«В науке нет широкой столбовой дороги, и только тот может достигнуть ее сияющих вершин, кто, не страшась усталости, карабкается по ее каменистым тропам».
Карл Маркс.
Семь лет работал Вильямс над изучением вопросов механического анализа почв. Он работал упорно, настойчиво, ставя сотни опытов, совершенствуя и улучшая методы исследования. Месяцы тяжелого труда уходили на то, чтобы убедиться — существующие приемы работы не годятся, они несовершенны, они ошибочны. И Вильямс безжалостно отбрасывал их и приступал к новым опытам. Он понимал, как долог и нелегок путь к достижению той цели, которую поставил он себе в самом начале своей научной деятельности, — разгадать тайны плодородия почвы, научиться управлять законами, регулирующими это плодородие. Он говорил: «Кто не знает, с какими усилиями и трудностями сопряжены работы в таких молодых науках, как почвоведение, где приходится самому прокладывать дорогу по неисследованным еще областям и столько раз возвращаться назад и начинать все сначала».
И в Москве, и в Париже, и в Мюнхене Вильямс уделял главное внимание решению задачи, намеченной им в качестве первого шага на пути к раскрытию тайны плодородия почвы — механическому анализу почв.
Вернувшись из Чикаго осенью 1893 года, Вильямс начал сводить воедино результаты семилетних исследований, обогащенный большим запасом знаний и наблюдений, накопленных им за годы своего учения и странствований. К концу 1893 года он завершил свою работу и представил ее в качестве магистерской диссертации под названием «Опыт исследования в области механического анализа почв».
Последователь Докучаева и Костычева, ученик Тимирязева, Стебута и Густавсона, Вильямс подошел к своей задаче очень широко.
Прежде всего он отказался от одностороннего подхода к изучению почвы. Он подверг критике теорию немецкого химика Юстуса Либиха (1803–1873) о так называемом «полном возврате». Либих считал, что необходимо вернуть в почву все то количество минеральных веществ, которое взято из почвы сельскохозяйственными растениями. Только в этом, в удобрении почвы, заключалась, по Либиху, задача агрономии. Либих исходил из одного лишь запаса питательных веществ в почве, пренебрегая значением ее физических свойств, обеспеченностью водой и всеми другими факторами, влияющими на плодородие. Вильямс говорил:
«Основания теории Либиха, очевидно, неправильны, и выводы ее противоречат действительности.
