Вернувшись из путешествия, Гумбольдт по требованию матери, не желавшей слышать ни о каких путешествиях и научных занятиях, продолжил образование в Торговой академии в Гамбурге, затем в Горной академии во Фрайбурге, где стал учеником еще одного выдающегося ученого – геолога А. Г. Вернера.
Наука, причем разные ее области, страстно привлекала Гумбольдта. Однако в эти годы он не мог отдаться ей полностью. Целых пять лет, с 1792 по 1797 г., ему пришлось проработать горным чиновником (обербергемейстером) во Франконии. Во время разъездов молодой чиновник мог заниматься минералогией и даже напечатал ряд статей в разных научных журналах. Однако он добросовестно относился и к своим основным обязанностям. При Гумбольдте добыча на шахтах значительно возросла. Поэтому подающему надежды чиновнику предложили переехать в Берлин, чтобы возглавить горное дело и солеварни Германии. Однако кабинетная работа не привлекала будущего ученого. Он предпочел остаться на прежнем месте, чтобы иметь возможность продолжать исследования.
Узнав об опытах Гальвани над «животным электричеством», Гумбольдт начал проводить эксперименты на собственном теле. Врач делал ему разрезы на спине, которые гальванизировались различными способами. В результате Гумбольдт на много лет раньше Дюбуа-Реймона пришел к выводу о том, что электрические токи в организме – результат нервной деятельности. Попутно молодой ученый готовил себя к путешествиям. Он учился определять широту и долготу, занимался практической астрономией.
В эти годы Гумбольдт сошелся с И.-В. Гете, который был не только великим поэтом, но и крупным ученым-естествоиспытателем. Позже они разошлись и даже стали научными оппонентами. Однако Гете всегда уважал Александра и писал о нем: «Он настоящий рог изобилия в отношении наук».
И все же только после смерти матери, когда Гумбольдт получил наследство в 85 тысяч талеров и обрел материальную независимость, он смог целиком посвятить себя любимому делу – науке и путешествиям. Но в Европе было неспокойно, наполеоновские войны набирали силу; присоединиться к какой-нибудь экспедиции оказалось невозможным, ехать же одному не хотелось.
Тогда Гумбольдт решил организовать экспедицию на собственные средства и пригласил участвовать в ней не располагавшего деньгами талантливого ученого-ботаника Э. Бонплана, также бредившего путешествиями. Вместе на корвете «Писарро» 5 июня 1799 г. они отправились в Америку для того, чтобы, как в письмах сообщал друзьям Гумбольдт, «ознакомить мир с областями, веками остававшимися неизвестными большинству европейских государств», и «собрать фактический материал для построения науки, лишь контуры которой обрисовались к настоящему моменту и которая весьма туманно и разнообразно величается то естественной историей мироздания, то теорией Земли, то физической географией». «Моя главная цель, – позже, уже из Америки, писал ученый, – физика мира, строение земного шара, анализ воздуха, физиология растений и животных, наконец – общие отношения органических существ в неодушевленной природе…» И эту грандиозную задачу Гумбольдт выполнил, став основоположником нового комплексного метода изучения мира. Но для этого понадобилось не одно путешествие, а вся его долгая жизнь.
Вскоре маленькая каюта на корабле превратилась в лабораторию. Ученые, используя каждую остановку, старались собрать коллекции. Прекрасная пара увлеченных своим делом молодых людей стремилась возвестить современникам о начале новой эпохи познания окружающего мира. Вскоре судно достигло о. Тенерифе. Путешественники поднялись на его пик и провели на острове многочисленные наблюдения, а затем отправились в Новый Свет.
16 июля 1799 г. путешественники сошли на берег Венесуэлы. С первых же шагов они были ошеломлены красотой и богатством впервые увиденной тропической природы. Первые три дня они метались, не в силах остановиться на изучении чего-то определенного. Импульсивный Бонплан клялся, что сойдет с ума, если эти чудеса вскоре не исчерпаются. Не менее возбужден, по всей видимости, был и холодный, рассудочный Гумбольдт.
