Социальные потрясения ХХ столетия (за два десятилетия Россия пережила 2 войны и две революции) прервали нормальное развитие научных школ всей системы организации научно-исследовательской деятельности. Физика не была исключением.
Надо отметить, что с первых дней Советской власти вопросам развития и использования достижений науки огромное внимание уделял непосредственно В.И. Ленин. И не только самой науке, но и жизни и быту самих ученых, обеспечением их самым необходимым, включая питание.
Наиболее важным событием периода преодоление последствий социальных катаклизмов явилось создание по решению Народного комиссариата просвещения в 1918 году государственного Рентгенологического и радиологического института. Он стал центром, куда постепенно начали стекаться лучшие силы физической науки страны. В декабре 1918 года прошло первое совещание физиков в Москве. В январе следующего года состоялся первый съезд физиков в Петрограде. Это мероприятие было названо съездом, а не научной конференцией, не случайно. В условиях социального разлома этот съезд выполнил роль своеобразного осмотра наличного состава представителей всех отраслей физического знания.
Следующий шаг был сделан в 1921 году, когда наметилась специализация научных направлений, а соответственно, и научных школ, из Ленинградского государственного рентгенологического и радиологического института выделились Физико-технический институт под руководством А.Ф. Иоффе и Оптический институт, возглавляемый Рождественским. В 1922 году, после получения первых препаратов радия, самоопределился Радиевый институт, во главе которого стояли В.И. Вернадский и В.Г. Хлопин. В распоряжение института был предоставлен 1 грамм радия для исследовательских целей.
Смелые новаторские подходы отличали коллектив Физико-технического института с самых первых его шагов. Проявилось это даже в названии, так как «чистая» наука в те времена сильно сторонилось науки прикладной, ориентированной на технику.
Под руководством Иоффе начала складываться одна из ведущих в будущем научных школ страны. И ядерная физика в ней приобрела характер важнейшего направления исследований. Об этом периоде развития институтов в своих воспоминаниях пишет Л.А. Арцимович: «Создавая первые скромные лаборатории Физико-технического института в Сосновке и привлекая в этот институт первых молодых ученых, Абрам Федорович закладывал фундамент огромного здания современной советской физики. Первостепенное внимание здесь уделялось подготовке кадров, процессу становления сотрудников института как физиков-теоретиков и одновременно умелых экспериментаторов. Была налажена система постоянного общения ученых и обучение молодого поколения. Семинар «Физическая среда», работавший в институте в течение многих лет, для значительного числа будущих видных представителей отечественной физики стал первым шагом по тому пути, который повернул их научно к исследованиям по атомному ядру, квантовой механике, космическим лучам. Немало было сделано и для налаживания контактов с ведущими зарубежными научными школами, прежде всего ядерным. По направлению Физико-технического института в 20-е годы более 20 молодых и перспективных его сотрудников были направлены на стажировку за границу сроком на полтора-два года».
В 1921 году специальная академическая комиссия отправилась в страны Западной Европы. Целью командировки было возобновление научных связей, прерванных революцией 1917 года. Предстояло не только ознакомиться с новейшими достижениями заграничных коллег, но отобрать, закупить за рубежом новые оптические, физические приборы, заключить соответствующее соглашение по обмену печатной продукцией. Комиссия состояла из директора государственного Оптического института Рождественского, академиков А.Н. Крылова и А.Ф. Иоффе, доцента Ленинградского политехнического института П.Л. Капицы и еще двух технических сотрудников. Сделано было немало, одно из наиболее значительных и важных результатов явилась создание канала для поступления всей научной периодики по естественным дисциплинам из Западной Европы в нашу страну. Особенно существенно это было для физиков. Их европейские коллеги сделали в этот период мощный рывок вперед. И все новейшие результаты исследований, включая ядерные, широко освещались на страницах научных публикаций.
