IGOR EVGENYEVICH TAMM
Trong giảng đường đại học lớn, im phăng phắc. Và trong bầu không khí im lặng đó cất lên một lời nói bằng tiếng Anh nho nhỏ. Trên bục giảng là Niels Bohr tóc hoa râm, người Đan Mạch vĩ đại này sắp vào tuổi 50. Đó là năm 1934 đã đi vào lịch sử vật lý nguyên tử như là năm sản sinh ra các mô hình hạt nhân đầu tiên. Người ta khát khao được nghe nói về chúng từ ''chính Bohr'', còn thanh niên sinh viên và giáo viên của họ lại bị cuốn hút bởi các tin tức về lý thuyết lượng tử.
Bohr nói chậm rãi, không được mạch lạc cho lắm. Cử tọa thì nóng lòng chờ lời phiên dịch. Người dịch là giáo sư Igor Evgenyevich Tamm (1895 - 1971) nhanh nhẹn trong lời nói và đi đúng khác hẳn với vị khách nước ngoài trên bục giảng. Mọi người ở trường đại học đều biết giáo sư Tamm tuyệt vời như thế nào trong vai người phiên dịch - sôi nổi, hóm hỉnh, chính xác. Thính giả đặc biệt thích thú còn vì người nói và người dịch trong các công trình của mình, đã phát triển những quan niệm rất khác nhau về bản chất các lực hạt nhân. Bởi vậy khúc nhạc song tấu nhiều giây phút đã biến thành cuộc ''đấu khẩu'', và thanh niên sinh viên tự hào là ''người mình'' cũng tấn công ra trò.
Giáo sư Tamm, từ khi còn tương đối trẻ (lúc đó ông chưa đầy 40 tuổi) đã có những kết quả ''được ghi danh'' trong nền vật lý lượng tử phát triển như vũ bão: lý thuyết Tamm về tán xạ ánh sáng trên tinh thể, các mức Tamm, công thức Klein - Nishina - Tamm, các tương tác trao đổi Tamm. Kết quả cuối cùng trong số ấy được chính Igor Tamm coi là thành tựu lớn nhất của mình mặc dầu 20 năm có dư sau đó, năm 1958, ông mới được nhận giải thưởng Nobel vì một công trình khác, làm vào những năm 30 - lý thuyết về hiệu ứng lạ lùng Cherenkov - Vavilov.
Tính chất lạ lùng của hiệu ứng là ở chỗ thoạt nhìn nó tưởng như không thể xảy ra. Phát ra các electron bay qua vật chất nhanh hơn ánh sáng, nhưng vận tốc lớn như thế bị cấm bởi lý thuyết tương đối. Một hiệu đính nhỏ đã cứu vớt tình thế: vận tốc cao hơn vận tốc ánh sáng chỉ bị cấm trong chân không; còn đi qua vật chất - chất lỏng hay chất khí - bản thân ánh sáng chuyền động chậm hơn. Electron ''có quyền'' chạy nhanh hơn vận tốc này của ánh sáng! Trong diễn văn nhận giải Nobel của Tamm (cùng với I. M. Frank), toán học chính xác và vật lý tinh tế đã cùng ca khúc khải hoàn, nhưng Igor Tamm thừa nhận ông ''sẽ thoải mái hơn nhiều nếu được nhận giải thưởng vì một kết quả khoa học khác'': lý thuyết các lực hạt nhân.
Đồng nghiệp của người được giải có thể tranh luận về những ý kiến tự đánh giá của chính tác giả các công trình nghiên cứu này, các sử gia khoa học có thể không đồng ý với ý kiến này. Suy cho cùng thì ở đây các ý kiến khác nhau có quan trọng gì. Nhưng đánh giá của cá nhân tác giả đối với sáng tạo của mình, khi tài năng xuất chúng được kết hợp với thái độ phê phán đối với mình, điều đó còn quan trọng hơn nhiều. Có thể đó là tiêu chuẩn để xác định thiên tài? Nếu vậy thì chắc chắn Igor Evgenyevich là một thiên tài. Phải nói thêm là, hồi còn rất trẻ, Tamm cũng có một sự kiện nho nhỏ - giống y như với thiên tài được thừa nhận trong vật lý lượng tử là Wolfgang Pauli. Người ta đặt cho nhà lý thuyết trẻ Pauli viết mục từ lý thuyết tương đối cho cuốn Bách khoa toàn thư. Sau khi đọc Einstein đã nhận xét là bài viết hay và nên công bố. Cũng vào đúng những năm 20, Igor Tamm từ Moskva viết cho bố mẹ ''… công trình đầu tiên, đã lâu rồi của con về lý thuyết tương đối cuối cùng đã được gửi sang Đức, chuyển cho chính Einstein'', ông thấy bài báo rất hay và đã đồng ý đăng trong ''Biên niên toán học...'' Sự trùng hợp đáng ngạc nhiên làm sao!
