Для Столетова не было сомнений в материальности всей вселенной. Еще в одной из своих первых лекций, сообщая о результатах, достигнутых с помощью спектрального анализа, позволившего узнать химический состав далеких небесных тел, Столетов замечал: «Не говорят ли они красноречивее, чем что-либо, с тех пор как открыто всемирное тяготение, не говорят ли они о вещественном единстве и общем происхождении видимой нами вселенной?»
Для Столетова существование атомов и молекул, из которых состоит весь мир, есть нечто само собою разумеющееся, не нуждающееся в доказательствах. Именно это желание видеть материальную основу всех явлений природы и заставляло Столетова соглашаться с гипотезой о мировом эфире, искать выхода в ней, противопоставляя ее идеалистическим домыслам.
Начав с воззрений механистических, Столетов, однако, на них не остановился. Отнести его безоговорочно к числу механистических материалистов нельзя. Ученый был одним из пионеров создания более глубокого научного мировоззрения.
Анализируя открытия физики его времени и, в частности, открытие электромагнитных волн, Столетов делает смелые попытки преодолеть односторонность механицизма.
Хотя Столетов и часто пользуется термином «механика», но многие места в его последующих трудах ясно показывают, что в слово «механика» он вкладывал не обычный смысл. Для него движение не просто механические перемещения, — это слово он понимал в более широком и глубоком смысле. Электродинамику, науку, задавшую столько неразрешимых, казалось бы, вопросов естествоиспытателям, Столетов также относит к области механики.
Но электродинамика для Столетова не есть какая-то отрасль обычной механики, только хитроумно зашифрованная.
В своих высказываниях ученый никогда не пытался свести электродинамические уравнения к уравнениям обычной механики, в которых присутствуют массы, механические силы и т. д. Электрический заряд, напряжение, сопротивление, емкость, индукция для Столетова являются новыми понятиями, не сводимыми к механическим величинам. Речь может итти только о соответствии между электрическими величинами и механическими.
Поддерживая гипотезу об эфире, Столетов не трактовал ее как незыблемую догму. Он считал возможным, что эта гипотеза впоследствии сменится каким-либо другим, научно обоснованным воззрением, но, конечно, признающим материальность всех процессов и явлений, происходящих в мире.
Он чувствовал сам, что понятие о невесомом эфире перекликается с понятием об уже окончивших бесславно свою жизнь невесомых: об упругой жидкости, теплороде и т. д.
Приветствуя стремление науки изгнать из употребления понятие о невесомых, он говорил, что «из мало понятных нам невесомых, которыми еще недавно изобиловала физика, может быть, только одна космическая среда удержится в физике позднейшей».
Эти слова были сказаны им еще в 1866 году.
Много замечательных мыслей о соотношении обычной механики и электродинамики, этой, по определению Столетова, высшей механики, содержится в его трудах.
Определяя отношение механики к электродинамике, Столетов пророчески писал: «Физика, наука о законах неорганической природы, имела на каждой ступени своей очередную задачу, идя от простого к более трудному. После того, как явления механические в тесном смысле слова были как бы исчерпаны, наступает черед более таинственных явлений. После теории тяготения, которая дала образец, нашему веку удалось построить эскиз механической теории света и теплоты. Об этих процессах мы имеем отчетливые представления, в главных чертах, несомненно, правильные. Но затем мы видим перед собою обширный остаток необъясненного, который напрашивается на очередь… Мало-помалу открылся новый и удивительный мир явлений, долго бывший как бы под спудом. Мы назвали его остатком физики, вернее сказать, что это — вся физика будущего в ее окончательном объединении».
Столетов широко трактует электродинамику. Он считает, что влияние этой науки распространяется не только на физику, но и на химию, что эта наука поможет объяснить физическую сущность вещества, атома, молекулы и т. д. Он далек от мысли свести все явления к движению каких-либо частиц. Прежде физики говорили, что свет — это колебание частиц эфира. Но попытки создать механическую модель эфира неизменно рушились и представление о механических колебаниях эфира пришлось заменять представлением об особых, не связанных с веществом электромагнитных колебаниях. Это представление было, конечно, не столь наглядным, как представление механистов, но оно верно отражало действительность. Столетов отчетливо понимал необходимость такой замены. «Заменяя прежний, механически ясный образ («поперечное движение частиц эфира») не вполне доконченным абрисом («поперечное электрическое колебание в эфире»), мы делаем, — писал Столетов, — шаг назад в теории света в смысле простоты и законченности рисунка. Но зато, решаясь на эту временную уступку, мы теперь же, сразу, все учение о лучистой энергии вводим как часть в более общее учение об электромагнитном процессе, т. е. в общую механику эфира».