1933 yılı, Türk yüksek öğreniminin tarihinde bir dönüm noktasıydı. Eski Darülfünun kapatılmış, yerine modern bir kurum olarak İstanbul Üniversitesi kurulmuştu. Üniversite reformu, Avrupa'dan — özellikle Nazi Almanyası'ndan kaçan seçkin bilim insanlarının — Türkiye'ye davet edilmesiyle birlikte yürütülüyordu. Cahit Arf, işte bu canlanma döneminde İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi'nin matematik bölümüne katıldı. Genç bir öğretim elemanı olarak, hem ders veriyor hem de matematiğin sınırlarında kendi araştırmasını derinleştirecek bir ortam arıyordu. O yıllarda İstanbul Üniversitesi, Avrupalı sürgün profesörler sayesinde olağanüstü bir bilimsel zenginlik yaşıyordu. Arf, bu uluslararası ortamda hem öğreten hem öğrenen biri oldu. Matematiğin Almanya'da, Fransa'da ulaştığı en güncel düzeyle yakın temas kurma fırsatı buldu. Ancak Arf, sıradan bir öğretim üyesi olarak kalmak istemiyordu. Avrupa'da gördüğü matematik araştırmasının ne kadar ileri gittiğini biliyordu ve kendi katkısını yapabilmek için o cephede yer almak istiyordu. Bunun yolu da bir doktoradan, hem de matematik dünyasının en güçlü merkezlerinden birinde yapılacak bir doktoradan geçiyordu. Bu özlem, onu birkaç yıl içinde Almanya'ya, matematik tarihinin efsane kenti Göttingen'e götürecekti. İstanbul'daki bu ilk yıllar, dünya çapında bir keşfe atılacak adımın hazırlığıydı.