Các trang viết tay của Tamm có các tính toán về năng lượng của electron chuyển động.
Từ phải sang trái: I.E.Tamm, V.A.Fok, W.Gordon, E.J.Williams, I.Wallerr, Ya.I.Frenkel, M.S.Plesset; I.D.Landau; W.Crowser, N.Bohr; G.Gelman, Yu.B.Rumer; L.Rosenfeld, G.Tissa; D.D.Ivanenko Viện vật lý kỹ thuật Ucraina năm 1934.
.
Cha mẹ ông sống ở Elizavetsgrad (ngày nay thuộc lãnh thổ Ucraina), nơi Tamm lớn lên, nơi mà cha ông, hậu duệ của một người di cư từ vùng Thỹringen (Đức), là một kỹ sư thành phố, và là nơi Igor tốt nghiệp xuất sắc trường trung học năm 1913. Một năm trước đó, lúc 17 tuổi ông ghi vào nhật ký ''Mỗi người ngay từ lúc trẻ đã phải quyết định anh ta sẽ tạo ra cái gì từ cuộc đời mình...''.
Một chàng trai đã ra cho mình một lời huấn thị như thế thì thật không tầm thường. Cậu quyết định gì vậy? Thật bất ngờ: ''... khoa học không làm mình hứng thú, thứ người hiểu biết “tạp pí lù” thì mình không thể. Chỉ còn lại là cách mạng''. Bằng khát vọng chính trị đó, Tamm đã làm bố mẹ mình sợ đến mức họ phải cho cậu con trai vừa tốt nghiệp trung học tránh xa sự cám dỗ cách mạng của Moskva, Petersburg và các thủ đô Châu Âu cuồng nhiệt. Mùa thu năm 1913, Igor Tamm là sinh viên trường đại học Edinburgh êm đềm ở Scotland. Nhưng sau Edinburgh, cái nôi kiến thức đích thực của chàng trai Tamm 20 tuổi là trường đại học tổng hợp Moskva. Chàng trai sôi nổi vẫn tiếp tục ghét bỏ khoa học tự nhiên. ''Hãy xéo đi, khoa học. Một thứ đạo đức giả...'' - ông đã viết như thế vào năm 1915. - Hỡi ôi, lẽ nào ''con người của khoa học'' - một từ đầy tự hào - đang sống? Đó chỉ là một thế phẩm nào đó của cuộc sống...''
Ý kiến của Tamm gần giống đến ngạc nhiên với các lời cay đắng của Wolfgang Pauli: ''...Tôi lấy làm tiếc là không trở thành diễn viên hài kịch trong điện ảnh hay đại loại như thế, - ông viết vào giữa những năm 20, - chỉ mong sao không bao giờ và không phải nghe gì thêm về vật lý!”
Động cơ của những người trẻ tuổi có khác nhau. Nhưng cơ sở của chủ nghĩa phê phán chỉ có một: con người tài năng cao luôn tìm kiếm con đường đúng đắn nhất để tự thể hiện mình được nhiều nhất! Đương nhiên, trong thầm kín, cả hai người đều nhận thức rằng, trên thực tế họ là “những người của khoa học” đích thực. Không phải tình cờ mà Igor Tamm sau lời chửi đổng đã tán dương nhà bác học: ''... một lời đầy tự hào''! Và còn nói thêm về các công việc khoa học: ''Phải đó là một thói nghiện tư duy nào đó, thậm chí còn hơn thế: rượu tạm thời làm bạn thoát tục còn tư duy thì mãi mãi cố làm cho bạn phong phú hơn...''.
Và hoàn toàn tự nhiên là vào những ngày cao trào của cách mạng - ngày 14 tháng Mười một năm 1917 - ông đã ghi vào nhật ký: “Thật lý thú là lương tâm không mảy may dày vò mình, việc mình tạm thời xa rời chính trị''. Năm năm sau, năm 1922, ông thừa nhận: ''Mọi ý nghĩ của mình đều dành cho vật lý''. Và điều đó vẫn không thay đổi trong suốt đoạn đời còn lại của ông.
… Khi sắp xuất bản toàn tập các công trình của Viện sĩ Tamm và có thể xem xét toàn bộ con đường sáng tạo lâu dài của ông, kể cả các nghiên cứu và khám phá còn giữ bí mật trong các bản in cũ kĩ các nhà viết sử chắc chắn sẽ nhận thấy con đường sáng tạo của ông trùng với quá trình phát hiện dần dần bức tranh vật lý hiện đại - lượng tử và tương đối tính - của thế giới.