В этой экспедиции, ставшей «звездным часом» для Гумбольдта, молодой ученый посетил Венесуэлу, до того времени закрытую для неиспанцев, провел 4 месяца на р. Ориноко и доказал ее связь с Амазонкой. Собрав огромный материал в Венесуэле, он не остановился на этом и отправился на Кубу, затем вернулся на материк, поднялся по р. Магдалене, преодолел горный перевал и вышел в Кито. Потом исследовал Анды вплоть до северного Перу и побывал в верховьях Амазонки. Много внимания было уделено изучению вулканов. Гумбольдт поднялся на Чимборасо до высоты 5881 м над уровнем моря и, хотя не достиг кратера (высота вулкана составляет 6272 м), все же поставил рекорд, так как до него ни один исследователь не добирался до столь высокой отметки. Гумбольдт очень гордился этим восхождением, поскольку в то время Чимборасо считался самой высокой вершиной мира.
В марте 1803 г. оба путешественника прибыли в Мексику, где за год обошли все провинции. Гумбольдт продолжил изучение вулканов, в т. ч. Попокатепетля. Затем из Веракруса вновь направился в Гавану, а оттуда – в североамериканские города Филадельфию и Вашингтон. В США Гумбольдт ехал, предварительно списавшись с президентом Джефферсоном, тоже крупным ученым. В Вашингтоне немецкий ученый встретился не только с ним, но и с другими американскими государственными деятелями. Один из них писал: «Сокровища его знаний стоят больше, чем самый богатый золотой рудник». Гумбольдта приглашали остаться в США, но он отказался и в августе 1804 г. вместе с Бонпланом вернулся в Европу.
Путешествия по тропическим районам Южной Америки и сейчас трудны и опасны, а двести лет назад ученым тем более было несладко. По Ориноко пришлось плыть на неудобных пирогах, лежа плашмя на дне, чтобы увеличить устойчивость лодки. Однажды во время бури они едва не погибли в волнах реки. Друзей мучили москиты, Бонплан заболел тропической лихорадкой, и Гумбольдт очень тревожился за его жизнь. Влажность была так высока, что буквально все пропиталось водой. Многие коллекции из-за этого погибли. В горах часто шли проливные дожди, и однажды путешественникам пришлось идти босиком, с трудом передвигая израненные ноги и падая от усталости.
Несмотря на то что экспедиция не совершила никаких территориальных открытий, по научным результатам историки причисляют ее к величайшим. Именно тогда Гумбольдт апробировал свой метод научных исследований, ставший образцом для путешествий XIX века. Ученые привезли с собой огромные коллекции: только гербарий состоял из 6 тыс. экземпляров растений, около половины которых не были известны науке. Материалы, полученные экспедицией, Гумбольдт анализировал около тридцати лет, и не один, а с целым рядом других ученых. При этом следует учитывать поразительную работоспособность Гумбольдта: для сна ему хватало 4–5 часов в сутки, и такой режим нисколько не влиял на состояние его здоровья.
Как позже выяснилось, существенной чертой характера ученого было его абсолютное бескорыстие, когда дело касалось науки. На организацию своей знаменитой экспедиции он истратил 52 тысячи талеров, 180 тысяч ушло на обработку и издание ее результатов. Таким образом, личное состояние Гумбольдт полностью израсходовал на научные цели.
Два года после путешествия ученый жил в Берлине. Прусский король Фридрих Вильгельм III осыпал его наградами, сделал камергером и назначил пенсию в 5 тыс. талеров. Однако атмосфера родного города была не по душе Гумбольдту. По его словам, немецкое общество «ненавидит все, что мешает спать». В результате он перебрался в Париж, где Наполеон очень ревностно заботился о развитии наук, и прожил там почти 20 лет. Тем не менее отношения с Бонапартом у Гумбольдта не сложились. Его возмутила фраза императора, сказанная при первой встрече: «Вы занимаетесь ботаникой? Моя жена это тоже делает». Вероятно, у Гумбольдта были основания заявлять: «Он [Наполеон] был холоден с Бонпланом и ненавидел меня».
В 1826 г. Гумбольдт покинул любимый им Париж, где в его распоряжении была прекрасная библиотека и где он мог общаться с крупнейшими учеными того времени. Король, знавший Гумбольдта с детства и очень его ценивший, пригласил ученого в Берлин. Отказаться было невозможно: это оскорбило бы короля, действовавшего из лучших побуждений.