Теоретическим основанием технического прогресса во всех областях народного хозяйства явилось развитие таких фундаментальных наук, как математика и естествознание. В послевоенные годы физика выдвинулась вперед в ряду естественных наук и во многом определила дальнейшее развитие современного естествознания. Особенно большое значение в эти годы приобрела физика атомного ядра и элементарных частиц. Овладение атомной энергией лежало в основе многих процессов научно-технической революции и бурного технического прогресса.

Исследовательские работы в области атомной энергии в СССР возглавил замечательный ученый-коммунист академик И. В. Курчатов. Он вел разработку этой проблемы еще в 30-х годах и достиг крупных успехов. Однако в первые годы войны работы в этой области были временно приостановлены. И. В. Курчатов добровольцем ушел на фронт, где активно участвовал в разработке методов защиты кораблей от мин. В 1943 г. он был отозван с фронта и получил задание создать специальный центр атомных исследований.

ЦК ВКП(б) и Советское правительство уделяли исключительное внимание и оказывали широчайшую помощь делу овладения и использования атомной энергии. Для координации и направления работ в этой области был создан специальный правительственный орган (Б. Л. Ванников, А. П. Завенягин, В. А. Малышев, М. Г. Первухин, Е. П. Славский).

После войны исследование ядерных процессов развернулось в широких масштабах. Были созданы такие крупные научные учреждения, как Институт атомной энергии и Институт ядерных проблем АН СССР. В эту работу включились физические институты Московского и Ленинградского университетов, специальные лаборатории Одесского, Томского, Киевского университетов и других вузов. Результатом исследований советских ученых было осуществление в декабре 1946 г. ядерной цепной реакции в атомном реакторе.

Достижения советских физиков в области атомного ядра позволили уже в первые послевоенные годы развернуть работу по мирному использованию энергии атома, в частности по разработке основ атомной энергетики. Важный вклад в разрешение этой проблемы внесли работы академиков А. И. Алиханова, И. Е. Тамма, члена-корреспондента АН СССР Д. И. Блохинцева и других ученых. Были созданы мощные атомные реакторы для научных исследований и практического использования атомной энергии. Исследования формы высоких и сверхвысоких энергий осуществлял академик Б. М. Понтекорво.

Большую роль в развитии теоретической физики сыграли исследования советских ученых в области изучения природы и свойств элементарных частиц. В эти годы С. Н. Вернов, Н. А. Доб-ротин, академик Д. В. Скобельцын и другие ученые провели важные исследования по установлению природы космической радиации и изучению взаимодействия космических лучей с атомными ядрами. Много ценного в изучение природы элементарных частиц внесли работники коллектива высокогорной исследовательской станции на горе Арагац (Армянская ССР), который возглавляли А. И. Алиханов и А. И. Алиханян.

Проникновение в мир элементарных частиц позволило глубже изучить и по-новому объяснить многие физические явления. Крупный вклад был сделан советскими учеными в изучение люминесценции — излучения, возникающего в жидкостях, газах и твердых телах; в исследование свечения электронов, движущихся в веществе со сверхсветовой скоростью. С. И. Вавилов совместно с И. Е. Таммом, И. М. Франком и П. А. Черенковым установили природу свечения и дали теоретическое обоснование этого явления. С. И. Вавилова по праву считают творцом «холодного света». Эти исследования ученого и его школы позволили Государственному оптическому институту совместно с Московским электроламповым заводом создать люминесцентные лампы, излучение которых было близко к дневному свету. «Лампы Вавилова» в 2—3 раза экономичнее обычных ламп накаливания. Широкое внедрение этих ламп эквивалентно пуску нескольких электростанций. Исследования школы С. И. Вавилова позволили широко развернуть работы в области люминесцентного анализа — нового метода анализа вещества. Люминесцентный анализ нашел большое применение в металлообрабатывающей промышленности, минералогии, химии, медицине и т. п. Замечательное открытие советских физиков получило всемирное признание. В 1958 г. группе советских ученых, работавших над этой проблемой, была присуждена Нобелевская премия.

Изучение электронных процессов оказало мощное влияние на развитие радиофизики, радиотехники и электроники, явилось основой для создания отечественной электронно-вакуумной и полупроводниковой аппаратуры.

Во второй половине 40-х годов велись интенсивные исследования полупроводников. Крупным центром этих исследований был возглавлявшийся академиком А. Ф. Иоффе Ленинградский физико-технический институт АН СССР. Вместе с группой учеников А. Ф. Иоффе целиком посвятил себя работе над полупроводниками. Исследования дали блестящие результаты: была получена возможность создавать совершенные фото- и термоэлементы, при помощи которых можно было непосредственно превращать энергию тепла в электроэнергию. Большое развитие получила радиотехника. Полупроводники легли в основу многих радиоприборов, геодезических и радиолокационных установок.

