Материальные затруднения переживались, однако, легко. Молодость и научный энтузиазм скрашивали жизнь, делали ее веселой и содержательной. Но счастливая и содержательная жизнь с подругами и фиктивным мужем продолжалась недолго. Так как в квартире, где жили Софья Васильевну с Лермонтовой и В. О. Ковалевский, не было места для других жильцов, то Владимир Онуфриевич переехал на новую квартиру, уступив свою комнату для приехавшей в Гейдельберг А. М. Евреиновой. Жена часто посещала его и проводила у него целые дни; иногда они предпринимали вдвоем большие прогулки. Софья Васильевна делала это тем охотнее, что жившая первое время в Гейдельберге Анюта и Евреинцова часто, по словам Лермонтовой, «нелюбезно обращались с Ковалевским; у них были на то свои причины». Вскоре хорошие отношения между членами кружка испортились.
В фиктивном браке Ковалевских наметились трещины. Евреинова была гораздо старше Софьи Васильевны, более ревностная сторонница освобождения женщины и страстная противница мужчин. Она болела за Софу при виде намечающегося сближения между фиктивными супругами, оберегала «воробышка» от Владимира Онуфриевича и сурово требовала от обоих соблюдения первоначального договора: фиктивный брак должен оставаться нерушимым. Эти взгляды Евреиновой разделяла Анна Васильевна. Под их влиянием отношения между фиктивными супругами испортились.
К этому времени В. О. Ковалевский уже бесповоротно решил заниматься специально палеонтологией, что требовало постоянных разъездов по разным странам Европы, а это, в свою очередь, ухудшало отношения между ним и женой. Усиленные занятия Владимира Онуфриевича совершенно не радовали Софью Васильевну. Личная непритязательность Козалевского раздражала ее, а его постоянные разъезды по научным делам она считала оскорбительными для себя. По словам Ю. В. Лермонтовой, Софья Васильевна начала ревновать мужа к его занятиям, так как ей казалось, что они ему вполне заменяют жену и что она при этом отступает на задний план. Тут и сказалась та черта ее характера, о которой она еще до свадьбы писала сестре: «Для меня только трудно жить одной; мне непременно надо иметь кого-нибудь, чтобы каждый день любить».
В. О. Ковалевский также жаловался на тяжелое положение, созданное для него фиктивным браком. Подробная характеристика супружеских отношений Ковалевских дана в большом письме Владимира Онуфриевича к брату из Парижа от 10 ноября 1871 года. Приведу из него небольшой отрывок: «Я бы желал, Саша, чтобы разные вещи, которые я буду писать о своих отношениях с Софою, остались только между нами двумя и, так как этот вопрос тебя интересует, то я потолкую об нем подробно. Я Софу чрезвычайно люблю, хотя не могу сказать, чтобы я был, что называется, влюблен; еще вначале это как будто бы развивалось, но теперь уступило место самой спокойной привязанности.
Во время нашей жизни я, конечно, если бы очень хотел этого, мог бы быть ее мужем, но решительно всегда боялся этого по многим причинам; во-первых, уже потому, что как-то нехорошо, сойдясь так, как мы сошлись, и заключивши брак по надобности, вдруг перешли бы в настоящий; я как будто стянул бы себе жену, и это мне неприятно; во-вторых, Софа, по-моему, решительно не может быть матерью; это ее решительно погубит; она и сама боится этого ужасно; это оторвет ее от занятий, сделает несчастною и, кроме того, я думаю, она будет дурною матерью; в ней нет ни одного материнского инстинкта, и ребят она просто ненавидит. В-третьих, я сам не могу взять на себя ответственности быть мужем и отцом, особенно с таким человеком, как Софа. Я буду дурным в обоих отношениях.
