Первый, так сказать, предварительный период охватывает время от окончания физического факультета МГУ (в эвакуации, в Ашхабаде) в 1942 г. до защиты кандидатской диссертации. Сюда входит работа на оборонном заводе на Волге (1942 — начало 1945 гг.), где он сделал четыре изобретения по контролю продукции (одно запатентовано) и, находясь в полном отрыве от физиков, выполнил четыре исследовательские работы небольшого масштаба (не опубликованы и пока не разысканы). В одной из них, быть может, только прочитав пионерские работы Я.Б.Зельдовича и Ю.Б.Харитона по цепной реакции в уране, он догадался, что уран в реакторе нужно не размешивать с замедлителем равномерно, а приготовлять в виде блоков (чтобы снизить резонансное поглощение в уране). Этот важный принцип был уже известен, но в то время, конечно, засекречен. Свои работы он послал И.Е.Тамму и с января 1945 г. стал его аспирантом в Отделе теоретической физики ФИАНа. Здесь за два года он закончил и опубликовал три работы: по генерации пионов высокой энергии, по оптическому определению температуры горячей плазмы и по 0Ж0переходам в ядре. Последняя работа — его кандидатская диссертация. Он защитил ее почти на год позже, потому что провалился на экзамене по марксизму-ленинизму (это его очень огорчило, так как жил он, с родившимся ребенком и неработающей женой, очень тяжело, голодно, снимая комнату за городом, а годы были вообще голодные, между тем кандидатская степень резко улучшала жизненные условия; в провале на экзамене не следует видеть политическую подоплеку — вплоть до середины 50-х годов его политическая позиция была вполне лояльной, просто он думал по-своему, и экзаменаторы не могли его понять). Работы эти вполне хорошие, особенно фундаментальная диссертация. Она везде адресуется к эксперименту. Но для будущего Сахарова они являлись только «разминкой».
Он вошел в группу, образованную в Отделе по предложению И.В.Курчатова для изучения вопроса о возможности создания термоядерного оружия. Начался второй период его научной деятельности. Вскоре он выдвинул очень важную идею. В сочетании с еще одной идеей, выдвинутой другим участником этой группы, проблема сразу стала практически очень обещающей. Сахаров и Тамм были переведены в специальный институт вне Москвы, где А.Д.Сахаров работал до 1968 г. (Тамм вернулся в ФИАН в 1953 г.). Почти двадцать лет жизни, в возрасте особенно ценном для физика-теоретика, были отданы делу, которое он тогда (как и впоследствии) считал необходимым для сохранения мира. Однако не все сводилось к грандиозной и поразительно успешной работе по созданию водородного оружия, в которой участвовало немало выдающихся физиков, но Сахаров, по общему мнению, играл едва ли не лидирующую роль. В 1950 г. Сахаров и Тамм предложили схему (и провели первые ее теоретические, довольно детальные исследования) магнитного термоядерного реактора, по существу — токамака, являющегося и поныне основой попыток осуществления управляемого термоядерного синтеза. Еще ранее Сахаров предложил для той же цели холодный синтез — мю-катализ. Недавно в США комиссия экспертов признала, что после достигнутых за прошедшее время успехов этот путь по своим возможностям сопоставим с традиционными методами. Наконец, и идею лазерного синтеза А.Д.Сахаров тоже предложил в тот же период в самом начале 60-х годов в докладе, оставшемся неопубликованным. Тогда же он предложил метод создания сверхсильных магнитных полей — "магнитную кумуляцию" (взрыв химической или «атомной» оболочки сжимает в результате имплозии поле внутри цилиндра). Его коллеги-экспериментаторы достигли таким путем полей в 16 (в некоторых экспериментах до 25) миллионов гаусс, т. е. в 50-100 раз выше рекорда П.Л.Капицы. С начала 60-х годов начался переход к третьему периоду. А.Д.Сахаров стал возвращаться к физике поля, частиц и к космологии. Он быстро преодолевал свое накопившееся отставание в этих вопросах. Стал чаще приезжать на семинары в ФИАН, а в 1969 г. официально возвратился в Отдел теоретической физики ФИАНа, так как в связи с его первым политическим «манифестом» был уволен из специального института. Уже в 1965 г. он опубликовал работу, в которой образование неоднородностей во Вселенной объяснялось квантовыми флуктуациями. Затем последовали работы со все более смелыми гипотезами.
