Он явно переоценил свои силы. Зимой 1878 года, когда Анна Ивановна вернулась на занятия в Академию художеств из Полтавской губернии, где она гостила у подруги, ее ожидало нечто непредвиденное. «Дмитрий Иванович не мог сдержать слово и все-таки встречал меня в залах Академии и даже у ворот Академии, откуда ученики и ученицы выходили после вечерних классов. К тяжести всего переживаемого прибавилось еще много досадных беспокойств. Сделалось известно в университете об увлечении Дмитрия Ивановича, о котором, как всегда в таких случаях, толковали вкривь и вкось… Все это было досадно и больно…»

Этому мучительному состоянию положил конец отъезд Дмитрия Ивановича за границу, куда его командировали на целый год. Все лето он прожил в Париже, а сентябрь — в любимом им Биаррице на Бискайском побережье. Осенью, ненадолго приехав в Боблово, он заболел плевритом. Сергей Боткин осмотрел Менделеева и велел уехать на зиму в теплые места. Дмитрий Иванович с радостью воспринял совет знаменитого врача: «Мне думалось, что там успею отвыкнуть от Анны Ивановны».

Поначалу Ницца произвела на Менделеева удручающее впечатление. Знаменитая Promenades des Anglias оказалась пародией на бульвар: жалкие пальмы, имевшие вид веников, не давали никакой тени. Горы вокруг голые, белесоватые. Единственное достоинство — живописные окрестности, но и то, как съязвил Салтыков-Щедрин, живший примерно в то же время в Ницце, вид этот «как-то холодно великолепен, не так, как в Бадене, где за каждой елью словно еда чуется. Здесь на этот счет очень подло и в гостиницах кормят скверно». Даже прославленный воздух Французской Ривьеры на первых порах действовал на Дмитрия Ивановича гнетуще: днем он был до такой степени блестящ, что очень сильно утомлялись глаза, а по вечерам курортника, обманувшегося дневным теплом, прохватывал свежий ветерок с моря. Однако встретившиеся Менделееву в Ницце петербургские знакомые успокоили его тем, что на всех новоприезжих климат Ниццы производит такое действие, но что потом все проходит и самочувствие сразу улучшается. И в самом деле, через несколько дней Дмитрий Иванович смог приступить к работе, ради которой его командировали за границу.

«Во время восточной войны, — писал он в работе «О сопротивлении жидкостей», — было предложено так много проектов применения воздухоплавания к военным целям, что стало необходимым ориентироваться в этом вопросе, постановка которого сложна и еще далеко не ясна… Я получил от морского и военного министерств поручение собрать сведения о современном состоянии воздухоплавания…»

Едва ли кто-нибудь мог сделать эту работу для русских военных лучше, чем профессор Менделеев. С ним адмирал Дюпюи де Лом, создатель первого в мире броненосца и главный строитель французского флота, обсуждал таинственные явления, возникающие при движении быстроходных боевых кораблей. Ему согласился выслать редчайшие отчеты о своих исследованиях Вильям Фруд, основоположник теории волнового сопротивления и создатель первого в мире опытового бассейна. Для него французские и английские ученые разыскали и предоставили в его распоряжение уникальные мемуары Кулона, Дюбуа, Бофуа и других исследователей XVIII века.

Лето, проведенное в Париже, ушло на сбор материалов, а осенью 1878 года в Ницце он начал писать книгу «О сопротивлении жидкостей и о воздухоплавании».

Тем, кто занимается методологией научного творчества, следовало бы пристально изучать эту книгу Менделеева. В ней очень ясно видно, как Дмитрий Иванович осваивает новую, незнакомую еще ему область знания. Пораженный разнобоем гипотез, экспериментов, мнений, формул и цифр, он прежде всего ищет источник этого разнобоя, стремится понять, какие причины его вызвали. «Мне кажется… что здесь более, чем во всех других частях физико-механических знаний, ясно сказалось такое обстоятельство, которое часто проходит незамеченным при изучении точных знаний: применение математического анализа к разработке мало исследованной области знаний придаст ей лживый образ некоторой законченности, отбивающей охоту от изучения предмета опытным путем, потому что людям, привыкшим искать в опытном методе решения задач… таким людям, нередко слабо владеющим математическим анализом, кажется он способным охватить всю сложность природного явления, и думается, что после него… весь интерес опыта состоит только в проверке или опровержении теории. Лица же, владеющие математическим анализом, редко имеют способность и склонность сочинить и выполнить опыт, могущий дать дельный ответ на вопрос, заданный природе. Приложение этих соображении видно по всей истории занимающего нас предмета».

