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.
Ровно тридцать лет занимал он в Московском университете кафедру прикладной математики, под которой тогда подразумевалась механика. Он был не просто преподавателем, пусть даже оригинальным. Он был крупным ученым-реформатором, бескомпромиссным в борьбе с рутиной, отсталостью, хотя жил исключительно в мире функций, уравнений, интегралов и, кажется, ничего дороже для него не существовало.
Двери его квартиры были всегда открыты. Закоренелый холостяк Брашман считал студентов своими детьми. День-деньской они толпились в занимаемых им комнатах, брали для чтения книги, обсуждали различные вопросы. Сколько талантливых молодых людей поддержал, ободрил Брашман, скольким помог советом... «Вы составили себе, Николай Дмитриевич, многочисленную семью, разбросанную по всей земле русской», — писали студенты в адресе по случаю ухода любимого профессора в отставку.
Брашман приглашал на дружеские вечера с непременным чаепитием математиков и механиков. Такие встречи и положили начало Московскому математическому обществу. Организовалось оно 15 сентября 1864 года. А через два года увидел свет первый том «Математического сборника». Николай Дмитриевич учредил премию за лучшее сочинение по математике.
