Ломоносов помнил и о подвигах старинных русских мореплавателей и, как никто в его время, мог оценить их значение. Ему были хорошо известны найденные в 1736 году в Якутском архиве Г. Миллером «скаски» о плавании холмогорца Федота Алексеева, который вместе с казаком Семеном Дежневым проплыл в 1648 году из устья Колымы в Анадырский залив. «Сей поездкой, — писал Ломоносов, — несомненно доказан проход морской из Ледовитого океана в Тихой».
Ломоносов отмечает заслуги простых промышленных людей, которые своими плаваниями подготовили почву для научных исследований. «Из неутомимых трудов нашего народа» Ломоносов заключил, что установление Северо-Восточного морского пути вполне возможно. «Россияне далече в оной край на промыслы ходили уже действительно близ 200 лет», — писал Ломоносов.
Прежде чем выступить со своим предложением об организации экспедиции, Ломоносов в течение многих лет подбирает исторические и современные ему свидетельства о плавании в полярных водах русских и иностранных мореходов. Отмечая неудачи англичан и голландцев, искавших Северный морской путь, Ломоносов говорит, что эти попытки совершались без «ясного понятия предприемлемого дела», и без «довольного знания натуры», и без «ясного воображения предлежащей дороги». Иностранцы, в особенности англичане, двигались вдоль северных берегов, охваченные жаждой наживы, а не для изучения неведомых земель. Личной корысти европейских торгашей Ломоносов противопоставляет патриотический долг и любовь к науке. Он рассматривает вопрос о Северном морском пути прежде всего как широкую научную проблему, настаивает на систематическом изучении северного побережья, что только и может обеспечить надежное освоение «хода» Ледовитым океаном.
В «Кратком описании разных путешествий по северным морям» Ломоносов подчеркивает научные заслуги русских морских офицеров, посланных «для описания северных берегов сибирских». Он отмечает исследования Малыгина, Скуратова, Минина, Прончищева, Харитона и Дмитрия Лаптевых, Челюскина и указывает, что после их трудов «сомнения о море всю Сибирь окружающем не остается». Ломоносов — не преминул подчеркнуть, что новым данным, добытым русскими мореплавателями, «известие о морском пути Федота Алексеева с товарищами весьма соответствует».
Ломоносов широко пользуется свидетельствами, полученными от простых казаков и промышленных людей, хотя их показания нередко сбивчивы и противоречивы. Он постоянно сличал и сопоставлял эти, как он называл их, «прекословные» сведения, пытаясь добраться до истины.
Изучение материалов, собранных в Академии наук, интерес и внимание к народному опыту, собственное непосредственное знакомство с морями русского севера, приобретенное в годы юности, огромный кругозор ученого-естествоиспытателя, ясное сознание хозяйственного и политического значения Северного морского пути позволили Ломоносову впервые научно разработать и поставить во всей широте эту величественную проблему.
Ломоносов проявляет большую проницательность, указывая, что «главным препятствием» для достижения намеченной цели надо считать не «стужу», а «лед от ней происходящий».
Ломоносов первый предложил научную классификацию полярных льдов. Им установлено принятое в настоящее время в науке разделение льдов на «сало», ледяные поля («стамухи») и ледяные горы («падуны»). «Мелкое сало, — указывает Ломоносов, — подобно как снег плавает в воде». Этот вид плавучего льда «иногда игловат, или хотя и связь имеет, однако гибок и судам невредим». «Стамухи или ледяные поля кои нередко на несколько верст простираются, смешанные с мелким льдом. Таковые льды плавают в большом количестве и суда удобно затирают». «Горы нерегулярной фигуры, — по описанию Ломоносова, — в воде ходят от 35 до 50 сажен, выше воды стоят на десять и больше, беспрестанно трещат, как еловые дрова в печи; по чему узнать можно таких плавающих гор приближение в тумане и ночью и взять предосторожность».
Ломоносов также правильно объясняет различия в движении льдов по океану, указывая на роль ветра для движения ледяных полей и мелкого льда и морских течений для ледяных гор. «Ветрам мелкие и только тонкие удобно повинуются, — писал Ломоносов, — а падуны и стамухи больше нижняя часть воды движет, так что нередко противные движения мелкого и крупного льда примечаются». «Того ради неотменно должно по возможности вникнуть в изыскание оных Ледовитого океана движений». Ломоносов с поразительной чуткостью предугадывает, что в открытой части океана дрейф льдов должен проходить с востока на запад. Только знаменитый дрейф Нансена на корабле «Фрам» в 1893–1896 годах впервые доказал справедливость этого гениального указания русского ученого.
Точно так же, рассматривая вопрос о возможности северо-западного прохода, Ломоносов проницательно замечает: «хотя он и есть, да тесен, труден, бесполезен и всегда опасен». Жизнь подтвердила мнение Ломоносова. Северо-западный морской проход вдоль берегов американского материка не имеет практического значения. Впервые его удалось пройти лишь в 1903–1906 годах Р. Амундсену на небольшом судне «Иоа» всего 47 тонн водоизмещением).
Эти замечательные предвидения Ломоносова не были случайной, счастливой догадкой. Ломоносов стремился построить свои заключения «по натуральным законам и по согласным с ними известиям», то есть исходя из общих законов природы и совокупности фактов, добытых к тому времени наукой.
Полярные страны были еще мало изведаны. В них предстояло еще проникнуть. Ломоносову приходилось определять «по вероятности» положение берегов «студеного приполярного океана», высказывать догадки относительно условий полярных плаваний, течения вод, движения льдов и т. д. Ломоносов неизбежно должен был встать на путь теоретических построений и гипотез. Гипотеза была для него в данном случае и средством познания и практически необходимым руководством для действия.
Разбирая вопрос о возможности Северного морского пути, Ломоносов пытается уловить в хаосе разрозненных и не связанных между собой фактов основные закономерности, что позволило бы не только научно осознать бесчисленное множество отдельных явлений, но и разрешить вопросы, для решения которых в то время не представлялось никаких других средств. Поэтому Ломоносов впервые пытается установить общую закономерность в образовании земной поверхности и занимается так называемыми геоморфологическими гомологиями.
«Рассматривая весь шар земной не без удивления видим в море и в суше некоторое аналогическое взаимно соответствующее положение», — пишет Ломоносов и указывает как пример такой аналогии «две великие суши земной поверхности, Старой и Новой свет составляющие», которые «много фигурою [то есть очертаниями своих берегов] сходствуют». «По такой великой аналогии заключаю, — продолжает Ломоносов, — что лежащий против Сибирского берега на другой стороне северной Американской берег Ледовитого моря протянулся вогнутою излучиною, так что северную полярную точку кругом обходит». Исходя из этой аналогии, Ломоносов приходит к выводу, что «берег Северного Океана насупротив Сибирскому лежащий», тогда еще ничем и никогда не посещавшийся, должен быть «крут, приглуб, и много меньше пресной воды изливать нежели Сибирской». А из этого, в свою очередь, следовало, что сибирский берег с большим числом многоводных рек «несравненно больше льдов плоских то есть стамух производит, нежели Американской», который, в свою очередь, «производит больше падуну, нежели пологой Сибирской».