Еще до Великой Отечественной войны в СССР начались исследования в области ракетостроения на основе теории ракетного движения, сформулированной К. Э. Циолковским. В послевоенные годы благодаря постоянной заботе ЦК ВКП(б) эти исследования велись с нарастающей интенсивностью в научно-исследовательских и опытно-конструкторских учреждениях. Важнейший вклад внесло опытно-конструкторское бюро, возглавляемое талантливейшим ученым и конструктором, выдающимся организатором С. П. Королевым. Уже в 1948 г. в СССР был осуществлен запуск первой отечественной управляемей ракеты дальнего действия «Р-1». В следующем году была испытана первая высотная геофизическая ракета «В-1-А».

Советские ученые развернули работу по созданию средств механизации и автоматизации. В те годы автоматика внедрялась в добывающую промышленность, черную металлургию, производство электроэнергии. Уже в 1948 г. на автоматическое управление было переведено 25 крупных гидроэлектростанций. Советские ученые неустанно работали над созданием автоматических быстродействующих станков и автоматических линий. В 1946 г. на московском заводе «Станкоконструкция» была запущена первая автоматическая станочная линия для комплексной обработки головок блока цилиндра тракторного мотора. Выдающимся достижением отечественной техники была разработка коллективом инженеров во главе с членом-корреспондентом АН СССР В. И. Дикушиным принципа комплексной автоматизации процессов машиностроения, на основе которого был построен завод-автомат по производству автомобильных поршней.

В середине 40-х годов перед учеными встала проблема автоматизации вычислительных процессов, необходимых для нужд производства и исследовательской работы. В апреле 1949 г. Совмин СССР принял специальное постановление о внедрении вычислительной техники в научные исследования. Развитие электроники и математики привело к созданию электронно-счетных автоматов. Первая электронно-вычислительная машина была создана под руководством С. А. Лебедева в Институте электроники АН УССР в 1950 г.

Успехи отечественной физики и математики вооружили советскую науку не только совершенными приборами, но и новыми методами исследования. Характерным для послевоенных лет является постепенное проникновение физических и математических методов исследования в астрономию, химию, биологию, геологию и другие области науки.

В прямой зависимости от математики и физики развивалась астрономия. Советская астрономия по ряду разделов вышла на одно из первых мест в мире. Во второй половине 40-х годов оформилась и успешно развивалась радиоастрономия — новая наука, созданная советскими учеными. В 1947 г. в СССР был впервые применен радиоастрономический метод при изучении солнечной короны. Большое значение для развития радиоастрономии имели исследования радиоизлучения Крабовидной туманности, проведенные в конце 40-х годов И. С. Шкловским.

Советские ученые внесли существенный вклад в учение о звездообразовании. Работы, выполненные академиками В. Г. Фесенковым, В. А. Амбарцумяном и их учениками, показали, что образование новых звезд происходит и в настоящее время, при нынешнем состоянии нашей Галактики. Созданное советскими учеными представление о звездообразовании как непрерывном процессе имеет важное научное и методологическое значение. Выдающийся вклад был сделан в изучение внутреннего строения звезд, солнца и планет Солнечной системы. В 1952 г. на Международном астрономическом съезде в Риме программа и план каталога слабых звезд, разработанные в СССР, были рекомендованы обсерваториям всего мира.

Основными направлениями работ в области химии стали решение проблемы органического синтеза и дальнейшая разработка теории строения вещества. Для химии в послевоенные годы было характерно овладение новейшими математическими и физическими методами исследования. В важнейших своих частях химия очень близко примыкала к физике. Работы в области мирного использования атомной энергии, пуск ядерных реакторов и ускорителей элементарных частиц оказали сильное воздействие на развитие радиационной химии. Появились такие разделы химии, как радиохимия, химия ядерных превращений, химия трансурановых элементов и др.

Значительны были достижения в молодой области химии — химической физике. Крупным вкладом советской химической физики в мировую науку явились труды Я. Б. Зельдовича, Н. Н. Семенова, Д. А. Франка-Каменецкого по разработке тепловой теории распространения пламени и теории детонации. Всемирное признание получили работы академика Н. Д. Зелинского и его последователей в области углеводородных соединений. Большое значение для развития отечественной и мировой науки имели исследования казанских ученых во главе с академиком А. Е. Арбузовым по химии органических соединений фосфора, работы академика А. Н. Несмеянова в области металлоорганических соединений, академика С. С. Наметкина в области химии нефти и др. Успешно развивались исследования по физико-химическому анализу, химии комплексных соединений и химии редких элементов.

Достижения теоретической химии позволили получить новые необходимые для промышленности материалы с заданными свойствами: сплавы, смолы, пластики. Коллектив Института общей и неорганической химии АН СССР создал новые жаропрочные сплавы. Советским химикам удалось получить ценные углеводородные продукты и новые синтетические материалы, создать промышленные способы производства химических продуктов.

