Физик П. Н. Лебедев впервые в мире установил общие закономерности, присущие волновым процессам различной природы (звуковым, электромагнитным, гидравлическим и др.), сделал иные открытия в области физики волн.
Лебедев родился в купеческой семье. Физикой увлекся еще в юношеские годы, но так как доступ в университет для него, как выпускника реального училища, был закрыт, он поступил в Московское высшее техническое училище. Впоследствии Лебедев говорил, что знакомство с техникой оказалось ему очень полезным при конструировании экспериментальных установок. В 1895 Лебедев создал тончайшую установку для генерирования и приема электромагнитного излучения с длиной волны 6 и 4 мм, исследовал отражение, преломление, поляризацию, интерференцию этих волн и другие явления.
В 1900 Лебедев при помощи виртуозных, хотя и выполненных скромными средствами опытов подтвердил теоретическое предсказание Максвелла о давлении света на твердые тела, а в 1908 — и на газы. Это явилось важной вехой в науке об электромагнитных явлениях. Известному английскому физику У. Томсону принадлежат слова: «Я всю жизнь воевал с Максвеллом, не признавал его светового давления, и вот... Лебедев заставил меня сдаться перед его опытами».
Лебедев изучал также действие электромагнитных волн на резонаторы и выдвинул в связи с этими исследованиями глубокие соображения, касающиеся межмолекулярных взаимодействий, занимался вопросами акустики, в частности, гидроакустики. Изучение давления света на газы побудило Лебедева заинтересоваться происхождением хвостов комет.
Не ограничиваясь научно-исследовательской деятельностью, Лебедев отдавал много сил созданию научной физической школы, которая, по существу, была первой в России. К 1905 в его лабораторию входило уже около двадцати молодых ученых, которым суждено было сыграть видную роль в развитии физики в России. Ассистентом и ближайшим помощником Лебедева был П. П. Лазарев, ставший после смерти своего учителя руководителем лаборатории, а в 1916 — директором первого Научно-исследовательского института физики в Москве, из которого вышли С. И. Вавилов, Г. А. Гамбурцев, А. Л. Минц, П. А. Ребиндер, В. В. Шулейкин, Э. В. Шпольский и другие. Именем П. Н. Лебедева назван Физический институт Российской Академии наук в Москве.
Эксперименты Лебедева требовали применения тщательно продуманной, порой довольно сложной «механики». Это иногда порождало нелепые упреки, в том, что у Лебедева «наука сведена до уровня техники». Однако сам Лебедев считал вопрос связи науки с техникой очень важным.
Последний цикл исследований Лебедева недооценен и поныне. Эти исследования имели целью проверить гипотезу английского физика Сазерленда относительно перераспределения зарядов в проводниках под действием гравитации. В небесных телах, планетах и звездах, по мысли Сазерленда, происходит «выдавливание» электронов из внутренних областей (где давления велики) на поверхность, благодаря чему внутренние области заряжаются положительно, а поверхность тел — отрицательно. Вращение же тел вместе с перераспределившимися в них зарядами должно порождать магнитные поля. Таким образом, предлагалось физическое объяснение происхождения магнитных полей Солнца, Земли и других небесных тел.
Гипотеза Сазерленда не имела в то время надежного теоретического обоснования, и потому особую важность приобретал задуманный Лебедевым опыт по ее проверке. Поняв, что центробежные силы, как и гравитационные, должны вызывать перераспределение зарядов, Лебедев выдвинул простую, но весьма остроумную идею: если гипотеза Сазерленда верна, то при быстром вращении электрически нейтральных тел должно возникать магнитное поле. Именно такое «намагничивание вращением» и должен был обнаружить опыт.
Работа проходила в очень трудных условиях. В 1911 в знак протеста против реакционных действий министра народного просвещения Л. А. Кассо Лебедев вместе с другими прогрессивными преподавателями решает оставить Московский университет. В результате очень тонкий опыт, который он проводил в подвале физического факультета, был скомкан. Искомого эффекта обнаружить не удалось. Причина неудачи заключалась не в отсутствии эффекта, а в недостаточной чувствительности установки: оценки для магнитных полей, на которые ориентировался Лебедев, и которые основывались на работах Сазерленда, оказались значительно завышенными. В университете Шанявского на частные средства Лебедев создал новую физическую лабораторию, но продолжить исследования не успел. Он умер в возрасте 48 лет, не успев закончить свои исследования.
Выдающийся русский учёный В. И. Вернадский получил мировую известность энциклопедическими трудами, послужившими основой для появления новых научных направлений в геохимии, биохимии, радиологии.