Купфер тогда ещё только начинал научную карьеру. В будущем он станет академиком, выдающимся ученым-физиком широкого профиля, инициатором создания и основателем первой в мире регулярной геофизической сети и метеорологической службы в России, организатором и первым директором Главной физической обсерватории.
В 1828 г. Купфер разработал проект «научного путешествия в Сибирь», где изложил необходимость изучения азиатской части России. Несомненно, Адольф Яковлевич был знаком с уже опубликованными результатами экспедиций Палласа. Ими была охвачена европейская часть страны, а вот на Урале и в Сибири удалось описать лишь отдельные регионы. Вероятно, поэтому в проекте Купфера появились такие слова: «Из всех земель, подвластных европейским государствам, Сибирь всех более заслуживает внимания естествоиспытателей». Учёный указал, что после научного изучения «всех произведений Сибири» правительство будет иметь возможность «ввести новые ветви промышленности в стране». Планируемое «научное путешествие в Сибирь» не состоялось, но в том же году молодого ученого из Казанского университета отправили в научную командировку по заводам Пермской губернии и Урала.
Итоги экспедиции А.Я. Купфера были опубликованы в 1833 г. во Франции, на французском языке в особом труде, посвященном императору Николаю I «Voyage dans l’Oural, entrepris en 1828 par. A.T. Kupffer. A. Paris 1833. Avec un atlas». На русский язык в XIX и XX вв. его не переводили. В путешествии Купфера сопровождал казанский аптекарь Карл Клаус, который был хорошим рисовальщиком. На основе его рисунков Купфер сделал цветные литографии, которые стали иллюстрациями к его книге. Благодаря им можно увидеть, как выглядели города Урала в начале XIX века.
Среди прочих результатов экспедиционных исследований Купфера следует подчеркнуть выделение им в районе Златоуста трёх горных цепей – это Уреньга, Большой Таганай и Юрма. Учёный объехал и описал, помимо других селений, зарождавшиеся в те времена, а позже ставшие крупными промышленными центрами города Златоуст, Миасс, Челябинск.
Знакомство с некоторыми выдержками из книги А.Я. Купфера убеждает, что манера изложения фактического материала чем-то напоминает издания экспедиции П.-С. Палласа. Вот, к примеру, как он характеризует Екатеринбург, отправной пункт своего путешествия по Уралу. «Екатеринбург – это местонахождение центральной администрации и резиденции главного начальника уральских заводов. Несмотря на то, что город является уездным, он превосходит столицу губернии Пермь по величине и богатству. Много красивых каменных домов, в которых живут высшие чиновники, заводовладельцы и богатые купцы. Здесь можно найти все удобства для жизни и даже большую роскошь. Улицы не замощены (как почти во всех провинциальных городах), но широки и прямы.
Высшие чиновники образуют благородное общество, в котором не удивительно встретить столичные изысканные манеры. Зимой часто собираются потанцевать и повеселиться. На этих собраниях, которые легко доступны и иностранцам, часто встречаются элегантные и модные наряды, что особенно удивляет, так как их приходится привозить из Санкт-Петербурга или получать оттуда по почте. В этих краях не очень-то заботятся об образовании, но в хороших домах обучают молодых особ французскому языку и танцам.
Староверы – «кержаки» – образуют особую часть общества, отличающуюся большой приверженностью к старым обычаям. Эта секта не столь уж гонима властями, а среди её представителей есть весьма примечательные фигуры, которые не останавливаются ни перед какими препятствиями, воздвигаемыми обществом, и становятся богатыми купцами или умелыми мастерами. Среди них – крепостной господина Яковлева Зотов, который стал управляющим заводами своего хозяина и был даже отмечен вниманием императора Александра».
А вот как он описывает Верх-Исетский завод. «К этому заводу, который находится в трёх верстах от Екатеринбурга, по приятной местности ведёт очень красивый бульвар, ограниченный с обеих сторон аллеями для пешеходов. Здания, расположенные на территории этого завода, имеют превосходную архитектуру: их главный фасад предлагает удивлённому взгляду все украшения, которые современная архитектура заимствовала у древней Италии, – купола, колонны, галереи».
