Слово «кинематика» в буквальном переводе с греческого означает движение. Так называется раздел механики, трактующий вопросы движения с чисто геометрической точки зрения. С кинематикой соседствует статика, изучающая силы, приложенные к телу, находящемуся в равновесии.
За статикой и кинематикой следует третий, наиболее сложный раздел — динамика. Здесь сочетаются закономерности, установленные и статикой и кинематикой. В отличие от статики динамика рассматривает движение тела под действием приложенных к нему сил.
Как мы увидим позднее, Жуковский отдал много усилий для развития этого труднейшего раздела механики. Его исследования в области кинематики, в том числе и то, что составило предмет магистерской диссертации, по справедливости можно назвать плацдармом, предмостным укреплением, с которого великий ученый ринулся на раскрытие тайн динамики.
Приступая к работе над диссертацией, Жуковский изучил труды своих предшественников. Он вчитывался в страницы сочинений француза Пуансо — им была дана аналитически точная и яркая картина движения твердого тела. Он штудировал труды великих математиков Эйлера, Лагранжа и Коши, глубоко проанализировавших кинематику жидкости.
Слов нет, аналитически картина нарисована подробно, обстоятельно и достаточно четко. Но для полноты и законченности ей все же не хватает весьма существенного — геометрической ясности. Именно во внесении ясности и состоит тот вклад в гидромеханику, который сделал молодой диссертант 13 октября 1876 года.
Волнуясь, начал свое сообщение Жуковский. Молодой преподаватель пользовался симпатиями студентов и коллег, а потому на защиту его диссертации собралось много народу. Зал переполнен. Ощутив внимание слушателей, Николай Егорович постепенно перестал волноваться, а когда начали выступать оппоненты, он уже достаточно собрался для того, чтобы во всеоружии фактов и твердых, глубоких знаний отстаивать свою правоту.
Быть может, потому, что диссертант был их учеником, и Цингер и Слудский особенно придирчиво и строго отнеслись к проделанной им работе. Однако замечания Слудского Николай Егорович парировал решительно и быстро, что же касается Цингера, то он, как читаем мы в письме к Щукину, сумел задать Жуковскому «небольшую трепку».
С профессорской строгостью оба оппонента отметили упущения молодого исследователя, но в то же самое время с абсолютным единодушием заявили о необходимости присвоить ему ученую степень.
«Кинематика жидкого тела» представляет собой классическое по своей ясности исследование геометрических свойств движения жидкой частицы… Эта работа как бы завершила проводившиеся до этого исследования общих свойств движения жидкости и послужила основой для введения геометрического метода в гидродинамику. Сейчас на это сочинение опирается привычное для нас изложение общих кинематических свойств жидкости», — пишет академик С. А. Христианович, оценивая этот труд с точки зрения современной науки.
Гром аплодисментов заключил заседание, а потом, как писал сам Жуковский, он «дал факультету и своим товарищам обед в Эрмитаже и вообще чувствовал себя счастливейшим из смертных».
Суббота в училище была днем репетиций, как называли в ту пору беседы профессоров со студентами. В процессе репетиций студенты сдавали нечто вроде зачетов, повторяли курс по частям, готовясь тем самым к полному экзамену. В субботу Анне Николаевне приходилось долго ожидать сына. Как правило, он задерживался. Слишком много студентов приходило к нему в этот день, чтобы получить ответы на интересовавшие их вопросы.
Надо заметить, что с 1874 года Николай Егорович преподает в училище не математику, с которой началась его педагогическая деятельность, а механику. День начала занятий по этому предмету академик Л. С. Лейбензон назвал счастливейшим для училища, и на то у него были весьма существенные причины.
Переворот, который произвел Жуковский в преподавании теоретической механики, без преувеличения можно назвать революционным.
Николай Егорович стремился донести до слушателей четкие геометрические образы, ярко обрисовывая сложный мир механизмов и машин, к встрече с которым готовились будущие инженеры.
Математика и механика были стихией ученого. В царство формул и расчетов он приводил самые разнообразные явления природы, заставляя их служить человеку. Записную книжку профессора испещряли записи, малопонятные постороннему человеку. Множество математических знаков — интегралы, частные производные, радикалы, синусы, косинусы, логарифмы — сплеталось в замысловатые формулы, открывавшие путь к новым воззрениям. Сложен был этот путь, но о сложном нужно было уметь рассказать просто, а поэтому не раз говаривал профессор своим ученикам: