Здесь он работал у известного немецкого физика — экспериментатора Августа Кундта.
А. Кундт оставался в Страсбурге недолго. В 1888 году он получил кафедру в Берлине, и П. Н. Лебедев отправился вслед за ним. Здесь, помимо занятий у А. Кундта, П. Н. Лебедев слушал теоретические лекции немецкого ученого Г. Гельмгольца.
Обучаясь в детстве в реальном училище, П. Н. Лебедев не изучал латинского языка. Поэтому он не смог сдать экзамен на докторское звание в Берлине, где знание древних языков было необходимым. Пришлось вернуться в Страсбург — там латынь не требовалась. В Страсбурге П. Н. Лебедев быстро выполнил экспериментальную диссертационную работу, сдал экзамены и получил степень доктора.
Из сохранившихся писем П. Н. Лебедева, относящихся к этому периоду жизни, видно, что он тогда многое написал и еще о большем думал помимо докторской работы. К 1890 году относятся его занятия теорией кометных хвостов. Эти занятия я стали началом главного дела его жизни — исследований по световому давлению.
Еще Сенека знал, что кометные хвосты отклоняются от Солнца. И. Кеплер, И. Ньютон и другие предполагали, что причиной этого отклонения может быть механическое давление света. В XVIII веке его пытались обнаружить на опыте и действительно находили. На поверку оказывалось, однако, что наблюдаемые явления не имеют ничего общего со световым давлением.
В конце XVIII века физик и астроном А. Харатсакер указывал, например, что, по мнению путешественников, солнечные лучи своим давлением замедляют движение Дуная. Все это, однако, были лишь предположения, и только Д. Максвелл на основании своей электромагнитной теории света нашел теоретическое значение давления света. Подсчеты Д. Максвелла были более реальными, но здесь не обошлось без серьезных погрешностей.
За эту труднейшую задачу и взялся П. Н. Лебедев. В 1891 году появилась его заметка «Об отталкивательной силе лучеиспускающих тел». В ней, основываясь на известных данных о лучеиспускании Солнца, П. Н. Лебедев доказывает, что отклонение кометных хвостов действительно может объясняться давлением света.
«Я, кажется, сделал очень важное открытие в теории движения светил, особенно комет». В современной астрофизике громадная роль светового давления как космического фактора, наряду с ньютоновским притяжением, становится очевидной» (из письма П. Н. Лебедева).
П. Н. Лебедев возвращается полный планов в Москву в 1891 году.
Он получает место ассистента в Московском университете при кафедре профессора А. Г. Столетова и в очень тяжелых условиях устраивает свою лабораторию, оставаясь бодрым и полным творческой энергии.
Через три года, в 1894 году, появляется первая часть его большой работы, ставшей позднее докторской диссертацией, Ввиду исключительных качеств работы П. Н. Лебедеву была присуждена степень доктора без предварительной защиты магистерской диссертации и соответствующих экзаменов — случай очень редкий в практике университетов. С экспериментальной стороны работа была образцом тщательности в сочетании со смелыми научными решениями.
Работа была закончена в 1897 году. Давление волн было исследовано на моделях. Предстояла самая важная стадия — обнаружить и измерить давление света в лаборатории.
В 1900 году и этот этап завершается полным успехом. Световое давление было найдено. П. Н. Лебедеву удалось измерить его. По виду прибор П. Н. Лебедева был простым. Свет от вольтовой дуги падал на легкое крылышко, подвешенное на тонкой нити в стеклянном баллоне, из которого выкачан воздух, и по закручиванию нити можно было судить о световом давлении. В действительности за этой простотой скрывались бесчисленные преодоленные трудности. П. Н. Лебедев по праву и с гордостью мог закончить свое сообщение короткой фразой: «Таким образом, существование сил давления опытным путем установлено для лучей света».
Опыты П. Н. Лебедева принесли ему мировую славу и навеки вписали его имя в историю экспериментальной физики. В России он получил за эти опыты премию Академии наук и затем был избран в члены — корреспонденты академии. О том впечатлении, которое произвели опыты П. Н. Лебедева на ученый мир, говорят, например, слова прославленного английского физика лорда Кельвина, сказанные знаменитому русскому ученому К. А. Тимирязеву: «Вы, может быть, знаете, что я всю жизнь воевал с Максвеллом, не признавая его светового давления, и вот ваш Лебедев заставил меня сдаться перед его опытами».