По современным представлениям гидромеханика состоит из двух разделов — гидростатики, трактующей о покоящихся жидкостях, и гидродинамики, трактующей о движении жидкостей и их взаимодействиях с твердыми телами. Казалось бы, эти разделы охватывают все механические действия, производимые жидкостями. И тем большее удивление вызывает существование еще одного раздела гидромеханики — гидравлики — науки о течении жидкостей в трубах и каналах. В самом деле, разве течение в трубе не есть частный и притом простейший случай взаимодействия потока и твердого тела? Есть ли смысл искусственно выделять и отчасти даже противопоставлять гидравлику гидродинамике?

Но, оказывается, такое выделение было обусловлено серьезными историческими причинами. Оно как бы дань той, можно сказать, героической роли, которую сыграла скромная инженерная наука гидравлика в низведении всей гидродинамики с заоблачных высот математической отрешенности к решению важнейших практических задач современной техники. Вплоть до последних десятилетии прошлого века гидродинамика и гидравлика, в сущности, почти не имели точек соприкосновения. Если первой занимались самые высокие теоретики-математики, то второй — самые приземленные практики-инженеры. Математиков И. Ньютона, Ж. Даламбера, Л. Эйлера, М. Остроградского интересовали изящные математические задачи, задаваемые обтеканием тел струями жидкости. Инженеров, оставшихся, в большинстве случаев безвестными, интересовали менее изящные, но гораздо более насущные вопросы: силы, оказываемые водяными струями на берега каналов и устои мостов, и сопротивление, испытываемое движущимися кораблями и текущими в трубах жидкостями. Так вот потому и выделилась гидравлика, потому и оказалась противопоставленной гидродинамике, что между формулами и цифрами математиков и инженеров не оказалось ни малейшего сходства, ни малейшего совпадения. Это разительное несовпадение и породило не лишенную ядовитости мысль, будто гидродинамики разделяются на инженеров-гидравликов, которые наблюдают то, чего нельзя объяснить, и на математиков, которые объясняют то, чего нельзя наблюдать.

К тому времени, когда Дмитрий Иванович начал заниматься сопротивлением жидкостей, многое в этой науке уже было сделано: Г. Галилей, Дж. Ричиолли, Э. Мариотт и Ф. Ла-Гир в XVII веке уже установили, что сопротивление зависит от поперечного сечения движущегося тела, от плотности жидкости и от скорости движения. Великий Ньютон уже выдвинул свою инерционную теорию, согласно которой сопротивление приписывалось только преодолению инерции частиц жидкости, раздвигаемых движущимся телом. Французский морской офицер Ш. Борда своими экспериментами опроверг все теоретические предсказания Ньютона, хотя сам и не выдвинул никакой гипотезы взамен. Сделал это в 1764 году другой француз — Э. Дюбуа, который в предисловии к своим «Началам гидравлики» писал: «Мы считаем себя счастливыми уже тем, что нам удалось разложить сопротивление, испытываемое движущимся телом в жидкости, на два различных усилия, одно, действующее как давление на переднюю часть тела, а другое — как недостаток давления сзади». Величайшая заслуга Дюбуа, высоко оцененная Менделеевым, состояла в том, что он первый показал, какую большую роль в сопротивлении играет форма кормовой оконечности тела, роль, которую полностью отрицал сам Ньютон.

Инерционные теории сопротивления, модные в XVIII веке, привели к понятию об идеальной жидкости, то есть жидкости, лишенной трения, лишенной вязкости.