Bức tranh hiện đại... Đó là điều hết sức quan trọng trong thời kỳ bão táp và xung kích”, như các nhà viết sử khoa học tự nhiên vẫn gọi một cách lãng mạn giai đoạn phát triển này của vật lý. Điều đó đã cuốn hút những người trẻ tuổi tài ba đến với Tamn. Người học trò xuất sắc nhất của ông, Andrei Dmitriyevich Sakharov, đã viết: ''Thế hệ chúng tôi lần đầu tiên biết đến tên tuổi Igor Evgenyevich Tamm với tư cách là tác giả cuốn sách giáo khoa nổi tiếng về lý thuyết văn học - đối với nhiều người, ông là người bộc trực... đồng thời, những tiếng rền vang của những trận tranh cãi về lý thuyết tương đối về lý thuyết lượng tử liên tục dội vào chúng tôi... Đến cuối những năm 30 tên tuổi Igor Evgenyevich (ngay cả đối với những người không quen biết ông) đã sáng rực ánh hào quang - không phải trong ý nghĩa siêu nhiên mà đơn giản là trong ý nghĩa nhân bản cao cả. Ở ông, cùng với Landau, các nhà vật lý lý thuyết Xô viết đã nhìn thấy vị thủ lĩnh xứng đáng và được thừa nhận của mình, và tất cả chúng tôi đều thấy ở ông một con người thông minh tốt bụng có nguyên tắc, người lạc quan lớn, ''nhà tiên tri'' tốt bụng và thường thành đạt''.
Sakharov đã bí mật gọi thời đoạn (những năm 1950 - 1953) là ''những năm giải quyết vấn đề'', khi ông cùng với thầy mình sống và làm việc ở thành phố kín Arzamas - 16 (nay là Sarov). Đó là thời điểm quyết định của thời kỳ tuyệt mật chế tạo bom khinh khí.
Thật khó tin được rằng vào thời kỳ Stalin - Beria người ta lại để một người với lý lịch như giáo sư Tamm được tham gia giải quyết ''vấn đề''. Một người ông của ông gốc gác là
người Đức, một người ông khác là thiếu tướng xuất thân từ một gia đình quý tộc dòng dõi... Còn bên phía họ ngoại thì có thủ lĩnh đội quân côdăc và Khan xứ Crimê có tên Girey... Còn bản thân hậu duệ của dòng họ ''kém phẩm chất'' này dưới thời Xô viết là một người hoạt động khoa học ngoài Đảng, lại còn không giấu giếm cảm tình xưa cũ của mình đối với bọn Mensevich! Lại nữa từng du học ở Scotland cả năm trời, đã từng đi thực tập ở Hà Lan. Nhưng thế vẫn chưa hết. Năm 1936, em trai ông, Leonid Tamm, một kỹ sư hóa, bị bắt giam và bị phạt tù 10 năm và mặc dù không có tội, đã chết trong tù năm 1942. Hai năm sau, năm 1944, sau khi Kiev được giải phóng, cha và chị gái Tatiyana của ông cũng bị đàn áp. Mặc dầu tất cả những lời buộc tội chống lại gia đình Tamm đương nhiên là nhảm nhí, nhưng trong lý lịch của ông đã xuất hiện một vết đen không rửa sạch được...
Với bất kỳ một sự kiện nào trong đó cũng đủ để đưa ông ra khỏi công việc bí mật. Vậy tại sao Tamm vẫn được tham gia? Không khó trả lời: Các cơ quan quản lý công việc về nguyên tử cần đến thiên tài của Tamm - đó là kiến thức và sự sáng tạo trong tư duy sáng tạo của ông! Người lãnh đạo chính của chương trình nguyên tử Xô viết Igor Vasilyevich Kurchatov (1902/1903 - 1960) đã biết cách chứng minh điều đó với cấp trên. Ông biết giá trị của Igor Tamm.
Và đương nhiên, không phải ngẫu nhiên mà các học trò trẻ tuổi của chính Tamm - các viện sĩ tương lai Andrei Sakharov và Vitali Ginzburg - đã trở thành ''các máy phát ý tưởng'' chính trong việc giải quyết ''vấn đề'' (dự án chế tạo bom khinh khí)... Là nhà bác học xuất sắc, ông cũng đã là một người thầy xuất sắc.
