Докторскую диссертацию Огюст Пиккар посвятил магнитным явлениям в воде и газах. Тема была нова, почти не исследована, и Пиккар сумел многое в ней прояснить. В двадцать девять лет он стал экстраординарным профессором физики.
Сам он еще был похож на студента, этот молодой человек, в несколько свободно сидящем костюме. Когда он читал лекции, в аудитории делалось тихо, потому что говорил он всегда интересно и, рассказывая, тут же на столе возле доски показывал опыты. Еще в детстве Пиккар научился одинаково хорошо рисовать и писать обеими руками и теперь, на лекциях, всякий раз удивлял своих слушателей: совершенно спокойно он мог подойти к доске, взять мел в правую и левую руку и начать одновременно делать чертеж и писать к нему объяснение. Если нужно было сделать симметричный чертеж, Пиккар чертил его тоже сразу, и правой и левой рукой.
Студенты в нем души не чаяли и называли не иначе как «наш проф Огюст». Возможно, что в этом прозвище и есть немного фамильярности, но в абсолютном уважении к нему никто не сомневался.
С особым вожделением ждали студенты дня, когда их любимый профессор являлся в аудиторию лысым: раз в год он обязательно сбривал свою могучую шевелюру. Как же они ликовали в эту минуту! Уж очень экстравагантной и смелой казалась им привычка профа Огюста.
Но он не только читает лекции. Его работа в аудитории не вытеснила, да и не могла вытеснить работу в лаборатории. Он разрабатывает свою теорию получения искусственных алмазов. Вместе с учителем профессором Пьером Вейсом открывает эффект, который можно использовать для получения сверхнизких температур — лишь на несколько десятых градуса выше великой границы — абсолютного нуля. Эту работу он задумал, когда еще работал ассистентом профессора. Позже, когда исследования были закончены, оба профессора, учитель и его ученик, сделали два доклада в Париже в знаменитой на весь мир академии. Это была большая честь для Пиккара.
Старый Пьер Вейс очень гордился Огюстом и не раз предрекал ему большое научное будущее. Они оба любили и отлично понимали друг друга. Пиккар мог высказать любое мнение о их совместной работе без опасения, что Вейс что-то не так может понять. И тот, в свою очередь, знал: Огюсту можно прямо высказать все. Они удивительно подходили друг другу.
Потом Пиккар для Цюрихской геофизической обсерватории проектирует универсальный сейсмограф, прибор, способный замерить смещения в земной коре с точностью, по тем временам почти фантастической, — до одной двадцатой микрона. Около двадцати тонн весил такой сейсмограф. Многие, кто знал Пиккара в те годы, говорили о том, что он с особым удовольствием делал приборы с повышенной точностью. Это было его увлечением.
В это же самое время молодой неугомонный профессор изучает ледники в Альпах, потом, спустившись с гор, снова берется за дальнейшее исследование магнитных явлений. Его мозг постоянно требовал переключения с одних исследований на другие — не потому, что Пиккар уставал или ему просто по-человечески надоедало долгое время делать одну и ту же работу, колдовать с одними и теми же формулами — нет. Он хотел успеть сделать как можно больше. Это во-первых. И во-вторых, слишком многое его увлекало. Странно тут только одно: как он успевал доводить все до конца…
Ему было тридцать три года, когда он сделал большое открытие. Пиккар описал вещество, которое он назвал «актиноураном», — третье простое радиоактивное вещество из семейства урана. Пройдут годы, актиноуран Пиккара получат в чистом виде и увидят, что это не что иное, как уран-235, один из двух изотопов урана — главный делящийся материал для создания атомной бомбы. Пройдет еще время, и великий смутитель умов Альберт Эйнштейн, проследив за работами по исследованию изотопов урана, напишет Франклину Делано Рузвельту, президенту Соединенных Штатов: «Сэр! Последняя работа Э. Ферми и Л. Сцилларда, с которой я ознакомился в рукописи, позволяет надеяться, что элемент уран в ближайшем будущем может быть превращен в новый важный источник энергии…» Огюст Пиккар, конечно, не предполагал, какая судьба ждет его актиноуран. В науке это не редкость: далеко не всегда ученый может предсказать, что ждет его открытие в будущем.
