Первые два года учебы в МАИ он был еще слишком юным на фоне остальных студентов, поэтому казался немножко смешным, в связи с чем пытался «оригинальничать». Его однокурсник Сергей Балаховский вспоминал:
«…На щеке у него [Сергея Капицы] была родинка, из которой торчал клок рыжих волос. Он специально отращивал. Он считал это оригинальным. И не было ни одного человека в группе, который бы не подергал за эти волосы. Для него не существовало застенчивости. Над ним смеялись, а ему было наплевать. У него не было скованности… Меня всегда удивляло то, как он всегда быстро… входил в понимание проблемы, его общая эрудиция, заложенная семьей. Первые лекции по физике сразу схватил».
А еще многие вспоминали, что в те годы дом семьи П. Л. Капицы на Николиной Горе был пропитан сладким запахом «Золотого руна». Этот табак обычно курил глава семейства. Говорят, что обоняние — самое запоминающееся из всех впечатлений.
Два года учебы пролетели мгновенно. Сергея особенно увлекали лекции профессора Сергея Александровича Христиановича по газодинамике — аэродинамике больших скоростей.
Преподавательский состав в ведущих вузах страны был в то время исключительно сильным. Преподавателей подбирали тогда не из удобства и не по личным связям, а по их авторитету в научном мире. Среди профессоров МАИ были такие яркие имена, как И. И. Артоболевский, А. А. Дородницын, А. Н. Журавченко, К. А. Путилов, А. К. Мартынов, И. В. Остославский…
На курсе механики профессора Г. Н. Свешникова Сергея весьма заинтересовала «задача о маятнике». Однажды профессор упомянул на своей лекции об одном любопытном, но малоизученном варианте движения маятника: если очень быстро колебать его подвес, то движение существенно меняется. Объяснения этому явлению не имелось.
Сергей рассказал об этом отцу, который тогда занимался движением электронов в магнитном поле, и тот блестяще разобрался в этом явлении. Когда его работа на данную тему была напечатана, старший Капица подарил ее первый экземпляр с трогательной надписью сыну.
Одной из запомнившихся ему курсовых работ была разработка нового катапультируемого сиденья для летчиков. В то время на советских самолетах катапульта еще не применялась, а впервые использована она была в Германии в 1943 году. Считается, что за годы Второй мировой войны летчики Германии совершили около шестидесяти катапультирований. В СССР первые работы по катапультированию проводились еще в 1920-е годы, но первое испытательное катапультирование из Пе-2 совершил Гавриил Афанасьевич Кондрашев 24 июня 1947 года. С 1949 года катапультируемые кресла стали устанавливаться на серийные боевые самолеты.
В курсовой работе Сергей предложил один из трех способов экстренной эвакуации кресла (пороховой заряд — пиропатрон, посредством реактивного двигателя, пневматический) — за счет тяги реактивных двигателей. Такой подход до сих пор лежит в основе технологии спасения летчиков боевых самолетов в аварийных ситуациях, он также брался за основу при эвакуации космонавта из космического корабля при приземлении. Именно таким способом покидали кабину космического корабля первые советские космонавты.
По разработке катапульт Сергей работал рядом с Гаем Севериным — тогда студентом, однокурсником, а впоследствии главным специалистом Советского Союза по катапультируемым устройствам для летчиков и космонавтов. Северин руководил, в частности, созданием катапультного кресла для космического корабля «Восток», вынесшего на орбиту Юрия Гагарина; принимал участие в создании шлюзовой камеры и скафандра, в котором впервые в мире вышел в открытый космос Алексей Леонов; позднее он стал главным конструктором нового поколения компьютеризованных авиационных катапультных кресел К-36Д-3,5 для боевых самолетов…
Как и большинство студентов МАИ, Гай Северин был очень спортивен: в 1949 и 1953 годах он завоевал звание чемпиона СССР по горнолыжному спорту, стал мастером спорта. Избирался почетным членом президиума Федерации горнолыжного спорта и сноуборда России.
