Это письмо дает основание считать, что занимался Брюс изучением пятен на Солнце.
В. Л. Ченакал считал также, что Я. В. Брюс имел прямое отношение к ежегодным календарям, или месяцесловам, которые начиная с 1713 года появились в Петербурге, а еще раньше в Москве.
Он утверждает, что поскольку ни в Петербурге, ни в Москве других астрономов, кроме Брюса, в указанное время, по-видимому, не имелось, то логично предположить, что именно Брюсом и были определены астрономические координаты городов, сделаны расчеты времени названных астрономических явлений, которые стали даваться с 1714 года петербургским и с 1716 года московским календарями.
Живя в Глинках, Брюс полностью посвятил себя научным занятиям и прежде всего астрономическим наблюдениям. Здание обсерватории в Глинках имело открытые лоджии и было очень удобно для проведения наблюдений.
В перечне астрономических событий 1728 года «История астрономии» Лаланда вторично упоминает имя Брюса, говоря о том, что «Брюс произвел астрономические наблюдения, которые в прошлом поощрялись умершим 28 января 1725 года царем», т. е. Петром I.
По сообщениям В. Л. Ченакала, сохранилось довольно много документов, рассказывающих о работах Якова Вилимовича по конструированию и изготовлению различных инструментов и, главным образом, зрительных труб и зеркальных телескопов. Из этих документов видно, что Брюс не удовлетворялся только лишь приобретением требовавшихся ему для своей обсерватории где-то на стороне, но и изготавливал их сам. Одним из наиболее достоверных источников, подтверждающих последнее, являются письма Брюса Лейтману. В письме, датированном 17 августа 1727 года, имеются такие, например, строки:
«Что касается изготовления катодиоптрических труб, то следует напомнить, что их не так легко делать, как это себе представляли, и неудивительно, что англичане неохотно берутся делать эти трубы. Меж тем, этим летом я велел сделать две подобных трубы, одну из металла, другую из стекла… и наибольшее затруднение состояло в первую очередь в том, что трудно было найти композицию металла, которая имела бы микроскопические скважины и полировалась бы как стекло.
N.B. Белая композиция имеет больше скважин, чем все другие композиции и полировка металла, когда его полируют как стекло, требует немало труда. Однако должен сказать, что металлические дают лучший результат, чем стеклянные, что возможно зависит от двойного отражения стекла».
В отрывках из письма, относящегося к началу 1730-х годов, неизвестному лицу говорится:
«При этом посылаю два маленьких зеркала, из коих меньшее сделано с мышьяком, а другое без мышьяка. Пошлите их, пожалуйста, господину профессору Лейтману и сообщите ему, что я еще прошлым летом сделал катодиоптрическую трубу <…>.
Оба зеркала, изготовленные мною к этой трубе в своем доме, различные. Одно из металла с мышьяком, второе из стекла. Стеклянное многим лучше, так как полировка металла нам удается меньше, нежели полировка стекла <…>.
Малое зеркало я употреблял также металлическое и нашел его лучше стеклянного, однако не столь хорошим, как призмы из горного хрусталя <…>.
Эту трубу, с окуляром в 2 8/10 дюйма, я неоднократно употреблял для рассматривания предметов на горизонте, а также наблюдения Луны. Луна выглядела в ней отчетливо и ясно и был виден весь ее диаметр. Но я не мог провести наблюдения из-за моего нездоровья, которое в темные осенние ночи увеличивается…»
Приведенные отрывки из писем Брюса наглядно показывают, какой глубокий интерес проявлял он к изготовлению для своей обсерватории зрительных труб и зеркальных телескопов.
Особо интересовала его проблема получения высококачественных металлических зеркал к катодиоптрическим, т. е. отражательным, телескопам.
Целый ряд деталей описываемого в отрывках говорит также об исключительно высоких знаниях в области технологии шлифовки и полировки стекла и металла.
Помимо указанных писем, свидетельствующих о высоком мастерстве Брюса в изготовлении зеркал для телескопов, подтверждает последнее и дошедший до нас вещественный памятник его трудов в этой области.