Приводя различные сведения о заводе, путешественник не преминул обратиться к истории его организации. «Верх-Исетский завод был основан в 1725 г., так как осенью 1724 г. воды для действия екатеринбургского завода стало «зело мало». Новую (Верхнюю) плотину, без которой заводское действие было невозможно, заложили выше по р. Исети. В июне 1726 г. при Верхней Исетской плотине началась постройка трех фабрик с шестью молотами «для умножения железа». В ноябре того же года завод выдал свою первую продукцию. В ХVIII в. завод считался крупнейшим металлургическим предприятием Урала. В начале ХIХ в. завод был реконструирован, а сам поселок приобрел новый архитектурный облик в стиле классицизма. В 1819-1827 гг. по проекту М.П. Малахова строится двухэтажное здание главной заводской конторы, явившееся одной из самых значительных построек архитектора. До настоящего времени сохранились центральная часть и северное крыло здания».
Урал того времени – один из главных поставщиков золота в России. Среди основных месторождений отрасли – Берёзовский рудник. «Берёзовские золотые промыслы находятся в пятнадцати верстах от Екатеринбурга. Прежде, до открытия золотых песков, это было единственное место на Урале, где добывали драгоценный металл. Золото Берёзовских шахт находится рассеянным – в виде маленьких крупиц, вкраплённых в кварцевые жилы».
Помимо заводов, принадлежащих частным лицам, были на Урале и казённые предприятия. Один из них – в Кушве – посетил А.Я. Купфер. «Один из вогулов, соблазнившись вознаграждением, выдал великую тайну – секрет рудного места, в результате чего здешнюю гору называют Благодатью, что означает «счастливо данная». Вогулы ушли отсюда на север, а их сородичу-предателю русские соорудили красивый памятник. Кушвинские заводы – собственность казны. Здесь производят значительную часть пушечных ядер и бомб из чугуна для российской армии».
Одно из примечательных мест того времени на Урале – Невьянский завод, «который является одним из старейших заводов и одним из богатейших владений Урала, был основан Демидовым – тем, который первым прославил это имя; после Невьянский завод перешел Яковлевым. Здесь производят большое количество чугуна, кованого железа, кровельного листа и т.д.; ежегодно здесь добывают 50 пудов золота. Этот завод принадлежит сейчас наследникам недавно почившего г-на Яковлева. Им управляет один из его крепостных, очень ловкий человек, принявший нас самым милым образом.
Невьянск – это селение, в котором около 8 тысяч жителей, среди них, помимо рабочих, занятых на заводах и золотых приисках, имеется большое количество купцов и работников разного рода. Управляющий, будучи сам крепостным, является полным хозяином над другими крепостными, и ему позволено его господином считать их своими подданными; поэтому он заставляет их подчиняться и делает это гораздо лучше, нежели это сумел бы сделать человек более тонкого воспитания: так как, привыкнув сам слепо подчиняться своему господину, он считает вполне естественным, что его подданные должны ему подчиняться точно так же, и его строгость не ограничивается никакими моральными соображениями, потому что все, что он делает, он делает от имени своего хозяина.
Доменные печи Невьянска весьма значительных размеров. Они образуют, если так можно сказать, квадратные башни высотой 50 футов; широкий откос ведет к их верхнему отверстию. Железная руда, которую здесь используют, чрезвычайно богата, она состоит целиком из оксидов железа, добывают ее на горе в 100 верстах от Невьянска: этот же рудник снабжает своей рудой Нижне-Тагильские заводы.
Селение Невьянск расположено на берегах озера, которое дает воду, необходимую для различных заводских механизмов; окрестности довольно ровные и очень богаты высоким строевым лесом, поэтому его не берегут; в этих краях не знают, что такое лесная экономия. К счастью, здесь такое обилие леса для строительства и для сжигания, что никто не боится скоро его израсходовать».
После Невьянского завода экспедиция Купфера отправилась в Нижний Тагил, находящийся в 50 верстах от него. «Нижний Тагил принадлежит братьям Демидовым, отец которых, г-н тайный советник Николай Никитич Демидов, недавно скончался во Флоренции. Владения господ Демидовых простираются вдоль реки Тагил и занимают территорию, вытянутую в направлении с севера на восток в длину приблизительно на 150 верст и в ширину на 50 верст, т. е. почти такой же протяженности, что и Эльзас. Шум работы девяти заводов нарушают глубокий покой этого края, покрытого лесами и изрезанного во всех направлениях болотистыми выработками, где имеется золотой и платиновый песок».
