Особое место по своему содержанию занимают Записные книжки 1872 г. №№ 2 и 4, в которых зафиксированы наблюдения и размышления Толстого по вопросам естествознания, в частности по физике.
Не пытаясь дать в настоящем предисловии исчерпывающий анализ этих записей, все же необходимо сделать по поводу них несколько общих замечаний.
Наличие этих записей опровергает довольно распространенное представление, будто Толстой не интересовался точными науками и не был с ними достаточно знаком. Чтение этих записей убеждает в том, что Толстой был знаком с работами известных физиков своего времени. В тексте встречаются ссылки на Фарадея, Деви, Джоуля, Тиндаля и др. Упоминаются такие новые по тому времени открытия и экспериментальные данные, как поляризация света, разложение спектра на тепловые, световые и ультрафиолетовые («химические») лучи, химическое действие электрического тока и ряд других.
Из записей Толстого видно, что он не только знакомился с достижениями современной ему физики, но касался весьма широкого круга проблем этой науки и относился к ним со свойственным ему глубоким интересом и критикой самого существа вопроса. Показательно также, что Толстой, вопреки своим общим идеалистическим философским позициям, к изучению явлений природы подходил материалистически. В своих толкованиях физических явлений Толстой исходит из представления о материи как вещи реально существующей, которая подлежит исследованию объективно существующим разумом. Он утверждает, что «все мироздание состоит из движущихся частей материи различной формы» (т. 48, стр. 133). В записи от 16 марта 1872 г. читаем: «Материя одна. Материя для себя самой непроницаема. Материя бесконечно дробима. Пространства без материи мы не знаем и не можем себе представить. — Вот аксиомы» (т. 48, стр. 148).
Несомненно, что ряд высказываний Толстого по вопросам физики стоял на уровне современной ему науки, а в отдельных случаях он шел впереди ее. Таково, например, рассуждение о покое и движении, записанное 7 марта 1872 г., близкое по своему смыслу к закону относительности, открытому значительно позже: «Движение не есть противуположение покою. Покоя нет, как скоро есть движение... Движение есть противуположение направлений движения. 10 верст в час и 30 верст в час в одном направлении, как мы говорим, — есть движение в противуположные направления с быстротою общею в 20 верст в час и движение одного с быстротой 15 верст, а другого 5 верст в час».