В Государственном Эрмитаже в Санкт-Петербурге доныне хранится металлическое вогнутое зеркало от большого зеркального телескопа со следующей, вырезанной на оборотной его стороне, надписью: «Зделано собственным тщанием графа Якова Вилемовича Брюса 1733 году августа месяца».
Рабочая, т. е. отражательная, сторона этого зеркала выполнена с такой тщательностью, которой мог бы позавидовать любой инструментальщик-оптик не только того времени, но, пожалуй, даже и всего XVIII века.
Перечисленные факты показывают, таким образом, что в лице Брюса русская наука начала XVIII века имела не только превосходного астронома-наблюдателя и строителя первых в стране астрономических обсерваторий, но и выдающегося конструктора и мастера астрономических инструментов.
В 1735 году, после смерти Брюса, его научная коллекция была вывезена в Санкт-Петербург. Среди большого числа книг, карт, чертежей, коллекций минералов и «протчих вещей» в описи этой коллекции значатся предметы, имеющие отношение к брюсовской астрономической обсерватории:
«Глоб (глобус) небесный, Тихобрашевой системы, Билима Блауа диаметрия аршина в полтора…
Два глоба: небесный и земной, диаметру вершков по двенадцати…
Футляр кожаный черный, в нем инструмент большой медный сферический.
Футляр красный, в нем часы солнечные медные универсальные…
Футляр такой же, в нем часы солнечные медные прорезные, с компасом.
Ящик липовый, в нем астролябия медная…
Футляр черный, в нем инструмент медный, которым дальности без вычету вымеривают.
Ящик сосновый трехугольный, в нем меридиан медный…
Футляр черный, в нем нактурнал медный.
Часы малые медные универсальные с привесом.
Часы средние медные универсальные с привесом…
Футляр сосновый, в нем квадрант малый пальмовый.
Футляр черный кожаный, в нем астрономический квадрант с трубкой зрительною, при нем столбик на четырех ножках.
Ящик сосновый, в нем сперископием, смотреть на затмение солнца, с трубкою зрительной.
Футляр дубовый, в нем квадрант морской медный и трубкою зрительной.
Инструмент из пальмова дерева, которым дальности меряют.
Столик сферы Копернической, к нему малой руки глобус.
Астролябия медная — три штуки.
Секстан железный, вокруг покрыт медью, с двумя трубками жестяными…
Чаш медных, которые от свечи свет умножают (вогнутых зеркал к отражательным телескопам) — четыре…
Два глобуса.
Стекло зажигательное медное (вогнутое зеркало) в рамах крашенных черепахою…
Три стекла зажигательные большие, в дереве, на ножках.
Ящик сосновый большой, в нем стекол от зрительных разных труб сто сорок.
Зеркало кругловатое небольшое, в котором кажет большое лицо.
Труба зрительная большая, из дубовых досок, четырнадцати футов; к ней ящик с прибором, в нем к другой трубе стекла: в 20 футов объектив и оглаз, прибор медный.
Труба железная большая зрительная, двадцати футов.
Труба кожаная с медным прибором, десяти футов.
Две трубки зрительныя маленькия.
Три трубки маленькия…
Две трубы: одна жестяная, оклеена ящером, без стекол, другая такая ж, жестяная с стеклами…
Четыре штатива с медными, к ним принадлежащими, фигурами.
Четвероугольная, на которой кладется трубка зрительная дубовая с медным убором.
Столб, которым зрительную трубку подымают. Подъем с железным винтом, и выкрашен красной краскою…
Зрительная трубка Ньютоновой инвенции…»
В упомянутом «ящике сосновом большом» со сто сорока стеклами «от зрительных разных труб», как показывает отдельная их опись, имелись и самых различных размеров объективы и всевозможные, «в оправах и без оправ», окуляры, и призмы, и зеркала, и прочие оптические детали астрономических инструментов.
Приводимые в упомянутой описи размеры почти для всех из этого ящика стекол показывают, что здесь были линзы от 200 до 6 миллиметров в диаметре и от 27 метров до нескольких миллиметров фокусом.