Вместе со своими старшими братьями Густав Роберт посещал гимназию. Учился он хорошо, особенно ему давались физика и математика. Последней юноша до поры до времени отдавал предпочтение, считая, что физика представляет собой «скучные наблюдения и скучные расчеты». От подобной точки зрения будущий физик отказался под влиянием замечательного ученого и преподавателя Франца Эрнста Неймана, у которого он учился на физико-математическом факультете Кенигсбергского университета. Именно под руководством Неймана Густав Роберт сделал в 1845 году свою первую научную работу – исследование прохождения электрического тока через пластинки. Уже через два года Кирхгоф открыл названные позже его именем правила, описывающие закономерности протекания постоянного тока в разветвленных цепях. В том же 1847-м году молодой ученый получил первую научную степень и право на научную командировку в Париж. Впрочем, воспользоваться этим правом ему не удалось по политическим причинам – зимой 1848 года (22–24 февраля) во Франции произошла революция.
В 1848 году Кирхгоф защитил диссертацию в Берлинском университете и занял в нем должность приват-доцента. Кроме того, он стал действительным членом Берлинского физического общества. В это время молодой ученый разрабатывал теорию изгиба пластинок. В Берлине Густав провел два года, после чего ему было предложено место экстраординарного профессора физики в Бреславле (ныне – город Вроцлав в Польше). Но здесь Кирхгоф тоже проработал недолго. В 1851–1852 годах в Бреславле преподавал Бунзен[87]
. Сотрудничество двух талантливых ученых очень быстро переросло в дружбу.В 1852 году Бунзен перебрался в Гейдельбергский университет и вскоре добился того, что туда же был приглашен в качестве профессора физики и Кирхгоф. Но не следует думать, что получение этой должности стало исключительно результатом протекции. Густав Кирхгоф к тому времени был уже широко известен в научном мире, его приглашали не только в Гейдельберг, но и в университеты Берлина и Бонна. Нужно сказать, что как раз в это время Гейдельбергский университет, один из старейших в Германии, переживал период своего расцвета, туда приходило много молодых и талантливых ученых, формировалось одно из крупнейших научных сообществ Европы. И Кирхгоф по праву занял достойное место в новом сообществе. Следующие 20 лет своей жизни ученый провел в Гейдельберге.
Густав Кирхгоф был блестящим преподавателем, и слава о его педагогических способностях быстро распространилась далеко за пределы Гейдельбергского университета. Учиться к нему съезжались студенты со всего мира. На лекциях ученый успевал в короткое время изложить слушателям удивительно обширный и структурированный материал. Он также руководил экспериментальными работами своих студентов, привлекал их к собственным исследованиям. Правда, находились и критики, считавшие лекции Кирхгофа слишком уж сухими. Так известный математик Феликс Клейн писал: «Он читал наизусть гладко обработанную рукопись и скорее позволил бы себе посреди лекции заглянуть в нее, чем дал бы повод обвинить себя в небольшом отступлении от написанного».
С переездом в Гейдельберг совпало еще одно значительное событие в жизни Густава Кирхгофа – он женился на дочери своего бывшего преподавателя математики Кларе Ришело. Казалось бы, личная жизнь ученого складывалась вполне удачно. Брак был многодетным, у счастливых супругов родилось четверо детей: две девочки и два мальчика. Но в 1869 году Клара умерла, и Кирхгоф был вынужден самостоятельно воспитывать детей. Положение осложнялось еще и тем, что ученый к этому времени частично потерял подвижность в результате несчастного случая. Он мог перемещаться только на костылях или в инвалидном кресле. Тем не менее, в 1872 году Кирхгоф повторно вступил в брак, его второй женой стала Луиза Бромелль. Этот брак был бездетным.
Научная же деятельность Густава Кирхгофа проистекала вполне благополучно. После переезда в Гейдельберг он много работал совместно с Бунзеном. В частности, коллеги изучали спектры пламени, окрашенного парами различных солей. Здесь нужно сделать небольшое отступление. Еще в 1814 году немецкий физик Йозеф Фраунгофер описал исследованные им темные линии в спектре Солнца – линии поглощения, названные позже его именем. Справедливости ради следует сказать, что еще раньше эти линии были обнаружены англичанином Уильямом Хайдом Уолластоном, но открытие Фраунгофер сделал независимо, а его исследование было более качественным и полным.