20-е годы характеризовались бурным процессом формирования нового поколения советских физиков. Школа, группировавшаяся вокруг А.Ф. Иоффе, в первом своем составе включала П.Л. Капицу, П.И. Лукирского, Н.Н. Семенова, Я.И. Френкеля, И.В. Обреимова, А.А. Чернышева, В.А. Бурсиана, К.Ф. Нейтруха. Немного позже к ним присоединились Д.В. Скобельцын, И.В. Курчатов, И.К. Кикоин, А.Ф. Вальтер, Г.В. Курдюмов, П.П. Кобеко, Б.П. Константинов, И.М. Франк, А.И. Лейпунский, А.П. Александров, А.И. Алиханов, А.И. Шальников, Ю.Б. Харитон. Каждый из них впоследствии стал или самостоятельным лидером в своей области знаний, или родоначальником принципиально новых направлений в науке.
И.В. Курчатов начал работать в Физико-техническом институте в 1925 году. Сам он так определил содержание двух основных тематических направлений деятельности коллектива института: до 1932 года – электрические свойства твердых тел, после 1932 года – исследование атомного ядра. Круг собственных научных интересов Курчатова по характеристике Иоффе распределялся следующим образом: первые 8 лет научной деятельности – исследования диэлектриков и физики твердого тела, остальные 8 предвоенных лет и вся последующая жизнь, включая 15 лет после Великой Отечественной войны, – проблема атомного ядра. Итогом первого этапа научной работы Курчатова была монография «Сегнетоэлектричество», вышедшая одновременно у нас и во Франции. И уже через полтора года после начала его исследовательской работы в области атомной теории вышла монография «Расщепления атомного ядра».
Во второй половине 30-х годов научная деятельность Курчатова была целиком посвящена циклу исследований по изучению взаимодействия медленных нейтронов с ядрами. О Курчатове один из ближайших его соратников Ю.Б. Харитон сказал: «Его фигура стоит как бы особняком, ярко выделяясь на фоне всего коллектива советских физиков, среди которых было немало выдающихся, завоевавших высокий авторитет во всем мире».
Однако возвратимся к общей картине состояние отечественной физики в 20-30 годы. В 1932 году руководство государственным Оптическим институтом принял на себя С.И. Вавилов. Одновременно он был назначен директором физического отдела Физико-математического института, который в 1934 году выделился в самостоятельное научное учреждение – Физический институт Академии наук СССР имени П.Н. Лебедева (ФИАН). Возник новый центр физических исследований с сильным научным потенциалом и быстро расширяющейся тематикой. Одним из приоритетных направлений была ядерная физика и изучение космических лучей. И как в Физико-техническом институте Иоффе твердо поддержал в начале 30-х годов Курчатова, Алиханова, Арцимовича, Алиханяна в развертывании ядерных исследований, так и С.И. Вавилов содействовал аналогичным работам Франка, Грошева, Векслера, Добротина, Черенкова в ФИАНе.
Во второй половине 20-х годов наметился новый этап развития и Московской школы физиков. Он связан с именем Л.И. Мандельштама. Представителями этой школы стали А.А. Андронов, Г.С. Ландсберг, М.А. Леонтович, И.Е. Тамм.
Кроме важнейших физических направлений (ядерная физика, изучение космических лучей и др.) развивались и традиционные области естественнонаучного знания. Завершилось оформление оптической школы Рождественского (А.А. Лебедев, В.П. Линник, А.Н. Теренин, В.А. Фок, С.Э. Фриш). Высокий уровень отличал математическую школу, особенно в Ленинградском университете, которая была в руках таких крупных ученых, как В.А. Стеклов и А.А. Марков, последователей школы П.Л. Чебышева. Одновременно интенсивно начала развиваться исследовательская деятельность на стыке наук, в частности физики и химии. В довоенное время по итогам этой деятельности было проведено 12 всесоюзных конференций. Вышли в свет первые физико-химические научные журналы. Уже в 1929 году в Записке об ученых трудах Н.Н. Семенова говорилось о том, что его работы по атомной электронной химии открыли новую эпоху в этой области науки. Та область, в которой работал Семенов, и где он обрел широкую научную известность как у нас, так и за рубежом, была связана с изучением цепных химических реакций и применением результатов этих разработок во взрывах.
