Из голландских войск Декарт перешел в баварские, и таким образом проехал почти через всю Германию. При этом он почему-то не посетил Кеплера, тогда уже знаменитого астронома, которого после называл своим учителем в оптике. В 1619 году задержался во Франкфурте на коронации императора Фридриха II, а когда стал догонять свою армию, застрял из-за зимы в какой-то деревне, в которой ему совершенно нечего было делать. Вот тогда-то он решил всерьез заняться математикой, так мало того, в праздности гарнизонной службы Декарт занялся колоссальным проектом, затеяв преобразовать всю философию.
В то время в Германии был популярен орден розенкрейцеров, обещавших людям новую науку и истинную мудрость. Декарт несколько раз собирался вступить в их ряды. Но в Париже отношение к ордену было отрицательное, и друзья стали его отговаривать от его намерения. Чтобы объяснится с ними, он приехал в Париж; здесь узнал о смерти своего родственника, имевшего должность в управлении французской армии в Италии. Он выпросил себе место умершего родственника и уехал в Италию.
В 1625 Декарт возвратился в Париж через столицу Тосканы. Вот еще один случай удивиться: он показал совершенное равнодушие к трудам и открытиям Галилея. Он говорил даже, что в его сочинениях нет ничего достойного зависти, ничего, чтобы заслуживало серьезного изучения.
Через три года, в конце 1628, он перебрался в Голландию, где и написал все свои основные произведения. Причин переезда было несколько. Здесь его не знали, и он мог спокойно работать, не тратя время на многочисленных знакомых. Причем это происходило не из-за нелюбви к общению, — в обществе он всегда был центром внимания, благодаря своему природному остроумию и веселости, а из-за необходимости быть сосредоточенным на своих занятиях. Кроме того, Голландия была самая богатая и свободная страна, в ней первой произошла буржуазная революция.
Однако и здесь покоя ему не было: теологи реформаторской церкви, профессора университета в Утрехте, возбудили против него гонения, обвинив в атеизме. Его осудил утрехтский трибунал, но спас французский посланник, объявив, что Декарт, как подданный Франции, не подлежит юрисдикции голландского трибунала.
Что же успел сделать Декарт? Он первым применил алгебраические соотношения и обозначения к простраственным построениям, первым ввел понятие переменной величины и функции. Современная аналитическая механика и математическая физика ведут свое происхождение от идей Декарта.
Его механика опубликована в трех главных трактатах: «Мир», «Рассуждение о методе» и «Начала философии». Он не отделял механику от философии. Именно Декарту принадлежит формулировка первого закона Ньютона: «Всякое движущееся тело стремится продолжить свое движение по прямой». Он ввел закон сохранения количества движения. Введению представления о количестве движения как mv мы обязаны ему; Декарт открыл закон инерции и закон сохранения количества движения.
Он считал, что все процессы природы сводятся к пространственному перемещению, механическому движению тел, непрерывному, чисто количественному изменению. Основной закон движения — закон сохранения количества движения, которое в материю вложил Бог, дав ей перводвижение. На основе своих воззрений на материю он развил космогоническую теорию происхождения космических тел из вихревого движения первичной материи.
При всей слабости и противоречивости механистической физики Декарта, она подтолкнула прогресс естественнонаучной мысли своего времени. Он применял свою механику не только к явлениям неживой природы, но и к пониманию живой, вплоть до объяснения социальных явлений, и такой подход имел большие последствия для развития науки.
Оптика Декарта следовала из его механики. Он представлял свет как поток корпускул, движущихся прямолинейно и мгновенно.
В работе «Диоптрика» (1637) он дал вывод законов отражения и преломления света на границе двух сред; описал применение своих математических теорий к конструированию оптических инструментов и, исходя из закона преломления, дал объяснение радуги. Он подробно исследовал так называемую сферическую аберрацию; описал машину, посредством которой можно было обтачивать стекла и зеркала заданной формы; исследовал зрение, обычное и через очки.
В 1644 году были изданы «Философские начала». В этом сочинении Декарт объясняет механизм образования Вселенной из вихрей. Около Солнца обращается жидкость, которая увлекает все планеты, а другие вихри меньших размеров обращаются около планет и увлекают их спутники. С первого взгляда, такая идея грандиозна, и поэтому не удивительно, что ее приняли многие ученые, например, Лейбниц, Гюйгенс, Бернулли и другие. Однако было и немало возражений, и со временем эту идею Декарта совершенно забыли.
Он много занимался анатомией и физиологией. Был даже такой случай: когда один из его почитателей поинтересовался, где его библиотека, Декарт показал на тушку теленка, которого собирался анатомировать, что она здесь.