Для выполнения диплома Сергей был направлен в Центральный аэрогидродинамический институт им. профессора Н. Е. Жуковского, в лабораторию хорошо знакомого отцу академика С. А. Христиановича. Темой его дипломной работы, вероятно по совету отца, стали какие-то усовершенствования трофейной немецкой ракеты Фау-2. Фрагменты Фау-2 находились для изучения в МАИ и в ЦАГИ. Заметим, что Фау-2 была прототипом первой советской баллистической ракеты Р-1, построенной С. П. Королевым.
Капица-младший был также весьма увлечен летной практикой в процессе обучения. Сразу после первого курса все студенты самолетостроительного факультета МАИ в обязательном порядке должны были под наблюдением летчика-инструктора на двухместном учебном самолете У-2 произвести практические полеты (до 50 часов) на аэродроме в Долгопрудном, а потом осуществить полное наземное обслуживание самолетов, включая ремонт в полевых условиях.
Полеты — это было так увлекательно для мальчишки! Свой первый самостоятельный полет Сергей запомнил на всю жизнь. Когда инструктор разрешил взять на себя пилотирование, он совершенно не волновался и весь положенный этап уверенно управлял самолетом. Инструктор даже не поверил, что этот полет у шестнадцатилетнего юноши был первым. А тот постеснялся сказать, отчего у него все так хорошо получилось: он просто ясно представил себе физику пилотирования. Кроме того, у него уже был, пусть небольшой, но все же опыт управления яхтой.
Сергей уважал отца и очень гордился им. Многие правила жизни, которых придерживался Петр Леонидович, стали его собственными. Оба — отец и сын — были очень похожи друг на друга. И одновременно они были разными. Но их всегда объединяло одно — серьезное и преданное отношение к делу, делу своей жизни.
Алла Мостинская:
— Как-то, отвечая на вопрос об отношениях в то время с отцом Сергей Петрович, словно размышляя вслух, сказал: «Меня воспитал луч света, пробивавшийся по ночам из-под дверей кабинета отца».
Потом улыбнулся и спросил:
— А знаете, о чем больше всего жалею? Что так никогда в жизни ни разу и не прыгнул с парашютом! Хотя разработкой катапультирования занимался.
— Почему же?
— Любовь помешала. На последнем курсе института стал ухаживать за своей будущей женой — за Таней, и она мне прямо сказала, что не хочет начинать свою брачную жизнь с вдовства. К счастью, прыжки с парашютом не были обязательной частью учебной программы, иначе я бы непременно прыгнул, и кто знает, как бы в этом случае развивалась моя семейная жизнь.
В 1946 году, когда Сергей окончил второй курс института, для семьи наступил, возможно, самый сложный период ее жизни.
20 августа 1945 года, через несколько дней после атомной бомбардировки американцами японских городов, постановлением ГКО создается Специальный комитет для руководства «всеми работами по использованию внутриатомной энергии урана». В первоначальном составе комитета присутствовало всего два известных физика — П. Л. Капица и И. В. Курчатов. Однако вскоре последовал резкий конфликт П. Л. Капицы с председателем Специального комитета, предельно требовательным, жестким, не стеснявшимся в выражениях своего гнева Л. П. Берией. В своих письмах Сталину от 3 октября и 25 ноября Капица просит освободить его от работы в комитете. 21 декабря его просьба была удовлетворена. Существует легенда, что Сталин якобы сказал тогда Берии: «Я его сниму, но ты его не трогай».
Позднее, в письме Хрущеву, Петр Леонидович называл атомную бомбу «оружием разрушения и убийства», а тогда, в конце 1945 года, наотрез отказался участвовать в ее создании. Надо заметить, что на участие П. Л. Капицы в этом проекте весьма рассчитывали, наивно предполагая создать ядерное устройство с применением жидкого азота: готовое к применению устройство замораживалось, а при его размораживании начиналась цепная реакция. Петр Леонидович отказывался от этих работ по принципиальным соображениям, что, конечно же, вызвало резкий протест и даже обиду в высших правительственных кругах СССР.