Летом 1839 года после долгой болезни умерла его любимая мать. Не прошло и полугода, как в январе 1840 года умер и отец, не переживший этой потери под тяжестью материальных невзгод.
Теперь для Вернера, самого старшего из десяти подрастающих братьев и сестер, наступило время тяжелых испытаний. Он пообещал матери, что в случае смерти родителей заменит младшим братьям и сестрам отца. Это была задача, решить которую ему было трудно, так как, хотя он и осознавал свои моральные и материальные обязательства, Вернер Сименс в чине младшего офицера не располагал достаточными средствами, которые были необходимы для решения этой задачи. Предстоящая ликвидация арендованной земельной собственности в Менцендорфе, распределение младших братьев и сестер среди родственников и у сестры Матильды, вышедшей замуж за профессора Гимли, не представлялись ему полным решением проблемы и не давали ощущения выполненного долга. Незадолго до смерти родителей он взял к себе в гарнизон в Магдебург своего самого младшего брата Вильгельма, родившегося в 1823 году, чтобы помочь в получении школьного образования и организовать ему частные уроки математики. Сделав это, он стал смотреть дальше и думать о том, что можно еще предпринять, чтобы лучше решить задачу, поставленную перед ним судьбой.
Нужда — хороший учитель. Осознавая свою физико-техническую одаренность, Сименс одновременно с офицерской службой решает заняться изобретательством. Он хорошо понимал: чтобы эта работа давала доход, любое его новшество должно приносить пользу. Поэтому он обратил внимание на такие, на первый взгляд, не связанные между собой проблемы как анастатический метод обработки материалов, пресс для получения искусственных материалов, регулятор паровой машины.
Особые во многих отношениях обстоятельства сопровождали его метод гальванического покрытия золотом и серебром. Этот метод Сименс изобрел в 1842 году вслед за аналогичным изобретением петербургского профессора Б. С. Якоби. Это было первое изобретение Сименса в области электротехники, за которое он получил свой первый изобретательский патент. Примечательным является то, что определенную часть необходимых для этого опытов Сименс проделал, находясь в заключении в Магдебурге, куда он попал за участие в дуэли — Сименс был секундантом одного из своих товарищей. Он на несколько дней был посажен в тюрьму, но ему было разрешено заниматься проведением опытов, так как он имел офицерское звание. Несколько позднее ею брат Вильгельм, которому исполнилось к тому времени 20 лет, едет с этим изобретением в Англию — с заданием выгодно продать его промышленникам; ему повезло: некто Элкингтом в Бирмингеме приобрел это изобретение за 1500 английских фунтов и Вильгельм как «золотая рыбка» вернулся в Магдебург. На некоторое время финансовые заботы несколько отступили. Для Вильгельма этот успех имел большое значение. Весной 1844 года он переселяется в Англию на постоянное жительство; там он обрел свою новую родину.
Между тем Вернер Сименс продолжал свою военную карьеру. Если бы у него не было собственного духовного мира с естественно-научными и техническими интересами, который, как он надеялся, в будущем сможет оказать ему существенную помощь, он мог бы прийти в отчаяние от бессмысленности и монотонности службы в небольшом провинциальном гарнизоне. Но вот его переводят из Магдебурга в еще более мелкий гарнизон, в Виттенберг.
Затем он снова был переведен в Шпандау, в пиротехнический отряд, что было новым счастливым поворотом в его судьбе. По случаю празднования дня рождения одного из членов семьи принца Карла Прусского в порту, в Глиникерском парке должен был состояться роскошный фейерверк, и Сименсу предоставлялась блестящая возможность продемонстрировать свое мастерство, за что он был удостоен признательности со стороны принца. В состоявшейся после фейерверка заключительной регате лейтенант Сименс в спортивном соревновании сумел победить принца Фридриха Карла, сына устроителя праздника Карла Прусского.
Может быть, этот контакт способствовал тому, что отряд из Шпандау был переведен в Берлин, стал составной частью берлинских артиллерийских мастерских, а Сименс был назначен ответственным за это мероприятие. Таким образом осуществилась самая заветная мечта молодого офицера.
