Когда по решению Сената в Петербурге организовали при академии наук "семинарию" для самых способных к учению дворян, Ломоносов попал в список тридцати избранных. При оформлении бумаг обнаружилось, что он не дворянин. За обман Ломоносова могли наказать — в Холмогорах он числился как беглый крестьянин, не плативший в казну налога. Но архимандрит Феофан Прокопович, кода-то близкий сподвижник Петра I, ценивший людей не за происхождение, а за заслуги и талант, поддержал крестьянского сына. Ломоносов оправдал эту поддержку. Он продолжал удивлять учителей усердием и успехами. Изменились и условия. При Академии наук каждый студент только на питание получал по пять рублей в месяц — половину того, что в Москве выдавали на год. Спустя некоторое время наиболее способных студентов направили в Германию для изучения химии и горного дела. Ломоносов вошел в их число.
Пять лет, проведенных им в Германии, напоминают приключенческий роман. Ломоносов, преуспев в постижении наук, влюбляется в дочь своей квартирной хозяйки, женится на ней, тратит деньги, отпущенные ему академией, на дорогие костюмы, уроки фехтования и танцев, проводит время в разгульных пирушках, сражается на дуэлях, ссорится с одним из профессоров, делает долги, скрывается от кредиторов, обманом его завербовывают в прусскую армию, он спасается бегством, возвращается в Россию, следом за ним приезжает разыскивающая его жена с двухлетней дочерью. Широта натуры проявлялась у Ломоносова во всем — ив науке и в жизни.
После возвращения в Петербург Ломоносов начинает играть главную роль в деятельности Академии наук. Он публикует одну за другой научные работы, делает важнейшие открытия в химии и физике, создает первый в России химический кабинет, проводит уникальные наблюдения прохождения планеты Венера через диск солнца, исследует электрические явления, разрабатывает план северного морского пути.
Имя Ломоносова становится известным. Его первым из русских ученых избирают почетным членом иностранных академий наук. Русская наука в его лице получает европейское признание. Положение в самой Российской академии наук было очень сложным. Всеми делами в ней заправлял секретарь Шумахер. Получив в Германии звание доктора богословских наук, он в поисках счастья приехал в Россию, сумел войти в доверие к личному врачу Петра I, женился на дочери придворного повара, стал библиотекарем царя и выполнял его поручения по приглашению в Россию иностранных ученых, а позже прибрал к рукам канцелярию академии и установил свой контроль над всеми денежными расчетами, начиная от выплаты жалованья профессорам и заканчивая закупками провизии для студентов.
Шумахер не давал ходу русским ученым, поддерживал иностранцев, но только тех, кто не мешал ему набивать карман за счет академии. Ломоносову пришлось вступить в схватку с всесильным зятем дворцового повара, Шумахер, которого называли "неученым членом академии и канцелярским деспотом", ловкими интригами устранил со своего пути не одного соперника. Но с Ломоносовым коса нашла на камень. Дело доходило до прямых столкновений. Однажды Ломоносов крепко поколотил своих недругов немцев, перебил зеркала и изрубил шпагой дверь, за что попал под арест и несколько месяцев не допускался на заседания ученого совета.
Шумахера в конце концов уличили в растрате денег и даже в воровстве казенного вина. Изворотливому немцу удалось оправдаться и, уплатив недостачу, он все-таки остался при академии. Его спасло заступничество покровителей, самым могущественным из которых был личный врач императрицы Елизаветы Лесток.
Борьба Шумахера и Ломоносова продолжилась. Сильный своим коварством и низостью, Шумахер побаивался буйного соперника, к тому же обладавшего недюжинной физической силой и решительным, крутым нравом. Известно, что однажды, когда Ломоносов прогуливался по лесу в окрестностях Петербурга, на него напали три матроса. Разбойники потребовали, чтобы он отдал им свою одежду. Взбешенный такой наглостью, Ломоносов прибил всех троих грабителей, заставил их раздеться, связал одежду в один узел и с этими трофеями и победными криками вернулся домой. Шумахер хорошо знал этот случай. Такой противник был ему не по зубам. Но, как мог он вредил Ломоносову до конца своих дней.
Может быть, Шумахер и одолел бы Ломоносова, но у ученого тоже нашлись высокие покровители. Его взял под опеку фаворит императрицы Елизаветы граф Иван Иванович Шувалов. Он любил науку, искусство, поэзию, интересовался химическими опытами Ломоносова, подолгу жил за границей, переписывался с Вольтером и другими знаменитостями. Его стараниями в России открылась академия художеств.