Phạm vi các mối quan tâm của Tamm vượt ra khỏi các giới hạn của vật lý. Cuốn hút ông, một nhà tự nhiên học đích thực, là cấu tạo của toàn bộ cái tồn tại trong tự nhiên. Tham gia vào dự án vũ khí gieo rắc cái chết, ông đã suy nghĩ rất lung về sự sống: chính vào lúc đó di truyền học đã trở thành niềm say mê khoa học của ông. Viện sĩ Yuli Borisovich Khariton đã nhớ lại: ''Ông đã là người đầu tiên kể cho các đồng nghiệp ở Arzamas - 16 nghe về các khám phá xuất sắc... trong sinh học phân tử (nói về những thành tựu đáng kinh ngạc trong việc giải mã (di truyền)... Igor Tamm lập tức thấy ngay rằng một triển vọng đầy hấp dẫn đang được mở ra”.
Sau Arzamas - 16 Igor Tamm tổ chức xêmina về sinh học phân tử ở Viện năng lượng nguyên tử Kurchatov, nơi mà bàn tay có thế lực của Lysenko không với tới được.
Và cuối cùng, vào tháng hai năm 1956, đã thực sự diễn ra sự kiện lịch sử trong biên niên sử của ngành sinh vật Xô viết: khóa sinh hoạt thứ 304 xêmina nổi tiếng của Viện sĩ P. L.Kapitza. Phòng hội nghị và các hành lang của Viện các vấn đề vật lý đầy ắp người. Có cảm giác như toàn bộ giới học giả Moskva về đây để được nghe các tin tức mới nhất về các thắng lợi của di truyền học được phát ra từ miệng nhà vật lý danh tiếng Tamm. Cùng nói chuyện với ông có thiên tài sinh vật học bị thất sủng Nikolal Timofeyev - Resovsky, mà một phần tư thế kỷ sau đó đã viết vẽ xêmina này như sau: sự tham gia xêmina của nhà lý thuyết nổi tiếng nhất Igor Evgenyevich Tamm đã làm cho khoa học di truyền bước lên con đường rộng mở một cách ''khả dĩ hiện thực và không thể đảo ngược''.
Igor Tamm kể lại những người theo phái Lysenko ở đoàn chủ tịch Viện Hàn lâm khoa học Liên Xô đã cố phá Xêmina lịch sử ấy như thế nào: ngay trước hôm tổ chức xêmina, họ đã cảnh báo ''chính thức'' với Kapitza rằng bản thân Nikita Khrushchev (lúc bây giờ là Tổng Bí thư BCH Trung ương Đảng Cộng sản Liên Xô) cũng phản đối việc tiến hành xêmina về di truyền học. Song với Peter Kapitza điều đó chẳng có tác dụng gì. Ông lập tức gọi điện cho Khrushchev, và với một giọng bực bội, Khrushchev nói rằng xem xét các đề tài các xêmina khoa học không phải là việc của Tổng Bí thư. Vả lại, đúng là trong những ngày này, Khrushchev đang chuẩn bị bản báo cáo chống Stalin tại đại hội XX của Đảng...
Tamm tự coi mình là người có số may. Nhưng vào giữa những năm 60, ông bị chứng nan y làm liệt hệ cơ hô hấp. Trên bàn làm việc của ông xuất hiện thêm chiếc máy thở. Và ông bị gắn vào nó cả khi làm việc. Phải, ông tiếp tục nghiên cứu lý thuyết tổng quát móc về những yếu tố nguyên thuỷ của vật chất - về không gian và thời gian, điều sẽ giải toả vật lý khỏi các khó khăn và những điều khó hiểu đang chồng chất. Học trò đến thăm ông rất ngạc nhiên thấy ông đánh số các tờ bản thảo bằng con số có tới bốn chữ số.
Tamm ngày càng ốm yếu, không đủ sức khắc phục các rắc rối toán học trong lý thuyết đang đánh đưa ra. Nhưng ông đã kịp chuẩn bị bản báo cáo tổng kết: ''Sự tiến hóa của lý thuyết lượng tử”. Báo cáo này đã được Andrei Sakharov đọc nhân danh ông.
Thiên nhiên đã chẳng công bằng chút nào với ông: hầu như đã tước bỏ sự vận động ở một con người không lúc nào ngồi yên. Với ông tất cả là vận động! Chính Tamm thuộc về số các vận động viên leo núi Nga giỏi nhất. Có lần ở Capcazo, ông đã nói với nhóm nhà văn tụ tập chuẩn bị leo núi: ''Leo núi là cách tốt nhất để trú đông vào mùa hè. Nhưng biết làm gì hơn nếu tôi thích ngắm nhìn thế giới!''
Trong chuyện kể về Tamm, vẫn còn giữ lại được hai dòng mang tính bông đùa nhưng hòan toàn đúng là:
Lẽ nào tưởng tượng điều ấy nhỉ,
Igor Tamm ở trong hệ nghỉ
Thiên nhiên thờ ơ đến nhẫn tâm đã nghĩ ra được điều đó vào ngày 12 tháng 4 năm 1971.
