. Вавилова в течение долгих лет и приведшим к созданию люминесцентных ламп.