Теоретическую и практическую астрономию читал профессор Иван Михайлович Симонов. Крупный ученый, он первым из русских астрономов совершил кругосветное путешествие. Это большое событие в научной деятельности Симонова и до сих пор, через полтораста лет, не потеряло своего значения. Симонов участвовал в экспедиции Ф. Ф. Беллинсгаузена и М. П. Лазарева к Южному полюсу на судах «Восток» и «Мирный», открывшей в январе 1820 года Антарктиду и ряд островов. Других ученых на «Востоке» и «Мирном» не было, и Симонов сверх специально астрономических занятий занимался «предметами, до естественной истории относящимися». Все выполнил он «с отличной честью для себя и воспитавшего его университета», говорилось в постановлении о присвоении Симонову звания ординарного профессора.
Симонов, как и Лобачевский, был в числе первых студентов Казанского университета. Вместе с ним еще в годы студенчества он был представлен к возвышению в степень магистра за «чрезвычайные успехи и таковые же дарования в науках математических и физических». Так же одновременно в 1816 году Симонов и Лобачевский получили звание экстраординарного профессора.
В противоположность Лобачевскому Иван Михайлович Симонов был живым, очень подвижным, веселым человеком. Круглое приветливое лицо, пухлые, всегда румяные щеки, разговорчивость — все в нем напоминало происхождение из «податного сословия». Он был сыном астраханского купца. Для присвоения ему ученых степеней попечитель испрашивал «высочайшее разрешение».
Практическую целенаправленность своих научных работ Симонов ставил выше теоретических исследований Лобачевского и каждый раз, когда ректором переизбирался Лобачевский, чувствовал себя несправедливо и незаслуженно обиженным.
Тем более не сомневался Иван Михайлович и в своих административных способностях, особенно хозяйственных. Правда, носили они на себе своеобразную печать купеческого хозяйствования.
В первое знакомство с новым составом слушателей, Иван Михайлович принес в аудиторию секстант — угломерный инструмент, с помощью которого определяется географическая широта данного места. Поставив его перед студентами, профессор подробно и понятно описал устройство секстанта, рассказал, как с ним обращаться, но не сразу и с опаской допустил к инструменту студентов, пожелавших практически с ним ознакомиться. Впрочем, таких студентов было немного. Первым оказался Зинин. Внимательно наблюдая за тем, как умело и ловко черноголовый студент берется за дело, профессор не мог не обратить внимания на него.
— Вам знаком этот инструмент, коллега? — спросил он.
— Нет, профессор, я никогда не видел его. Я читал об измерительных астрономических инструментах у Даламбра.
— Вы читали Даламбра?
— Да, профессор.
Студент, читавший пятитомную историю астрономии Даламбра, — это было явление необыкновенное. Иван Михайлович на первом же заседании совета отделения сообщил о Зинине, как об «из ряда вон выдающемся студенте».
Такого же мнения относительно прибывшего из Саратова новичка держался и Николай Иванович Лобачевский. Он испытывал умы и дарования своих учеников при прохождении с ними курса «Новых начал геометрии с полной теорией параллельных» — гениального создания великого русского учёного.
Свыше двух тысяч лет в математике господствовала геометрия Эвклида — коллективный труд многих поколений математиков, стройная научная теория, многократно оправданная практикой. Но в геометрии Эвклида есть постулат о параллельных, равносильный утверждению, что сумма углов в треугольнике равна двум прямым. Постулат этот не представлялся математикам столь очевидным, как другие аксиомы в его «Началах», и они упорно пытались доказать его.
— Строгого доказательства сей истины до сих пор не могли сыскать, — говорил Лобачевский. — Какие были даны, могут назваться только пояснениями, но не заслуживают быть почтены в полном смысле математическими доказательствами…
В поисках причины многочисленных неудач своих предшественников русский ученый пришел к мысли что, вероятно, существует и другая геометрия, в ко торой постулат Эвклида просто неверен. Такую «Неэвклидову геометрию» Лобачевский и построил, такую геометрию он и преподавал.
Впервые слушая Лобачевского, Зинин, как и все его товарищи по курсу, был поражен необычностью, парадоксальностью «Новых начал» профессора и его теории параллельных.
Привычные геометрические представления, законы обычной геометрии Лобачевский заменил новыми, которые казались начинающему совершенно необычными.
Однако свою геометрию он развертывал шаг за шагом столь же логично, столь же закономерно, как это делалось и в геометрии Эвклида. На все вопросы, на которые дает ответы геометрия Эвклида, давала ответы столь же исчерпывающим образом и геометрия Лобачевского, хотя ответы совсем иные.
Источник этой разницы — постулат Эвклида, принимающий, что если в плоскости даны прямая и точка, на прямой не лежащая, то через точку можно провести в данной плоскости только одну прямую не пересекающую данную прямую. Лобачевский же допускал, что таких прямых можно провести бесчисленное множество, и все дальнейшие факты своей геометрии выводил чисто логически из этого видоизменения аксиомы о параллельных, так что они не вызывали уже внутреннего протеста у новичков, впервые знакомившихся с учением Лобачевского.
Зинин не успокоился на этом простом понимании геометрии Лобачевского.
В конце лекции Николай Иванович по своему обычаю обвел глазами аудиторию, ожидая вопросов, угадывая по глазам и позам слушателей, насколько усвоено каждым все сказанное.
Черноголовый студент из Саратова задал вопрос:
— Геометрические образы и понятия геометрии Эвклида усвоены из повседневного человеческого опыта и отражают свойства материальных тел. Свойства каких тел отражают новые начала геометрии и могут ли они найти себе практическое применение?
Лобачевский обладал огромным педагогическим» опытом. Оглядывая аудиторию, он легко отличал внимательность одних от внимания других. Одни слушали для того, чтобы запомнить, ответить на экзамене слово в слово и забыть. Другим, немногим, внимание служило для того, чтобы проникнуть в сущность вещей и составить о них собственное понятие.
Отвечая на вопрос Зинина, Николай Иванович внимательно посмотрел ему в глаза, как будто размышляя, доступен ли будет ответ пониманию студента.
— Профессор Симонов отозвался о вас, как о будущем астрономе, обладающим познаниями в этой области уже сейчас… — сказал он. — Поэтому я спрошу вас: достаточна ли геометрия Эвклида, употребляемая для измерений, производимых при астрономических наблюдениях?