HIỆU ỨNG CHERENKOV - VAVILOV.
Năm 1934, khi nghiên cứu sự phát huỳnh quang của các chất lỏng dưới tác dụng của các tia 
- P. A. Cherenkov (Cerenkov) đã phát hiện thấy chúng phát ra một ánh sáng xanh lam yếu. Không thể làm mất sự phát sáng bằng cách đun nóng chất lỏng hay pha thêm các chất làm mất hiện tượng huỳnh quang. Theo đề nghị của người hướng dẫn khoa học của mình là S. I. Vavilov, Cherenkov đã làm một loạt thí nghiệm. Ông đã chứng minh rằng sự phát sáng có ở tất cả các chất lỏng sạch trong suốt không phụ thuộc vào thành phần hóa học của chúng và khác với hiện tượng huỳnh quang, nó phân cực sao cho vectơ cường độ điện trưởng của nó chủ yếu hướng dọc theo chùm tia .
Khi phân tích kết quả của những thí nghiệm này, S. I. Vavilov đã đi đến kết luận quan trọng: sự phát sáng màu lam có bản chất khác so với hiện tượng huỳnh quang. Nó do các electron nhanh chuyển động trong chất lỏng, sau khi bức bức xạ bứt khỏi các nguyên tử của mình gây ra. Trước đây người ta cũng đã quan sát được sự phát sáng này, vào các năm 1926 - 1929 còn ghi được phổ của nó. Nhưng trước khi có các thí nghiệm của Cherenkov và phân tích của S. I. Vavilov, không một ai hiểu rằng đó là một hiện tượng mới. Người ta đã không phát hiện được tính chất kỳ lạ của nó, được P. A. Cherekov tìm ra năm 1936: bức xạ có hướng tạo với hướng vận tốc electron một góc nhọn.
Cơ chế phát sáng trong hiệu ứng (hay bức xạ) Cherenkov - Vavilov, đã được Igor Evgenyevich Tamm và IIya Mikhailovich Frank thiết lập năm 1937. Xuất phát từ các phương trình của điện động lực học cổ điển, họ đã đưa ra lý thuyết định lượng cho hiện tượng mới, giải thích được cả các đặc điểm của nó. V. L. Ginzburg xem xét hiệu ứng Cherenkov - Vavilov từ các quan điểm của lý thuyết lượng tử năm 1940, đã đi đến những kết quả giống như thế. Do khám phá ra loại bức xạ mới năm 1946, S. I. Vavilov đã được trao giải thưởng Nhà nước Liên Xô.
Về sau người ta phát hiện ra rằng hiệu ứng Cherenkov - Vavilov cũng diễn ra ở các chất khí và vật rắn. Như I. E. Tamm và I. M. Frank đã chứng minh bức xạ này xuất hiện khi các electron bị bứt khỏi các nguyên tử của môi trường, chuyển động trong đó nhanh hơn các sóng ánh sáng.
Các dụng cụ ghi đo vận tốc và tính khối lượng của các hạt năng lượng cao (''các ống đếm Cherenkov'') đều dựa trên hiệu ứng Cherenkov - Vavilov.
Do công khám phá và giải thích hiệu ứng Cherenkov - Vavilov, năm 1958, P. A. Cherenkov, I. E. Tamm và I. M. Frank đã được nhận giải Nobel về vật lý. Người đề xướng các thí nghiệm S. I. Vavilov đã qua đời (năm 1951) và theo quy chế giải Nobel, không được đưa vào danh sách người được giải.
THÀY VÀ TRÒ
Sergei Ivanovich Vavilov (1891 - 1951) sinh ra tại Moskva trong một gia đình buôn bán, một gia đình đã cống hiến cho nước Nga và thế giới không chỉ một nhà vật lý tài ba, mà còn cả một nhà sinh học xuất chúng - Nikolai Ivanovich Vavilov, người Anh của Sergei Ivanovich nữa. Khi tốt nghiệp đại học tổng hợp Moskva, S. I. Vavilov đã bị gọi vào quân đội tác chiến (các năm 1914 - 1918), còn từ năm 1918, cuộc đời ông được dành cho khoa học. Quang học vật lý trở thành lĩnh vực quan tâm khoa học của S. I. Vavilov. Các công trình của ông đóng góp quan trọng cho việc hiểu bản chất ánh sáng và sự phụ thuộc năng lượng của hiện tượng huỳnh quang. Năm 1923 cùng với V. L. Levshin, ông hoàn thành một loạt nghiên cứu chứng minh bản chất lượng tử của ánh sáng; năm 1927, thiết lập định luật Vavilov về sự phụ thuộc của hiệu suất lượng tử vào bước sóng của bức xạ kích thích và đề xuất các thí nghiệm đưa đến khám phá hiệu ứng Cherenkov - Vavilov.