После перемены власти, когда на троне оказалась Екатерина II, над Ломоносовым нависли тучи. Враги оклеветали его, и императрица едва не приняла их сторону. Она даже подписала указ об отставке ученого от службы в академии наук. Но потом, благодаря заступничеству графа Григория Орлова, Екатерина II изменила свое мнение. Она лично посетила Ломоносова и отобедала у него. Сам этот факт оградил ученого от дальнейших нападок. Екатерина II отозвала из Сената указ об отставке и пожаловала Ломоносову чин статского советника, равнявшийся генеральскому, и назначила жалованье почти в две тысячи рублей — до этого Ломоносов получал всего триста рублей в год.
Благодаря природному дару и упорству Ломоносов из северных крестьян выбился в "большие" люди, получил чины и признание, стал крупным ученым. Но, очевидно, положил на это слишком много сил. "Статский советник и профессор Ломоносов умирал трудно и одиноко, - пишет современный биограф.- Отяжелевший, но все еще порывистый и беспокойный, он лежал в притихшем большом доме. В саду наливались соком посаженные им деревья. Весенний ветер стучал в окна. В мозаичной мастерской стояли недоконченные картины.
Ломоносов знал, что он умирает. "Я не тужу о смерти: пожил, потерпел и знаю, что обо мне дети отечества пожалеют",- записал он. Но его тревожила судьба его дела. Порой ему казалось, что вся напряженная борьба, которую он вел, пошла насмарку. Он сполна узнал цену милостям императрицы (Екатерины II) - и видел, что национальные начата русской науки, которые он развивал, снова поставлены под угрозу. Он не скрывает своих мрачных раздумий. Даже обходительному, но, в сущности, очень безразличному к нему Якобу Штелину Ломоносов сказал: "Друг, я вижу, что я должен умереть, и спокойно и равнодушно смотрю на смерть. Жалею токмо о том, что не мог я свершить всего того, что предпринял я для пользы Отечества, для приращения наук и для славы Академии и теперь при конце жизни моей должен видеть, что все мои полезные намерения исчезнут вместе со мной..."
Прислушивавшиеся к каждому слову царицы придворные, преисполненные сознанием своей значительности, невежественные вельможи, юлящие вокруг них иноземцы, погрязшие в, канцелярщине чиновники откровенно радовались, что уходит, наконец, надоедливый человек, мечущийся и хлопочущий о чем-то на смертном своем одре.
И вот 4 апреля (по старому стилю) 1765 года, около пяти часов дня, перестало биться горячее сердце Ломоносова".
Мировоззрение Ломоносова складывалось постепенно, по мере того как он познает современную ему науку и философию. Ещё юношей ознакомившись с элементами естествознания по «Арифметике» Магницкого. Ломоносов начал стремится к овладению естественнонаучными знаниями.
Вероятно, уже во время учебы в Московской, а затем в Киевской духовной академиях, у него сложилось отрицательное отношение к схоластике, не способной дать подлинные знания об окружающей действительности. В Петербургской Академии наук и за границей перед ним открылся мир современной ему науки. Ломоносов быстро разбирается в идеях этого мира, он усваивает основные, характерные черты естествознания того времени и прежде всего количественный и механический подход к изучению явлений природы. Однако для науки того времени характерны разногласия по вопросам строения материи, методам познания природы и т.д. В физике существовали два основных направления: картезианское и ньютонианское. Хотя последнее уже торжествовало победу, тег не менее некоторые ученые еще придерживались идей Декарта.
Разобравшись в положении современной ему науки, как следует из собственных высказываний Ломоносова и его научной деятельности, он решил выработать свою собственную систему основных принципов и на их основе построить объяснение природы, ее явлений и закономерностей. В своих заметках он писал: «Я хочу строить объяснение природы на известном, мной самим положенном основании».
Конечно, при этом он основывался на достижениях всей современной и предшествовавшей ему науки. Он не хотел полностью следовать ни Аристотелю, ни Декарту, ни Ньютону, ни какому-либо другому «славному» ученому и философу, но он использовал все лучшее, по его мнению, что содержалось в их учениях.
Основой познания Ломоносов считал опыт, который одновременно, по его мнению, является и критерием истинности познанного, критерием истинности теории. Он писал: «Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением».
В научных исследованиях Ломоносов также руководствовался этим принципом. Он стремился изучать отдельные явления природы в их связи. Ломоносов искал связь между различными физическими явлениями, исследовал процессы, при которых происходит переход одних форм движения в другие. В этом отношении он отличался от большинства своих современников, придерживавшихся метафизической концепции невесомых. Он категорически возражал против признания невесомых материй, которые нарушают единство материального мира, разделяют его на отдельные клеточки, не связанные друг с другом, представляют материальный мир в виде шкафа с многочисленными отделениями, разделенными перегородками.