Этот метод опытной проверки прочитанного, наряду с анализом, сделался основной чертой научных занятий Константина Эдуардовича. Циолковский неизменно подвергал свои научные труды экспериментальной проверке, поскольку это было ему доступно по его скудным материальным средствам.
«Изучение физики, — вспоминает он,—натолкнуло меня на устройство других приборов: автомобиля, двигающегося струей пара, и бумажного аэростата с водородом, который, понятно, не удался...[6]
Я тогда увлекался механическим летанием с помощью крыльев... Одновременно ходила по полу у меня и другая модель: коляска, приводимая в движение паровой машиной турбинной системы»[7].
Покойная мать часто показывала детям занимательную игрушку — небольшой водородный аэростат, собственноручно сделанный ею из коллодиума. Этот летательный аппарат еще тогда очень заинтересовал Костю. Лет четырнадцати, получив из известного, весьма обстоятельного курса физики Гано некоторое теоретическое понятие об аэростате, он сооружает аэростаты уже самостоятельно.
Так постепенно складывался изобретатель и исследователь. В деятельном уме мальчика зарождались те основные проблемы, разрешению которых он посвятил всю свою жизнь.
Исключительная даровитость и несомненные изобретательские способности почти глухого юноши заставили старого лесничего крепко задуматься над вопросом, как помочь сыну в его дальнейшем жизненном пути. После долгого размышления он решил попытаться обратить внимание знающих людей на даровитость мальчика. А для этого лучше всего отправить его в столицу, в Москву. Снабдив сына деньгами на дорогу, Эдуард Игнатьевич обещал высылать ему на прожитие по 20 рублей в месяц. Старшая его сестра, которая после смерти жены лесничего вела хозяйство, наготовила Косте всяких «подорожников», и он, впервые в жизни покинув родные края, отправился в чужой, огромный город.
Прибыв в Москву, Циолковский снял угол у прачки. Как и многие юноши и девушки, стекавшиеся в столицу для получения образования, он был полон самых радужных надежд. Но никто и не думал обращать внимание на молодого провинциала, всеми силами стремившегося к сокровищнице знаний. Тяжелое материальное положение, глухота и практическая неприспособленность к жизни меньше всего содействовали выявлению его талантов и способностей.
«Что мог я там сделать со своей глухотой? Какие связи завязать? — писал он впоследствии в своей автобиографии. — Без знания жизни я был слепой в отношении карьеры и заработка. Из дома я получал 10—15 рублей в месяц. Питался одним черным хлебом, не имел даже картошки и чаю. Зато покупал книги, трубки, реторты, ртуть, серную кислоту и проч. для различнейших опытов и самодельных аппаратов. Я помню отлично, что, кроме воды и черного хлеба, у меня тогда ничего не было. Каждые три дня я ходил в булочную и покупал там на 9 копеек хлеба. Таким образом я проживал 90 копеек в месяц.
Благодаря главным образом кислотам тогда я ходил в штанах с желтыми пятнами и дырами. Мальчики на улице замечали мне: «Что это мыши, что ли, изъели ваши брюки?» Затем носил длинные волосы просто оттого, что некогда было их стричь. Смешон, должно быть, был страшно! Все же я был счастлив — своими идеями, и черный хлеб меня нисколько не огорчал. Мне даже в голову не приходило, что я голодал и истощал себя»[8].
При таком образе жизни скромная помощь родных мало улучшала положение юного ученого. Все получаемые деньги он тратил на приобретение необходимых ему научных пособий. Циолковский вспоминал, как сердобольная тетка прислала ему однажды уйму чулок собственного изделия, но он немедленно продал их за бесценок и снова накупил кислот, цинку, спирту, ртути и пр.
Жизнь в Москве явилась для юноши подлинной школой аскетизма. Почти трехлетнее пребывание в столице сыграло огромную роль в дальнейшей деятельности ученого. Оторванный от привычной домашней обстановки, не располагая ни помещением, ни нужными инструментами и материалами для изготовления моделей изобретаемых им машин, аэростатов и разных приборов, он занялся основательным изучением математики и физики.
Первый год он целиком потратил на систематическую проработку элементарного курса математики и физики, сопровождая свои занятия, которые он вел без всякого руководства, некоторыми опытами по химии и физике. В следующем году он перешел к началам высшей математики — прошел курсы высшей алгебры, диференциального и интегрального исчислений, аналитической геометрии, сферической тригонометрии и т. д. Занятия высшей математикой имели первоначально своего рода целевое назначение. Он говорит об этом в предисловии ко второму изданию своей книги «Простое учение о воздушном корабле»: «Мысль о сообщении с мировым пространством не оставляла меня никогда. Она побудила меня заниматься высшей математикой».
