Окончив курс Морской академии, Борис Борисович в 1887 г. оставил службу во флоте в чине лейтенанта и решил всецело посвятить себя науке, в которой любимою им отраслью стала физика. Он уехал в Германию и работал главным образом в Страсбурге под руководством сперва Крундта, потом Кольрауша и отчасти в Берлине; защитив в 1890 г. «summa cum laude»[100] свою известную диссертацию «О Дальтоновом законе», он вернулся в Россию и, сдав магистерский экзамен, стал читать в качестве приват-доцента лекции при Московском университете.
В 1892 г. им был помещен в московском «Математическом сборнике» труд под заглавием: «Исследования по математической физике. Часть I. Общие свойства диэлектриков с точки зрения механической теории теплоты. Часть II. О лучистой энергии», и в начале 1893 г. представлен в факультет как магистерская диссертация.
Эта диссертация встретила со стороны рецензентов А. Г. Столетова и А. П. Соколова весьма суровую оценку и отзыв, который, может быть, следует назвать чрезмерно строгим. Отзыв этот получил огласку, возгорелась полемика, в которой обе стороны проявили страстность, доставившую, наверное, им обоим впоследствии горькие минуты.
Борис Борисович оставил Московский университет и стал читать лекции в Юрьевском университете.
В это время в Академии наук стала вакантною кафедра физики. Бывший вахтенный мичман «Герцога Эдинбургского», занимая тогда пост президента Академии, сумел убедить своих сочленов в высокой талантливости молодого ученого, которого репутация казалось столь жестоко поколебленной, и князь Борис Борисович был избран в адъюнкты Академии по кафедре физики, причем в числе шести академиков, подписавших представление, значится и имя гордости нашей Академии – П. Л. Чебышева. Борис Борисович переехал в Петербург и, ревностно и энергично ведя научную академическую работу, совершенствуя и дополняя в то же время и оборудование физического кабинета Академии, принял на себя труд чтения лекций и ведения практических занятий по физике в Николаевской морской академии, в которой незадолго перед тем К. Д. Краевич благодаря своей настойчивости получил средства и оборудовал физическую лабораторию.
К этому времени относится целый ряд работ Бориса Борисовича, напечатанных в изданиях Академии наук, главным образом по электричеству. Избрание Бориса Борисовича в Академию наук не было встречено сочувственно в широких кругах русского ученого мира, и первые его работы подвергались жестокой критике. Эта критика, однако, не подавляла энергии Бориса Борисовича, он неослабно продолжал свою деятельность и не стеснялся печатать свои изыскания, может быть, и не доводя их до желаемой степени полноты и совершенства.