Канадский ученый В. Босс в книге «Ньютон и Россия» (Кембридж, 1972 год) на огромном фактическом материале показал, что развитие научных знаний в нашей стране, формирование штата Санкт-Петербургской академии наук, открытой в 1725 году, происходили благодаря Я. В. Брюсу под влиянием ньютонианства, что сразу вывело Россию на передовые позиции в развитии научных знаний.
Во время пребывания в Англии Брюс начал создание рукописной книги «Статьи по математике и астрономии». Книга имела разделы: «Угловой сектор», «Построение синусов, тангенсов и секансов», «Основы пропорции диаметра окружности к ее длине», «Техника логарифмов или действия с логарифмами», «Основные логарифмы заданных чисел», «Проблемы астрономии», «Теория движения планет», «Орбита Луны», «Орбита Солнца», «Проекция орбиты Солнца», «Три известных долготы Солнца, находящихся в его апогее и перигее».
Статья из этой книги «Теория движения планет» в качестве научного трактата хранится в библиотеке Кембриджского университета и библиотеке Российской академии наук в Санкт-Петербурге.
Вернувшись из Англии, Брюс консультирует Петра I при проведении астрономических наблюдений. Известны опыты наблюдений за затмением Солнца в 1699 году, полетами болидов (звездных тел) в 1704 и 1716 годах. Консультации Брюса касались определения местоположения и подбора приборов и инструментов для проведения таких наблюдений. В 1706 году Брюс по просьбе Петра высылает ему чертеж инструмента для определения высоты склонения Полярной звезды и подробное описание применения инструментов для успешного проведения такого опыта.
В 1699 году Петр поручил Брюсу организовать в Москве «навигацкую школу». Наиболее удобным помещением для размещения этой школы была признана построенная в 1692–1695 годах в Москве на Земляном Валу Сухарева башня. Так как эта башня возвышалась над землей на 64 метра и к тому же находилась на одном из наиболее высоких мест Москвы, то Брюс нашел, что одновременно с размещением в ней «навигацкой школы» она может быть весьма выгодно использована и для устройства в ней обсерватории.
С января по июнь 1700 года в этой башне Брюс оборудовал первую государственную астрономическую обсерваторию. Имеются сведения, что в этой обсерватории, кроме астрономических зрительных труб, Брюсом были размещены измерительные инструменты — секторы и квадранты — для определения времени по звездам Большой и Малой Медведицы. Здесь же был помещен привезенный в Москву из Голландии еще при жизни Алексея Михайловича большой звездный глобус диаметром 2 метра 13 сантиметров работы наследников известного голландского географа Жуильяма Блеу.
В 1716 году Брюс сообщил Петру о том, что им на Солнце «усмотрены» пятна, и тут же добавил, что, насколько ему известно, их «уже с 30 лет не видно было» и он «от роду своего впервые увидел». Это его заявление дает, таким образом, основание считать, что солнечные пятна, обнаруженные Галилеем, первым в России исследовал Я. В. Брюс.
Все эти отрывочные данные полного представления о характере и объеме выполненных Брюсом астрономических наблюдений, конечно, не дают. Однако по ним уже можно предполагать, что объем его работ был достаточно обширен.
На то, что выполнявшиеся Брюсом уже в первые годы его занятий астрономией наблюдения были серьезны и заслуживали большого внимания, показывает такой факт.
В 1803 году французский астроном Жозеф Жером Лаланд опубликовал ставшую известной в свое время «Историю астрономии». Излагая хронику событий в наблюдательной астрономии с древнейших времен до конца XVIII века, он в записи, стоящей под 1700 годом, указал, что в этом году «некоторые наблюдения» проводил Брюс. Какие именно наблюдения Брюса имелись при этом в виду, неизвестно. Однако если бы они не имели научного значения, то вряд ли он стал бы включать их в свою летопись, где им отмечалось лишь то, что действительно представляло интерес для истории астрономии.
Публикации Лаланда являются пока едва ли не единственным источником, проливающим свет на проведение астрономических наблюдений Я. В. Брюсом в Глинках. В перечне астрономических событий 1728 года он вторично упомянул имя ученого, говоря, что в этом году «Брюс произвел астрономические наблюдения…». Никаких документов, которые рассказали бы нам, какие именно астрономические наблюдения вел тот в Глинках, пока не найдено.
Здание обсерватории, построенное, как считают исследователи, по собственному проекту Брюса, имело открытые лоджии и было очень удобно для проведения наблюдений.