Благодаря последовательному и планомерному поощрению промышленности и ремесел, производимому Петером Бейтом, в Берлине в то время было много машиностроительных заводов, ведущим среди которых было быстрорастущее и процветающее производство паровозов, возглавляемое Августом Борзигом. В соревновании между паровозами Борзига и локомотивами английского производства первые доказали свое преимущество. Этим было сломлено недоверие по отношению к отечественному производству и преодолено мнение, что английские образцы локомотивов всегда превосходят все остальные. После того как в 1838 году между Берлином и Потсдамом была проложена первая прусская железнодорожная линия, в 1843 году было принято решение о строительстве целой сети железных дорог вокруг Берлина. На следующие 50 лет было намечено увеличение общей протяженности железнодорожных линий примерно в 100 раз (с 470 до 42000 км). Берлин был охвачен духом строительства, который являлся знаком времени, отражающим прогресс в естественных науках и технике.
Физическое общество
Электрический телеграф
Там, где река Шпрее служит естественной границей Берлина, располагались королевские артиллерийские мастерские — место службы лейтенанта Сименса. Как и раньше, так и теперь в Берлине, где солдата поджидают по вечерам самые разнообразные удовольствия, он оставался верным своим добродетелям. Очень редко он принимал участие в развлечениях своих товарищей. Ему было нетрудно отказаться от их легкомысленных забав, так как он чувствовал себя счастливым, занимаясь изучением новых предметов и расширяя круг своих научных интересов.
В то время в Берлине было довольно много возможностей для желающих продолжить свое образование в технической и научной сфере. Так, в промышленной школе Бейта каждый желающий мог получить разнообразные технические знания. В образованном в 1839 году Политехническом обществе, в которое вступил и Вернер Сименс, его участники делали научно-технические доклады, обычно в доступной всем популярной форме.
Волна научных и естественно-научных интересов охватила все берлинское общество с тех пор, как великий естествоиспытатель Александр фон Гумбольдт (1769–1859) выступил со своими знаменитыми докладами перед восхищенными согражданами. В 1827 году он возвратился в родной город Берлин после многолетнего пребывания за границей и наглядно представил им результаты своих исследований, проводившихся в разных частях света. Благодаря его выступлениям интерес к естественным наукам поддерживался в обществе, можно сказать, непрерывно.
Занятия и лекции профессора Густава Магнуса (1801 — 1870) имели явную естественно-техническую направленность. С 1831 года он имел кафедру в университете и, кроме того, преподавал в инженерно-артиллерийской школе, где его лекции слушал Вернер Сименс. Экспериментальные, но всегда связанные с живой практикой лекции способствовали тому, что в 1842 году был основан первый Физический институт Германии.
Существовала традиция, по которой нынешние слушатели, а также те, кто когда-то учился у Магнуса, вечерами собирались вместе, чтобы обменяться мнениями, при этом нередко дело доходило до деловых дискуссий. В 1845 году все эти энтузиасты вступили в «Физическое общество». Среди них были и те, кто впоследствии прославил свое имя, например: Дюбуа-Реймон, Брюкке, Беец, Клаузиус, Гельмгольц, Людвиг, Кноблаух и Вернер Сименс. Все они через несколько десятилетий участвовали в образовании Немецкого физического общества, существующего и поныне. Все слушатели и сторонники профессора Магнуса образовали постепенно ядро немецких естествоиспытателей и стали впоследствии руководителями кафедр или исследовательских учреждений.
К числу самых ярких личностей этого круга молодых ученых, без сомнения, принадлежал Вернер Сименс. Здесь он мог свободно обсуждать физические и технические проблемы электрической телеграфной связи. Он высказал ряд критических замечаний по поводу имевшей большие недостатки и довольно поздно (1832) введенной в Пруссии оптической телеграфной связи, а также медленного сооружения английского стрелочного телеграфа Уитстона. С помощью вагнеровского молотка ему удалось добиться постоянного электроуправляемого синхронного вращения передающего и приемного механизмов. После того как он на опыте убедился в реальной возможности такого усовершенствования, то выступил перед своими друзьями по «Физическому обществу» с докладом. Среди них был человек, который с особенным интересом слушал его: Иоганн Георг Гальске.