В 1926 году С. И. Вавилов уехал в научную командировку в Берлин. Там тогда работал крупный специалист по люминесценции профессор Прингсгейм. Кроме того, в Берлинском университете проводились коллоквиумы по новейшим проблемам современной физики под руководством Лауэ. С большим интересом участвовал Вавилов в этих коллоквиумах, на которых присутствовали выдающиеся ученые, создававшие квантовую механику. Бывал он и в другом физическом центре Германии – Геттингене. Внимание молодого ученого в это время занимали вопросы взаимодействия света и вещества, он искал способы применения законов квантовой механики к вопросам люминесценции.

В 1929 году Вавилов становится профессором и заведующим кафедрой физики Московского университета. К тому времени он уже крупный, вполне сформировавшийся ученый, опубликовавший много работ по физике света. Спустя три года Вавилова избирают действительным членом Академии наук и вице-президент Академии В. Л. Комаров предлагает молодому академику возглавить Физический отдел Физико-математического института, который находился в весьма плачевном состоянии, в то время как здесь же росли и крепли такие научные учреждения, как Физико-технический и Государственный оптический институты.

Вскоре Вавилов оставил педагогическую работу в Москве и, переехав в Ленинград, занялся делами Физического отдела.

Спустя некоторое время академик Д. С. Рождественский, давно подыскивавший себе преемника, уговорил Вавилова взять на себя научное руководство Государственным оптическим институтом. Не без колебаний согласился ученый с этим предложением. Его смущало преобладание производственной тематики в работе института. К тому же и Физический отдел требовал много сил и энергии, так как в нем особенно тяжело ощущался недостаток кадров. В конце концов Сергей Иванович согласился руководить двумя крупнейшими научными учреждениями. Вавилов выискивал талантливую молодежь в Ленинграде и Москве, привлек к работе молодых аспирантов и некоторых своих учеников из Москвы.

Постепенно дело пошло на лад. В Физическом отделе начинаются широкие исследования: изучаются микроструктура жидкостей, свечения их под действием гамма-лучей, электрический пробой в газах, свойства недавно открытых нейтронов.

За два года (1933–1934) в Физическом отделе было выполнено столько же работ, сколько за предыдущие 15 лет. Ко времени переезда Академии наук в Москву Физический отдел по инициативе Вавилова преобразуется в Физический институт. Вскоре институту присвоили имя замечательного русского ученого Петра Николаевича Лебедева.

Нелегко было руководить двумя институтами, к тому же находящимися в разных городах. Постоянно живя в Ленинграде, он в течение восьми лет регулярно, три раза в месяц, приезжает в Москву по делам Физического института и, кроме того, ведет огромную исследовательскую работу в области люминесценции и природы света.

В Государственном оптическом институте Вавилов, несмотря на трудности, терпеливо и настойчиво добивается проведения больших научно-исследовательских работ. Он умело сплачивает коллектив, ободряет сотрудников, которых постигли неудачи, и неизменно добивается успеха.

Это были годы бурного развития русской науки: создаются новые научно-исследовательские институты, формируются крупные коллективы ученых, объединенные работами над близкими по содержанию научными проблемами. Русское правительство не жалеет для этого средств.

В 1935 году Сергей Иванович во второй раз едет за границу с целью ознакомления с зарубежной оптической промышленностью. Он посетил крупнейшие физические институты Франции, Германии, Италии и одновременно сам сделал ряд научных докладов. Директор Национального оптического института во Флоренции Васко Ронки, вспоминая встречу с Вавиловым, говорил: «Я был поражен живостью мысли и широтой культуры моего собеседника».

Вернувшись, Сергей Иванович еще шире развивает свои оптические исследования по люминесценции. Его ученики делают серьезные и интересные открытия. Вот один из примеров. В 1932 году в лабораторию Вавилова в Ленинграде пришел молодой аспирант Черенков. Ему поручили исследовать люминесценцию ураниловых солей под действием жестких гамма-лучей. Постепенно понижая концентрацию уранила в растворе, Черенков обнаружил, что вопреки ожиданиям, после того как в растворе не остается уранила, свечение продолжается. Более того, под действием гамма-лучей светится даже дистиллированная вода. По совету Вавилова Черенков исследует многие жидкости, наливая их в сосуды из различного материала. Но свечение все равно сохраняется. Сергей Иванович предполагает, что это не люминесценция, а какое-то неизвестное науке физическое явление. В 1934 году Черенков и Вавилов печатают сообщение о новом свечении. Первый излагает подробности эксперимента, а второй высказывает мысль, что свечение вызывается не гамма-лучами, а свободными быстрыми электронами, возникающими при прохождении гамма-лучей в среде. Эта мысль нашла окончательное теоретическое обоснование в 1937 году в трудах русских ученых И. Е. Тамма и И. М. Франка. Было установлено, что свечение обусловлено так называемыми сверхсветовыми электронами, движущимися под действием гамма-лучей со скоростями, превышающими скорость света в данной среде. В 1958 году Черенкову, Тамму и Франку за это открытие присуждается Нобелевская премия.

Сергей Иванович Вавилов (1891-1951)