Cũng năm đó, S. I. Vavilov đã lập ra tủ sách ''Các tác giả kinh điển của khoa học'' xuất bản bằng tiếng Nga các tác phẩm của các nhà bác học lớn.
Chính ông đã dịch cuốn ''Quang học'' của Newton, viết tiểu sử Newton và Lomonosov, các sách phổ biến khoa học ''Mắt và Mặt Trời'', ''Về ánh sáng nóng và ánh sáng lạnh''.
Từ năm 1945, S.I.Vavilov là chủ tịch Viện Hàn lâm khoa học Liên Xô, đứng đầu một trường phái khoa học. Viện các vấn đề vật lý và Viện quang học quốc gia được mang tên ông. Năm 1951 Viện Hàn lâm khoa học Liên Xô lập giải thưởng Huy chương vàng S. I. Vavilov. Pavel Alekseyevich Cherenkov (1904 - 1990) sinh ra ở làng Novaya Chigla gần Voronezh. Tốt nghiệp trường đại học Voronezh năm 1928, hai năm ông làm nghề dạy học. P. A. Cherenkov thành nhà nghiên cứu dưới ảnh hưởng của S. I. Vavilov. Ông đã tiến hành các thí nghiệm nhờ đó mà khám phá ra loại bức xạ mới.
Các cộng tác viên phòng thí nghiệm BIS – 2 làm việc trên máy gia tốc Serpukhov thuộc Viện Liên Hợp nghiên cứu hạt nhân Dubna trong đó có tiến sĩ. Nguyễn Mộng Giao (Việt Nam) (hàng đầu thứ 4 từ trái) và người phụ trách là Viện sĩ Cherenkov (hàng đầu thứ 8 từ trái) đạt nhiều kết quả trong nghiên cứu hạt quark duyên (charm). Ảnh chụp năm 1982
Bức xạ Vavilov – Cherenkov được kích thích bởi chùm proton, trong tinh thể spat Aixơlen.
ANDREI DMITRIYEVICH SAKHAROV
Con người Andrei Dmitriyevich Sakharov (1921 - 1989) - nhà bác học vật lý và nhà hoạt động xã hội - kỳ vĩ đến nỗi không thể đưa ra được một ý niệm đầy đủ và một danh mục chi tiết nhất ghi các công trình của ông cùng các nghiên cứu lịch sử khoa học và các hồi ký về ông.
Nhiều phẩm chất của Sakharov - tính trung thực không khoan nhượng, niềm tin vào các chính kiến, nhân tính, sự giản dị và dễ gần - đã hình thành ở ông từ thời thơ ấu qua tấm gương sáng ở bố mẹ là bà Ekaterina Alekseyevna và ông Dmitri Ivanovich. Niềm ham mê khoa học ở Sakharov xuất hiện rất sớm. Chắc chắn, cha ông - nhà sư phạm vật lý xuất sắc, sau này là phó giáo sư khoa vật lý đại cương Trường đại học sư phạm Moskva mang tên V. I. Lenin (nay là Trường đại học sư phạm Moskva) đã góp phần tạo nên điều đó. Sakharov đã viết một số sách giáo khoa và phổ biến khoa học, trong đó có cuốn ''Bài tập dùng cho các trường đại học và cao đẳng'' rất hay.
Năm 1938, Sakharov vào học khoa vật lý trường đại học quốc gia Moskva, song ông không kịp tốt nghiệp ở Moskva: cuộc chiến tranh vệ quốc vĩ đại bùng nổ. Sakharoy được gọi vào quân đội nhưng không đủ sức khỏe nên đã sơ tán cùng trường đại học về Ashkhabad. Ở đó ông đã tốt nghiệp loại ưu khoa vật lý. Mặc dầu Sakharov được đề cử làm nghiên cứu sinh, nhưng ông đã không tận dụng cơ hội đó nên đã được phải làm kỹ sư ở nhà máy quốc phòng mang tên V. Volodarsky ở tỉnh Ulyanovsk và làm việc tại đó đến năm 1945. Ở đây, nhà bác học tương lai đã đưa ra phương pháp đơn giản xác định bề dày của lớp phủ không từ tính của các viên đạn và chế tạo được dụng cụ từ tính để phát hiện phần tâm chưa bị tôi trong các quả đạn chống thiết giáp. Phương pháp mới cho phép hoàn toàn loại bỏ việc kiểm tra kiểu ngẫu nhiên vốn kém tin cậy, bằng cách loại bỏ ngay các quả đạn khi phần tâm của chúng có vết gãy.