А дороги Огюста Пиккара и Альберта Эйнштейна все-таки встретились. В физике нежданно для всех грянул гром средь ясного неба — появилась теория относительности, которая заставила иначе взглянуть на многие первоосновы науки. С Эйнштейном соглашались — не соглашались, принимали его вызывающую теорию — не принимали. Все ждали и требовали экспериментального ее подтверждения. Но Эйнштейн, не будучи экспериментатором, был уверен в своей правоте. А одной уверенности недоставало. Нужны были неоспоримые доказательства.
Альберт Майкельсон, этот дотошный, въедливый в повседневной работе американец, ставит вместе с доктором Эдвардом Морли свой знаменитый опыт, вычисляет с невероятной точностью скорость света и показывает: скорость света одинакова в любом направлении. Эйнштейн рад необычайно, растроганно благодарит Майкельсона, но тут появляется другой американец — Миллер, который утверждает, что Майкельсон поставил опыт недостаточно тщательно, и у него, Миллера, результат получился немного иным. Противники Эйнштейна довольны: вся его теория вновь под сомнением и вот-вот развалится…
Майкельсон ставил свой первый опыт на равнине, Миллер — в горах, на высоте 1800 метров. Пиккар размышлял так: «Если в горах наблюдается иная картина, чем на равнине, то эта разница должна еще более увеличиться, если выполнить опыт на свободном аэростате». В конце июня 1926 года он со своим ассистентом поднимается в гондоле воздушного шара «Гельвеция» на высоту 4500 метров и с помощью очень точного интерферометра получает результаты, совершенно однозначно подтверждающие: Майкельсон был прав, скорость света неизменна во всех направлениях. Потом сам Майкельсон получил еще более точные данные, но Пиккар поставил опыт на большой высоте, где в то время никто, пожалуй, кроме него, такой опыт проделать не мог — тут мало быть физиком, надо еще быть аэронавтом. Вот почему Эйнштейн особенно благодарил Огюста Пиккара.
Пиккар пришел к конструкции своего шара не сразу. Шарльер — аэростат, созданный Шарлем, — целое столетие оставался без изменения: на оболочку, чтобы надежней ее удержать, накладывалась сетка, а уж к ней подвешивалась гондола. Выпускной клапан тоже изобретение Шарля. Конструкция оказалась надежной, пожалуй, даже и совершенной. Во всяком случае, сто лет никто не мог предложить что-нибудь лучше. А Пиккару для полета в стратосферу шарльер не годился.
По расчетам его, получалось, что шар объемом 14130 кубических метров, наполненный водородом, на старте будет обладать подъемной силой, равной 16 тоннам. Эту силу необходимо уравновесить балластом. А балласт — лишний вес, дополнительная нагрузка на оболочку. Чтобы выдержать эту нагрузку, оболочка должна быть сделана из очень прочной ткани. Естественно, что и сетка тоже должна быть повышенной прочности. В общем, получалось так, что на взлете шар оказывался чересчур тяжелым и, конечно же, в стратосферу уже не мог подняться. Вес и в стратосфере оставался величиной постоянной, а водород с высотой терял свою подъемную силу. На высоте 16 километров, куда собирался подняться Пиккар, кубометр водорода мог держать вес в десять раз меньше, чем на стартовой площадке, у самой поверхности земли.
Пиккар великолепно себе представлял: в оболочку нужно ввести столько газа, чтобы он занял лишь пятую часть ее объема. Тогда на большой высоте газ расширится и заполнит всю оболочку. Только в стратосфере шар станет шаром. А до этого оболочка будет в многочисленных складках, которые очень легко могут запутаться в сетке. «Мне не приходилось рассчитывать на ангелов-хранителей, расправляющих эти складки во время подъема», — говорил он, улыбаясь. И поскольку без оболочки обойтись было нельзя, он отказался от сетки, решив подвесить гондолу на поясе, прикрепив его к оболочке. Так появилась идея аэростата принципиально новой конструкции.