Исследователя, несомненно, поразила мощь и размах «империи Демидовых». «Владения г-на Демидова можно рассматривать как особую провинцию, так как они имеют свои естественные границы. К юго-западу они опираются на Чусовую, одну из самых крупных рек Урала: на слиянии этой реки с рекой Межевая Утка расположена Усть-Уткинская пристань: это южно-восточная точка этой провинции. Двигаясь отсюда на северо-восток, пересекаешь болотистое плоскогорье, покрытое низкорослым смешанным лесом из берез и елей: это плоскогорье служит водоразделом и может считаться продолжением Главного Уральского хребта: на своей северо-восточной окраине оно понижается и, если можно так выразиться, прячется в высоком строевом лесу и в девственном кедровом и сосновом лесу, который образует столь четкую и столь естественную границу, какою могла бы быть река или горная гряда. На востоке, наконец, это цепочка отдельных гор, состоящих почти полностью из очень богатой железной руды (оксида железа или магнетита), перекрывающей также очень богатую медную руду; они отделяют территорию господ Демидовых от огромных равнин, которые простираются к Азии».
Ко времени пребывания на Урале Адольфа Яковлевича Нижне-Тагильский завод был самым крупным в регионе.
«Железо, которое выделывают на этом заводе, добывается в руде из одной горы в двух верстах от Нижнего Тагила, состоящей почти полностью из магнетита. Медь доставляют с нескольких рудников, расположенных у подножья гор, содержащих оксиды железа; чтобы добыть медь, нужно копать довольно глубокие шахты и штольни, тогда как железные рудники разрабатываются очень легко, прямо с поверхности.
Имеется шесть доменных печей больших размеров, четыре из которых находятся в самом Нижнем Тагиле, а две – в Верхне-Салдинске. В 1827 г. открыли жилу с серебросодержащим свинцовым блеском; это открытие, а также открытие алмазов, вероятно, даст повод начать новые большие разработки. Жители Нижнего Тагила изготавливают для своих собственных нужд вещи из кованного железа, раскрашенные и покрытые лаком, такие как подносы, порт-мушэты и т.д.
Понадобилось бы слишком много времени, чтобы перечислить здесь все механизмы, используемые на разных производствах, водяные колеса, лари и т.д.; достаточно сказать, что в Нижнем Тагиле не только выделывается мягкое железо, но также изготавливают железную проволоку; бинты, напильники, косы, и что многие машины изготовлены по образцам тех, которыми пользуются в Швеции и Каринфии. Начинают использовать паровые машины; одна из них есть в Нижнем Тагиле, она была изготовлена здесь же сибирским механиком.
Общая стоимость выработанного металла ежегодно составляет 5 млн. рублей.
Все механизмы, используемые на разных работах, были сделаны местными мастерами, которых г-н Демидов посылал на свои средства во Францию, Англию, Германию и Швецию, с тем, чтобы они могли изучить и освоить новые изобретения. Весьма любопытно наблюдать, как управляют этим маленьким государством. Очевидно, что одной власти владельца было бы недостаточно для поддержания здесь постоянного порядка: так как г-н Демидов не живет на своих владениях, почти никогда их не посещает и находится от них на расстоянии более 2 000 верст. Не нужно забывать, что все жители Нижнего Тагила (за очень редким исключением), всех мастей – от бедных до богатых, от образованных до невежественных, принадлежат как собственность господам Демидовым, т.е. являются их крепостными, и их судьба полностью зависит от воли хозяев; эта зависимость, хотя и скрытая часто за внешним блеском, естественно, устанавливает между ними большое равенство; однако это равенство порождает и трудности в управлении».