Однако П. Н. Лебедев не считал работу законченной. Для космических явлений основное значение имеет не давление на твердые тела, а давление на разреженные газы, состоящие из изолированных молекул. Стоявшая перед П. Н. Лебедевым экспериментальная задача была на этот раз еще более трудной, чем прежняя, и попытки решить ее длились десять лет. Но и на этот раз экспериментальное искусство П. Н. Лебедева преодолело все трудности. Новые опыты П. Н. Лебедева, опубликованные в 1910 году, были встречены мировой физической общественностью с восторгом. Британский Королевский институт избрал П. Н. Лебедева своим почетным членом. Блестящий физик — экспериментатор В. Вин в письме русскому физику В. А. Михельсону писал, что П. Н. Лебедев владел «искусством экспериментирования в такой мере, как едва ли кто другой в наше время».
На этом закончилась работа П. Н. Лебедева по световому давлению. Преждевременная смерть ученого прервала ее.
В Московском университете П. Н. Лебедев главное внимание уделял исследовательской работе своих студентов и со — трудников. Его первая лекция начинающим студентам всегда содержала призыв сделаться исследователями, не боясь труд, ностей. Он впервые в России отважился организовать физическую лабораторию с относительно большим числом работающих сотрудников. В 1901 году у него работало только трое, в 1910 году число работающих достигло 28. Если принять во внимание, что все темы работ были даны и тщательно продуманы (вплоть до чертежей приборов) самим П. Н. Лебедевым, что лаборантов не было, механиками и стеклодувами были сами работающие, что средства лаборатории и оборудование были крайне ограниченными, что она помещалась в сыром подвале, то станет понятным огромное напряжение и энергия, требовавшиеся от П. Н. Лебедева для руководства этой лабораторией. Между тем из нее год за годом выходили отличные работы, во многих из которых чувствовалась мастерская рука учителя. П. Н. Лебедев стал пионером замечательного и для России совсем нового дела — большой коллективной исследовательской работы. Впоследствии, в 1911 году, в газетной статье «Русское общество и русские национальные лаборатории», помещенной в «Русских ведомостях», П. Н. Лебедев довольно подробно изложил свою точку зрения и доводы, говорящие о пользе и необходимости создания больших исследовательских лабораторий.
В 1911 году в знак протеста против действий министра просвещения П. Н. Лебедев подал в отставку, и вместе с ним из университета ушли его сотрудники, работавшие в его лаборатории. Было разрушено громадное дело. П. Н. Лебедевым тотчас же были получены приглашения от заграничных научных учреждений. В частности, директор физико — химической лаборатории Нобелевского института в Стокгольме профессор Аррениус писал ему: «Естественно, что для Нобелевского института было бы большой честью, если бы Вы пожелали там устроиться и работать, и мы, без сомнения, предоставили бы Вам все необходимые средства, чтобы Вы имели возможность дальше работать… Вы, разумеется, получили бы совершенно свободное положение, как это соответствует Вашему рангу в науке». Но П. Н. Лебедев отказался от всех этих предложений. Он остался на Родине и в крайне тяжелых условиях на частные средства, пользуясь общественной помощью, организовал новую физическую лабораторию. В Мертвом переулке в Москве был снят подвал, где в 1911 году в нескольких комнатах расположилась его лаборатория. Здесь он закончил свою последнюю экспериментальную работу.
Частными жертвователями были собраны средства на постройку нового физического института для П. Н. Лебедева по плану, составленному им самим. Институт этот, однако, был Достроен только в 1916 году, спустя четыре года после смерти П. Н. Лебедева. Это здание в настоящее время принадлежит Академии наук; в нем помещается Физический институт имени П. Н. Лебедева.
14 марта 1912 года П. Н. Лебедева не стало. Он умер в 46 лет и был похоронен на Алексеевском кладбище. В 1935 году в связи с ликвидацией кладбища прах П. Н. Лебедева перенесен на Кладбище Новодевичьего монастыря.
На смерть П. Н. Лебедева откликнулся весь ученый мир. Было прислано много телеграмм и писем от выдающихся ученых, среди которых были Рентген, Нернст, Аррениус, Томсон, Варбург, Рубенс, Крукс, Кюри, Риги и другие.