Большим достижением ученых были разработка и внедрение в промышленность химических методов производства. В ряде отраслей механическая технология постепенно уступала место химической как более совершенной. Химизация производства способствовала более полному использованию природных богатств и значительно увеличивала выход готовой продукции. В те годы были разработаны способы применения кислорода в металлургии. Советские исследователи предложили новые методы обработки металла. В начале 50-х годов в промышленность начало внедряться так называемое прецизионное литье, применение которого давало большую экономию.

Характерным для послевоенного периода было усиление связи между химией и биологией. Ведущими проблемами биологии этих лет были: исследование белка, изучение физико-химических основ жизнедеятельности организма, вопросы биосинтеза и др. Широкое применение физических и химических методов исследования значительно расширило границы изучения жизни и привело к созданию биофизики, биохимии и других смежных дисциплин. Советские ученые достигли крупных успехов в установлении некоторых общебиологических закономерностей. Исследования биохимиков внесли существенный вклад в познание биологических процессов, управляющих жизнедеятельностью растительных и животных организмов, а также в изучение строения белка и нуклеиновых кислот. Новейшая техника исследования позволила заглянуть внутрь тканей и клеток. Советским ученым принадлежит выдающаяся роль в разработке проблем фотосинтеза и исследования важнейших процессов жизнедеятельности растений. Важные результаты имелись в изучении круговорота органических веществ в растениях и раскрытии внутреннего взаимодействия отдельных органов и тканей. Фундаментальные исследования в этой области велись под руководством академика А. Л. Курсанова.

Однако по ряду важных направлений советская биология в это время еще отставала от уровня мировой науки. В руководстве биологической наукой (Т. Д. Лысенко и др.) сложилась практика администрирования и зажима свободных научных дискуссий. Это привело к тому, что некоторые важные области биологии были задержаны в своем развитии. Особенно пострадала теоретическая генетика. Сторонники Т. Д. Лысенко на протяжении нескольких лет отрицали наличие материальных носителей наследственности — генов. Они объявляли классическую генетику лженаучной идеалистической теорией.

Т. Д. Лысенко н его сторонники необоснованно преувеличивали влияние и роль среды на формирование наследственных свойств организма. Эти воззрения преподносились как единственно правильные, им придавался универсальный характер при объяснении эволюционного процесса развития растительного и животного мира.

В 1948 г. происходила биологическая дискуссия. Обсуждение не было свободным. Т. Д. Лысенко и его сторонники в ходе дискуссии применяли такие методы, как административный нажим и приклеивание порочащих ученого ярлыков. Сторонники классической генетики были объявлены «идеалистами», а на все работы в этом направлении практически был наложен запрет. Пропаганда ошибочных представлений принесла большой вред биологической науке.

Несмотря на неблагоприятные условия, сложившиеся в этой области биологии, передовые направления науки продолжали развиваться.

Советские ученые внесли значительный вклад в познание законов наследственности и способов управления ею, продолжали разрабатывать эволюционную генетику и успешно развивали ее новые направления: физиологическую, биохимическую и радиационную генетику, обогатили селекционную практику выведения новых высококачественных сортов растений путем применения химических и радиационных методов воздействия.

Важные работы были проведены в области селекции с использованием метода отдаленной гибридизации. Академик Н. В. Ци-цин вывел устойчивые и высокопродуктивные сорта пшенично-пырейных гибридов. Эти сорта могут вызревать в относительно суровых условиях и давать зерно высокого качества. Учеными были разработаны эффективные методы борьбы с эрозией почв. Велась разработка основ агротехнической науки, применения минеральных удобрений как одного из факторов повышения плодородия почв и увеличения продуктивности земледелия. Совместно с химиками биологи успешно разрабатывали методы борьбы с различными вредителями полей и стимуляции роста растений.

Советские ученые получили новые антибиотики, гормональные препараты и другие лечебные средства. Всесоюзный научно-исследовательский институт химической фармакологии им. С. Орджоникидзе создал эффективное противотуберкулезное средство -фтивазид. Была разработана технология промышленного получения пенициллина, стрептомицина, грамицидина и других ценных препаратов.

На изучение новых сырьевых баз были направлены усилия геологической науки. В 1947—1950 гг. в Забайкалье и Приамурье, в Сибири и на Урале комплексные экспедиции открыли новые месторождения железа, угля и ценных минералов, залежи сульфидов, фосфоритов, калийных солей. Ученые казахской Академии наук организовали исследование и освоение Аятского железорудного месторождения. Геологические исследования ученых Узбекистана опровергли бытовавшие ранее утверждения об отсутствии железных руд в недрах этой республики, они открыли богатую сырьевую базу для организации в республике крупного металлургического производства.