С приобретением познаний в высшей математике изобретательское творчество юноши получило новую пищу и новые формы. Вот как он рассказывает о первых порах этого периода творчества в своей автобиографии:
«Меня стали страшно занимать разные вопросы, и я старался сейчас же применить приобретенные знания к их решению. Вот, например, вопросы, которые меня занимали:
Нельзя ли практически воспользоваться энергией движения земли? Тогда же я нашел ответ: нельзя.
Нельзя ли устроить поезд вокруг экватора, в котором не было бы тяжести от центробежной силы? Ответил сам себе отрицательно: нельзя. Этому помешает сопротивление воздуха и многое другое.
Нельзя ли строить металлические аэростаты, не пропускающие газа и вечно носящиеся в воздухе? Ответил: можно.
Нельзя ли эксплоатировать в паровых машинах высокого давления мятый пар? Ответил также, что можно.
Но особенно меня мучил такой вопрос: нельзя ли применить центробежную силу для того, чтобы подняться за атмосферу, в небесные пространства? И я придумал такую машину. Она состояла из закрытой камеры или ящика, в котором вибрировали вверх ногами два твердых эластических маятника, с шарами на верхних вибрирующих концах. Они должны были описывать дуги, и центробежная сила шаров должна была поднимать кабину и нести ее в небесное пространство. Придумав такую машину, я был в восторге от своего изобретения, не мог усидеть на месте и пошел развеять душившую меня радость на улицу. Бродил ночью часа два по Москве, размышляя и проверяя свое открытие. Увы — уже дорогой понял, что я заблуждаюсь: от работы маятников будет сотрясение — и только. Ни на один грамм вес ее не уменьшается. Однако недолгий восторг был так силен, что я всю жизнь видел этот прибор во сне, я. поднимался на нем с великим очарованием...»[9]
В этих «фантазиях на научной почве» все большее место, как мы видим, начинает занимать проблема летания в различных его видах. К ней присоединяется другая — идея завоевания космического пространства. В дальнейшем эти две проблемы явились стержневыми для Циолковского — все остальные работы были им подчинены. Но в «московский период» и в первые годы после него они еще только начинали обрисовываться среди остальных его замыслов.
Стремясь расширить свой кругозор, Циолковский становится постоянным посетителем московских библиотек. Он знакомится с целым рядом выдающихся произведений литературы, и новые миры открываются перед ним. Не оставляя усердных занятий математикой и опытными науками, он упивался теперь Писаревым, Добролюбовым. Идеи, проповедуемые этими замечательными публицистами, были близки и понятны демократически воспитанному юноше.
«Публицист Писарев заставлял меня дрожать от радости и счастья. В нем я видел тогда свое второе «я». Уже в зрелом возрасте я стал смотреть на него иначе и увидел его ошибки; все же это один из уважаемых мною учителей. В беллетристических произведениях наибольшее впечатление производили на меня романы и рассказы Тургенева, в особенности «Отцы и дети»[10].
В это же время ознакомился Циолковский с чаяниями передовой русской интеллигенции, находившими себе выражение в нелегальной литературе того времени. С запрещенными книгами познакомил его весьма своеобразный человек, с которым его столкнула жизнь в Москве. Это был один из служащих известной в то время Чертковской библиотеки, Федоров, ревностный исследователь и пропагандист идей Л. Н. Толстого. Повидимому, обратив внимание на перечень книг, которые «проглатывал» прилежный, странного вида посетитель, Федоров стал время от времени рекомендовать ему ту или иную книгу. Впоследствии, много лет спустя, прочтя в каком-то журнале его биографию, Циолковский узнал, что приветливый библиотекарь был человеком интересным, широко образованным, много писавшим, хотя и не печатавшимся. Одной из идей, увлекавших Федорова, было «завоевание неба» — расселение человечества на планетах солнечной системы в ту эпоху, когда оно должно будет покинуть земной шар, жизнь на котором станет невозможной из-за охлаждения солнца.
Может возникнуть вопрос, не от Федорова ли воспринял Циолковский идеи межпланетных путешествий? Однако для подобного утверждения нет никаких оснований. Родные К. Э. Циолковского определенно указывают, что о литературных трудах и вообще о личной жизни Федорова Циолковский узнал из журнальной статьи лишь в зрелом возрасте. Достоверно известно, что ни в бумагах архива К. Э. Циолковского, ни в воспоминаниях о нем родных и других знавших его лиц не содержится даже косвенного указания на какие-либо беседы с Федоровым о вопросах космоса и межпланетных сообщений.
Существовавший впроголодь длинноволосый полуглухой юноша, не искавший других радостей в жизни, кроме науки, и тративший последние копейки вместо еды на пузырьки с кислотами, вызывал, повидимому, сильное сочувствие квартирной хозяйки. Она разговорилась однажды о необычном своем жильце с «барышней» — девушкой из богатой семьи, на котору