Нельзя не отметить, что Демидовы были заинтересованы в создании на своей территории своеобразного «слоя аристократии из народа». «Чтобы облегчить эти трудности, начали формировать нечто вроде аристократии, т.е. духовную аристократию; создали школы для образования молодежи и дали лучшие профессии наиболее образованным. Позже этот аристократический статус стал наследоваться: учиться разрешали только детям этих служащих. Эта мера, хотя и противодействовала развитию масс, по крайней мере, сосредоточила власть в руках тех, кто мог благодаря своим знаниям и социальному положению лучше всего способствовать росту доходов хозяина. Если дети служащих, проучившись какое-то время в школе Нижнего Тагила, где около 80 учеников обучаются чтению, письму и счету, проявляют способности и прилежание, то они отправляются в Санкт-Петербург завершать образование. Лучшие из этих молодых людей отправляются затем за границу для приобретения там новых знаний; объектами их изучения являются не только рудники и заводы, они изучают также медицину, архитектуру живопись, ветеринарное искусство. После смерти Николая Демидова двое из этих молодых людей находились в Англии, двое во Франции, двое в Германии, двое в Риме, где они изучали архитектуру и живопись, а восемь – в Дрездене и Фрайбурге – изучали медицину и горное дело.
Кроме этих шестнадцати, которых я назвал, многие другие учились в различных заведениях самой России. Двое были устроены к профессору Яновскому, который преподавал им ветеринарное искусство; один был принят в горную школу графа Строганова в Санкт-Петербурге; еще один — на Императорский Морской завод в Колпине возле Санкт-Петербурга; двое были посланы на конные заводы в Екатеринославскую губернию и четырнадцать человек являются учениками-медиками, фармацевтами и хирургами в больнице князя Голицына в Москве.
Кроме того, многие другие посещают школу общества сельского и лесного хозяйства этого города, а около 50 детей рабочих Нижнего Тагила также были присланы в Москву для обучения различным профессиям. Наконец, чтобы все эти молодые люди не были забыты после его смерти, Николай Демидов посвятил им особую статью в своем завещании.
Во время моего пребывания в Нижнем Тагиле я часто бывал окружен этими молодыми людьми, многие из которых недавно вернулись на родину; различные знания, которые они приобрели во время своих путешествий, и разговоры, которые носили отпечаток этих знаний, делали их общество настолько же приятным, насколько же и поучительным. Этим людям, привязанным к своим хозяевам столькими благодеяниями и наслаждающимся приятным и обеспеченным существованием, нравится их зависимость, которая дает им такие большие блага. Впрочем, г-н Демидов часто освобождает тех, кто отличается своими знанием и умением; и именно из них он обычно выбирает своих управляющих и управителей, которые получают большое жалованье».
Вернувшись из путешествия, Купфер получил известие о том, что 27 августа 1828 г. Императорская Академия наук избрала его действительным членом (ординарным академиком) по минералогии на место скончавшегося академика В.М. Севергина. Благодаря руководство Академии наук за столь высокую честь, Купфер писал, что, кроме минералогии, он намерен посвятить себя развитию геофизических исследований в России. Уральские исследования и написанная А.Я. Купфером по их результатам книга были высоко оценены императором, который в 1834 г. наградил учёного бриллиантовым перстнем.
В мае 1841 г. по заданию Академии наук А.Я. Купфер отправился в ещё одно путешествие, маршрут которого захватил часть Урала и некоторые районы Западной Сибири. Учёному было поручено выехать в мае на Урал и в Сибирь для осмотра магнетических обсерваторий горных округов: Уральского, Алтайского и Нерчинского. С мая по сентябрь в академию поступали данные о метеорологических наблюдениях, присланные А.Я. Купфером, которые очерчивают следующую географию его маршрута – Тобольск, Курган, Тара, Березов, Астрахань, Таганрог, Нижний Новгород, Полтава, Волчанск, Свислочь, Гродно, Брест, Ковно, Крожи, Яренск и Волоколамск.
Заслуга Купфера состоит в организации метеослужбы на Урале. До настоящего времени из «купферовских» обсерваторий на Урале функционирует Екатеринбургская. Другим уральским объектом, который непосредственно связан с деятельностью здесь учёного, является метеостанция в Златоусте. Хотя при Златоустовском заводе первые инструментальные наблюдения за погодой были организованы ещё в 1817 г., Купфер после пребывания на Урале предложил создать здесь региональную сеть метеостанций, и станция в Златоусте с регулярными метеонаблюдениями с 1836 г. была включена в сеть аналогичных ей учреждений. Реализуя предложения А.Я. Купфера, система метеостанций на Урале существенно расширилась, в неё вошли организованные в других городах станции, ведущие постоянные наблюдения за погодой: в Симе, Верхнеуральске, Верхнем Уфалее, Миньяре, Кыштыме, Миассе, Троицке и Челябинске.