Từ tháng giêng năm 1945 Sakharov là nghiên cứu sinh bộ môn vật lý lý thuyết Viện vật lý Viện Hàn lâm khoa học Liên Xô với thầy hướng dẫn khoa học là Igor Tamm. Lần thi phó tiến sĩ tối thiểu không được trôi chảy lắm: ông phải thi lần thứ hai môn chủ nghĩa Mac - Lênin, song lý thú nhất là với môn thi về chuyên môn - vật lý lý thuyết. Hội đồng thi gồm ba nhà vật lý nổi tiếng: I. E. Tamm (chủ tịch hội đồng), S. M. Rytov và E. L. Feinberg. Các câu trả lời của Sakharow thường rất cô đọng, đã không hoàn toàn đáp ứng được những giám khảo nghiêm ngặt và khi cho điểm, họ đều cho ông ''điểm bốn'' (theo hệ điểm năm của Liên Xô cũ).
Nhưng đến tối, nghĩ kỹ lại, các vị giám khảo mới hiểu ra rằng Sakharov đã có câu trả lời hoàn toàn đúng. Sáng hôm sau các vị giám khảo đã bối rối xin lỗi ông, có ý định sửa cho ông thành ''điểm năm''. Thế nhưng điều đó không thực hiện được: bộ máy quan liêu làm việc nhanh nhảu đến ngạc nhiên đã gửi bảng điểm lên cấp trên mất rồi!
Nghiên cứu sinh Sakharov sống rất khó khăn: ông dành phiếu thực phẩm cho gia đình và bằng lòng với mẩu bánh mì chiêu với nước để nuốt. Khi Tamm xoay xở xin được cho ông phiếu bồi dưỡng thêm để được nhận thêm một đĩa cháo kê với một thìa dầu hướng dương và 100 gam bánh mì đen thì mới vỡ nhẽ ra là Sakharov cũng không có đủ tiền để trả cho bữa ăn đạm bạc đến vậy. Theo yêu cầu vẫn của Tamm, Sakharov được trợ cấp 100 rúp. (Về sau các nhà vật lý đã đưa ra ''đơn vị lương thiện'' là 1 tam. Người ta khẳng định rằng độ lương thiện lớn hơn 1 tam không tồn tại trong tự nhiên!).
A. D. Sakharov hoàn thành thời gian nghiên cứu sinh trong 2 năm, công bố được ba công trình: về sự sinh ra các pion năng lượng cao, xác định nhiệt độ plasma nóng bằng quang học và về các chuyển dời 0 - 0 (từ trạng thái đầu có mômen góc bằng không sang trạng thái cuối có mômen góc bằng không) trong hạt nhân. Đề tài thứ ba được nghiên cứu trong luận án phó tiến sĩ ''Tiến đến lý thuyết các chuyển dời hạt nhân loại 0-0'' và được bảo vệ thành công (với 20 phiếu thuận trên 20) năm 1947.
Từ tháng bảy năm 1948 theo quyết định của Hội đồng bộ trưởng Liên Xô Sakharov được cử tham gia công việc chế tạo vũ khí nhiệt hạch Xô viết: “bom khinh khí”. Nhóm của I.E.Tamm (có hai học trò của ông là A. D. Sakharov và V. L. Ginzburg) đã đặt cho mình nhiệm vụ phân tích các tính toán của nhóm Ya. B. Zeldovich, khi cần có thể làm chính xác thêm, chỉnh lý và bổ sung cũng như đưa ra kết luận về toàn bộ dự án. Sakharov đã đưa ra ''ý tưởng đầu tiên'', được bổ sung quan trọng bởi V. L. Ginzburg, người đưa ra ''ý tưởng thứ hai''. Đi đến ''ý tưởng thứ ba'' có lẽ là đồng thời cả một số cộng tác viên ở các bộ môn lý thuyết, trong đó có Sakharov. Chính ''ý tưởng thứ ba'' đã trở thành ý tưởng chính.
Năm 1953 khi giới thiệu người học trò của mình để phong học vị tiến sĩ toán lý, người thầy và là người bạn của ông là I. E. Tamm đã tự hào viết: ''A. D. Sakharov là một trong những nhà vật lý lớn hàng đầu của nước ta''.
Vẫn chưa đầy đủ nếu chỉ nói rằng ông có một sự uyên bác rộng lớn, - toàn bộ phong cách sáng tạo khoa học của ông cho thấy các quy luật vật lý và các mối liên hệ giữa các hiện tượng đối với ông đều rõ ràng và có thể cảm thấy được hết tận cốt lõi của nó. Năng khiếu này, kết hợp với tính khác thường hiếm có trong tư duy khoa học cùng cường độ sáng tạo khoa học đã cho phép ông trong vòng năm năm liên tiếp đưa ra được ba ý tưởng khoa học kỹ thuật có ý nghĩa hàng đầu. Việc chế tạo vũ khí nhiệt hạch, áp dụng vào mục đích hòa bình năng lượng nhiệt hạch và tạo ra được cả các từ trường siêu mạnh - 25 triệu gauxơ).
