Работы астрономов Петербургской академии подготовили ряд крупнейших научных открытий. Они заложили основы кинетической теории газов, теории ахроматов, детально изучили свойства дифракции и рефракции света, подготовив тем самым создание теории этих явлений, а также доказали существование атмосферы на Венере и отсутствие ее на Луне. Петербургские ученые принимали самое активное участие в первых международных научных предприятиях XVIII века — астрономических наблюдениях для определения параллаксов небесных тел (Солнца, Луны, Марса, Меркурия и других), в результате которых были получены первые научные данные о размерах Солнечной системы.

В Петербургской академии наук XVIII века была найдена даже весьма удачная форма организации руководства всеми астрономо-геодезическими работами страны — так называемый Географический департамент, по образцу которого впоследствии создавались Парижское бюро долгот и аналогичные организации в других странах.

Петербургские ученые-метеорологи XVIII века, разработав инструменты собственной конструкции и детальную программу исследований, первыми в нашей стране начали многолетние систематические наблюдения, заложив тем самым основу отечественной метеослужбы.

Деятельность академии заложила основы для развития исторической науки в России. Исследования Шлецера, Миллера, Байера в этой области до сих пор являются предметом оживленной дискуссии сторонников и противников норманнской теории образования Российского государства.

Важным результатом работы академии явилась деятельность М. В. Ломоносова, основателя первого Российского университета в Москве, ученого, преуспевшего во многих отраслях научных знаний.

Таков был триумфальный итог деятельности Петра и Брюса по созданию Академии наук. При этом необходимо учитывать, что Яков Вилимович при создании академии и в ходе ее работы выступил не только как организатор важнейшего в России учреждения. В своей переписке с учеными академии наук он проявил себя и как ученый-энциклопедист.

В 1727 году двадцатилетним молодым человеком в Петербургскую академию наук приехал работать Леонард Эйлер. Он получил профессуру в академии и в 1732 году вступил в переписку с Брюсом, к тому времени уже жившим в Глинках. Переписка Брюса с Эйлером рисует Якова Вилимовича как ученого, сохранившего на всю жизнь интерес к чистой математике и, как отмечает автор публикации переписки Ю. Х. Копелевич, уже в старости, вдали от государственных дел, внимательно следившего за состоянием математических наук в молодой академии, сумевшего оценить замечательное дарование молодого Эйлера. Брюс обсуждал выдвигаемые Эйлером математические проблемы, завязав с ним научную переписку, которая, однако, очень скоро прервалась из-за болезни и смерти Брюса.

В этой переписке Брюс выступает как математик-теоретик, с которым консультируется профессор Л. Эйлер. Такие взаимоотношения объяснимы ввиду огромной разницы в возрасте — 38 лет. Естественно, для Эйлера Брюс был более опытным, а следовательно, знающим ученым. Эйлер по достоинству оценивает достижения Брюса в области математики, в свою очередь наш герой охотно делится с молодым исследователем своими познаниями и достижениями в области построения кривых линий. Вероятно, это и высокая оценка Брюсом таланта Эйлера способствовали стимулированию исследовательской работы будущего великого математика.

Переписка показывает и необычные отношения Брюса с учеными, работавшими в Академии наук. Они стремились поделиться своими знаниями с Брюсом, рассчитывая на помощь и поддержку, а главное — понимание научных проблем в качестве специалиста-исследователя.

К сожалению, болезнь не позволила Брюсу продолжить его любимое дело и участвовать в исследовательской работе петербургских ученых. Несмотря на это, в последние годы жизни, проведенные в Глинках, Брюс занимался активной научной деятельностью. Особенно это относится к его занятиям наблюдательной астрономией.

Астрономия

В. Л. Ченакал в «Очерках по истории русской астрономии» писал о Брюсе: «Приобретя еще в молодости путем самообразования превосходные по тому времени знания, Брюс систематически пополнял их всю жизнь. Особое внимание уделял он при этом физико-математическим наукам и особенно астрономии».

Исследования В. Л. Ченакала дают наиболее подробные сведения, связанные с деятельностью Якова Вилимовича в области астрономии. Автор приводит данные о библиотеке Брюса, называя около ста книг, специально посвященных вопросам астрономии. Среди авторов этих книг почти все классики астрономии (И. Гевелий, X. Гюйгенс, И. Ньютон, Д. Грегори, Д. Флэмстид, Э. Галлей, все видные астрономы XVI–XVII и начала XVIII века) и разные учебные руководства по теоретической и практической астрономии, а также литература по гномонике, различные календари и таблицы и множество книг по мореходной астрономии. Были в их числе и русские, и немецкие, и английские, и голландские, и шведские, и итальянские, и французские издания. «Одним словом, здесь было почти все, чем располагала астрономическая литература того времени. Иметь в своем личном пользовании такое богатое книжное собрание мог, конечно, только человек, серьезно интересующийся этой наукой».

Знания Брюса в астрономии были настолько основательными, что он начал сам писать астрономические сочинения.

Большой интерес представляет и в наше время, например, составленная и опубликованная Брюсом в 1707 году карта звездного неба — «Глобус небесный иже о сфере небесной…».

Одновременно с выполнением частично теоретических, частично просветительских и популяризаторских астрономических работ Брюс уделял много времени и внимания наблюдательной астрономии, изучая звездное небо, отдельные небесные светила с помощью астрономических наблюдательных инструментов.

До 1700 года все астрономические наблюдения Брюс, как и другие московские «звездозаконники» того времени, проводил в различных, случайно выбиравшихся им местах. Что это были за места и насколько они были удобны для размещения инструментов и ведения наблюдений, пока неизвестно.

В 1699 году Петр поручил Брюсу организовать в Москве уже упоминавшуюся выше «навигацкую школу».

Наиболее удобным помещением для размещения этой школы была признана построенная в 1692–1695 годах в Москве на Земляном валу Сухарева башня.

Так как эта башня возвышалась над землей на 64 метра и к тому же находилась на одном из наиболее высоких мест Москвы, то Брюс нашел, что одновременно с размещением в ней «навигацкой школы» она может быть весьма выгодно использована и для устройства в ней астрономической обсерватории.

В январе 1700 года в этой башне Брюс оборудовал в одном из верхних ее этажей астрономическую обсерваторию.

В. Л. Ченакал утверждает, что Брюс, не имея времени для личного руководства «навигацкой школой», уже в 1701 году передал ее «под смотрение» другим лицам, продолжая работать в ее стенах лишь в астрономической обсерватории. Более того, исследователь считает, что Брюс производил астрономические наблюдения в этой обсерватории почти пятнадцать лет. Позволим себе не согласиться с этими утверждениями, поскольку при создании школы на Сухаревой башне Брюс даже не рассматривался в качестве ее возможного руководителя. Об этом говорят факты, связанные с началом Северной войны и участием в этих событиях в 1700 году генерал-майора Брюса. Для Петра I, несмотря на ученость Якова Вилимовича, последний рассматривался в качестве военного специалиста, инженера и ученого-консультанта. Что же касается астрономической обсерватории на Сухаревой башне, эта обсерватория создавалась Брюсом не для собственной работы, а для обучения специалистов, получавших в школе образование, связанное с деятельностью военно-морского флота. «Навигацкая школа» в большей мере готовила капитанов кораблей, штурманов (навигаторов), для которых познания в области астрономии были необходимы. Поэтому совершенно излишне говорить о работе Брюса в обсерватории на Сухаревой башне. Тем более никаких документальных подтверждений этому нет.