Он думал об избираемом поприще с некоторой долей боязни и сомнений. В свои силы он, безусловно, верил и все-таки не мог не обеспокоиться, едва представляя огромность сферы, куда вторгался. У его ног, казалось, лежало безбрежное море, переплыть его порой мнилось несбыточной фантазией, игрой воображения.
В сходном положении оказывается любой человек, мечтающий о научном поприще и пока не различающий его сквозь магический кристалл. Эйнштейн оценивал подобное состояние следующим образом: «Я видел, что математика делится на множество специальных областей, и каждая из них может занять всю отпущенную нам короткую жизнь. И я увидел себя в положении Буриданова осла, который не может решить, какую же ему взять охапку сена...»
В выборе «охапки сена» Чаплыгину помог Жуковский: во время их январской встречи Николай Егорович предложил для магистерской диссертации тему, которая в значительной степени была связана с тем, чем занимался Чаплыгин, когда еще учился в университете. Николай Егорович считал, что было бы неплохо продолжить изучение движения твердого тела в жидкой среде. И советовал при этом познакомиться с работой, которую недавно выполнила Софья Ковалевская (движение твердого тела вокруг неподвижной точки). Пусть задачи разные, говорил Жуковский, но в методах немало схожего. Нужно постараться внести элементы геометрической наглядности.
Чаплыгин увлекся идеей учителя. Еще и еще раз перечитал курс его лекций по гидромеханике, напечатанный в Ученых записках университета. Примечательным показалось то место вступительной лекции, где Жуковский рассуждал о целях читаемого им курса:
«Если в старое время гидродинамика изгонялась из курсов теоретической механики как недостойная этого названия, то теперь, разумеется, она должна занять видное место, являясь одной из блестящих глав механики... Вот уже 15 лет, как я с интересом занимаюсь гидродинамикой; я много передумал и переработал разных вопросов за это время. Я старался отбросить все, что не заключало в себе успешных результатов, и изложить возможно простым образом те выводы, которые к ним приводят... Оканчивая теперь мое выступление, позволю себе, мои будущие слушатели, выразить надежду, что вы получите интерес и любовь к предмету, которым я сам занимался всегда с таким увлечением. Я думаю, что в настоящее время великих открытий в области аэронавигации и подводного плавания такая надежда не должна быть тщетной. Может быть, некоторым из вас и самим придется заняться гидродинамическими опытами, освещенными истинным пониманием теории и внести свою лепту в сокровищницу науки».
Путь, указанный Николаем Егоровичем, при всей его заманчивости выпал тернистым. Конкретная задача, поставленная им перед Чаплыгиным, оказалась весьма трудной и объемной, и как ни старался соискатель, к назначенному сроку он явно не успевал. Немало времени ушло на подготовку к магистерскому экзамену. И тогда Жуковский походатайствовал о продлении срока пребывания магистранта в университете, с «сохранением содержания».
Но вот наступил август 1893 года, все сроки позади, успешно сданы экзамены, а о публичной защите диссертации пока речи нет. И тогда Чаплыгин берет место преподавателя физики в Московском училище ордена святой Екатерины (в просторечии это училище называлось так: Екатерининский институт у Самотеки, отсюда и распространенное прозвище слушательниц — институтки). Это его первая оплачиваемая должность.
Екатерининский институт у Самотеки считался одним из старейших женских учебных заведений России.
Институтки, случалось, явно симпатизировали молодому физику, но он держался строго, экзаменовал без всяких поблажек.
В душе он понимал: преподавание — это вовсе не его стихия. Однако иной возможности у него пока не было и, кажется, не предвиделось.
В конце ноября Чаплыгин сдает работу об инерционном движении твердого тела в жидкости, выполненную по совету Жуковского. Называется это сочинение — «О движении твердого тела в несжимаемой жидкости». Математики очень высоко оценили работу Чаплыгина, ему присудили премию имени Н. Д. Брашмана.
Николай Егорович от души поздравил Сергея Алексеевича и не преминул заметить, что Брашман — основатель Московского математического общества.
Чаплыгин был наслышан о Брашмане. Его портрет висел в одной из аудиторий рядом с прославленными русскими и зарубежными учеными. Гладко бритое, одутловатое лицо, тонкие, ниточкой губы — внешность, пожалуй, не слишком привлекательная. А между тем Николай Дмитриевич был добрейшей души человек, истинный рыцарь науки, служивший ей верой и правдой.