Giá trị quốc gia hàng đầu của những ý tưởng này của Sakharov đưa tới điều mà ngày nay, để thực hiện chúng trên thực tế, Nhà nước đang phải tiêu tốn rất nhiều nhân lực vật lực Khi đó bản thân A. D. Sakharov phụ trách việc chỉ đạo khoa học chung toàn bộ hoạt động rộng lớn này. Không còn nghi ngờ gì nữa, A. D. Sakharov chẳng những xứng đáng với danh hiệu tiến sĩ khoa học vật lý mà còn xứng đáng được bầu chọn vào Viện Hàn lâm khoa học Liên Xô''.
Khi tổng kết giữa kỳ vào năm 1980, Sakharov kê ra sáu chủ đề quan trọng nhất trong hoạt động khoa học của mình: phản ứng nhiệt hạch, sự xúc tác 
sự tập trung định hướng từ, bất đối xứng barion và các công thức khối lượng cho các hađron, sự hấp dẫn cảm ứng (A.D.Sakharov gọi hấp dẫn cảm ứng là ''tính đàn hồi metric của chân không'': khi người ta đặt vào chân không các vật thể vật chất có một năng lượng nào đó chúng có xu hướng ''bẻ cong'' hình học của nó; chân không sẽ ''chống lại'' sự thay đổi này, vì rằng do các dao động lượng tử diễn ra trong chân không tức các thăng giáng mà nó có ''tính đàn hồi'').
Năm 1953 Sakharov được bầu vào Viện Hàn lâm khoa học Liên Xô, được tặng giải thưởng Nhà nước Liên Xô, và sau đó ba lần danh hiệu Anh hùng lao động xã hội chủ nghĩa (các năm 1954, 1956, 1962). Năm 1956, khi mà việc dừng tặng giải thưởng Lênin nhiều năm đã được khôi phục, Sakharov nằm trong số những người đầu tiên được nhận giải thưởng này.
Thái độ của chính quyền đối với viện sĩ bị thay đổi đột ngột sau khi ông theo tiếng gọi của lương tâm đã cho phép mình có những hành động trái với các quy định của Đảng. Trong các năm 1957-1963, ông tích cực đấu tranh chống lại các vụ thử vũ khí hạt nhân trong khí quyển, dưới nước và trên đất liền (trở thành một trong những người khởi xướng Hiệp định quốc tế Moskva về cấm thử vũ khí hạt nhân trong ba môi trường), đã công bố cuốn ''Suy nghĩ về tiến bộ, chung sống hòa bình và tự do trí tuệ'' (năm 1968), viết cuốn sách ''Về đất nước và thế giới'' (năm 1975). Sakharov tham gia vào việc thành lập ủy ban quyền con người Xô viết, phát biểu bảo vệ các tù chính trị và chống lại việc dùng tâm thần học trong cuộc đấu tranh chống những người khác chính kiến, vì quyền của các dân tộc bị áp bức, chống việc đưa quân đội Liên Xô vào Apganixtan (năm 1979). Năm 1975 Sakharov được giải thưởng Nobel vì hòa bình.
Tháng giêng năm 1980, Sakharov bị tước bỏ tất cả các giải thưởng mà chính phủ đã tặng không qua xét xử và đã bị chuyển tới thành phố Gorki (nay là thành phố Nizhni Novgorod) bị cấm đoán liên hệ với người nước ngoài, bị cô lập với các tổ chức xã hội thế giới. Ông bị giam lỏng ở đây bảy năm dằng dặc, mặc dầu đã mấy lần ông tuyệt thực để phản đối.
Tháng Mười hai năm 1986 Sakharov được phép sống ở Moskva. Chính quyền đã cố thử trả lại ông các phần thưởng chính phủ vào năm 1988, nhưng nhà bác học đã từ chối nhận lại chúng khi chưa phóng thích và minh oan cho tất cả các tù chính trị trong các năm 70-80. Cũng vào năm đó quốc hội Châu Âu thành lập giải thưởng quốc tế mang tên Andrei Sakharov vì hoạt động nhân đạo trong lĩnh vực quyền con người.
Cho đến cuối đời, A. D. Sakharov đã là cộng tác viên khoa học chính của Viện vật lý, là thành viên chủ tịch đoàn Viện Hàn lâm khoa học Liên Xô và đại biểu Xô viết tốt cao Liên Xô đề cử từ Viện Hàn lâm khoa học (năm 1989).