Софа такой человек, о котором надо заботиться, как об ребенке, непременно быть всегда неотступно с нею; одна она решительно вечера провести не может и разлюбит сейчас человека, который не будет с нею постоянно, и полюбит такого, на которого, ей покажется, что она может положиться и что он никогда не будет оставлять ее. И в моем характере и в моем занятии — некоторое кочевание и шлянье; она ненавидит это; железная дорога и поезд наводят на нее отвращение. — Обещать, что я изменюсь и стану Симеоном-столпником, я не могу и буду несчастен глубоко, чувствуя, что привязан я месту; за мною она не поедет или, поехавши из нужды, будет тосковать. Ей нужна спокойная и, главное, веселая жизнь на одном месте и много коротких знакомых и друзей; я ей этого доставить не могу; напротив, я расхожусь сейчас с людьми, с которыми она коротка; все-таки является ревность, мелочи и т. д.».
Ни до чего дотолковаться не могли. Дошли до того, что и «нигилизм»-то свой проклинали. «Надо бы стараться расстроить законными путями однажды сделанную глупость, которая для нее, конечно, еще тяжелее, чем для меня, — писал В. О. Ковалевский в октябре 1872 года. — Ведь подумать страшно, какое же ее положение; а в будущем, а любовь, а дети! — Все это страшно усложнит дело… Я даже просил Софью Васильевну, когда она станет писать работы, не писать их под моею фамилиею, потому что уж и теперь люди надоедают справками, а тогда проходу не будет. В России-то это не важно, а входя в семейные дома за границей, особенно здесь, совсем иное дело. Здесь все подобные нигилистические шутки дурно пахнут». Эта каторга тянулась все пять лет учения Ковалевских за границей. Софья Васильевна и Владимир Онуфриевич то съезжались, то разъезжались, мирились и вновь ссорились, никак не могли преодолеть ненормальности своих отношений. Это зависело, с одной стороны, от крепостнических условий церковного брака, с другой стороны, от их собственной нерешимости, от неумения порвать с бытовыми условиями буржуазного правопорядка. Как завидовала, например, С. В. Ковалевская другой генеральской дочери, прибывшей по ее примеру в Гейдельберг учиться математике, Наташе Армфельд (1850–1887).
Дочь профессора и инспектора одного из самых привилегированных женских учебных заведений, Николаевского института в Москве, Н. А. Армфельд училась там же среди дочерей других генералов и крупных помещиков. Как и многие ее подруги, она завела связи в радикальных кружках и прониклась революционными идеями эпохи. Решив служить трудовому народу в области просвещения, Наташа захотела раньше пройти университетский курс и отправилась в Гейдельберг. Поселившись в квартире, где жила Софья Васильевна, Армфельд при ее содействии добилась разрешения слушать лекции Кенигсбергера и других профессоров. Веселая и жизнерадостная, она, наряду с успешными занятиями математикой, уделяла также много времени музыке и живописи, в которых проявила незаурядные способности.
Придя к заключению о необходимости посвятить свои силы делу народа, Н. А. Армфельд скоро поняла, что мирным путем — только одними дипломами немецких университетов — не добиться в царской России ни освобождения народа вообще, ни раскрепощения женщины в частности. Она решила оставить Гейдельберг для непосредственной работы среди крестьян. Царское правительство сурово преследовало распространение знаний в народной массе нелегальным путем, и Наташа сделала из этого дальнейшие выводы. Она перешла к активной революционной деятельности, примкнула в 1873 году к московскому кружку чайковцев, занималась пропагандой среди крестьян.
Несколько раз Армфельд подвергалась арестам, скрывалась, в 1879 году была арестована в Киеве после вооруженного сопротивления и послана на каторгу. При всех обстоятельствах своей тяжелой, изобилующей страданиями жизни, Наталья Александровна никогда не теряла веры в торжество того дела, которому служила.
С пути на каторгу она писала своей подруге по революционной работе, В. Н. Батюшковой, что не поддается унынию, уверена, что «скоро, скоро братья» по делу «будут отомщены». «Я живу накануне революции, чувствую ее». На каторгу Армфельд отправлялась, как сама заявляла, «с определенной целью — пожертвовать собой за известное дело».
Умерла Н. А. Армфельд на Каре, в вольной команде, от туберкулеза легких, нажитого вследствие самоотверженности и пренебрежения своим здоровьем.
С. В. Ковалевская не сумела полностью освободиться от власти классовых предрассудков своего класса, и это предопределило направление ее дальнейшей жизни.