Andrei Dmitrijewitsch Sacharow (russisch Андрей Дмитриевич Сахаров, wiss. Transliteration Andréj Dmítrievič Sácharov, Aussprache: [ˈsaxərəf]; * 21. Mai 1921 in Moskau; † 14. Dezember 1989 ebenda) war ein sowjetischer Physiker, der „Vater der sowjetischen Wasserstoffbombe“, Dissident und Friedensnobelpreisträger.
Andrei Sacharow kam als Sohn des Physiklehrers Dmitri Iwanowitsch Sacharow und Jekaterina Alexejewna, geborene Sofiano, einer Pontosgriechin, zur Welt. 1938 schloss er die Oberschule mit Auszeichnung ab, begann im gleichen Jahr an der Lomonossow-Universität in Moskau Physik zu studieren. Sacharow meldete sich 1939 freiwillig zur Roten Armee und beendete das Studium in Aschgabat, Turkmenistan, wohin er 1941 nach dem deutschen Überfall mit Teilen der Universität verlegt worden war. Von 1942 bis 1945 war er Ingenieur in einer Munitionsfabrik in Uljanowsk und studierte dann weiter am Lebedew-Institut (FIAN) der Sowjetischen Akademie der Wissenschaften. Dort wurde Sacharow 1947 während seiner Forschungen auf dem Gebiet der kosmischen Strahlung promoviert.
Von 1948 bis 1968 arbeitete Sacharow am sowjetischen Kernwaffenprogramm zunächst in Moskau unter Kurtschatow, später in dem geheimen Entwicklungsinstitut WNIIEF im damals zur Tarnung „Arsamas-16“ genannten Sarow unter Juli Chariton, wobei er eng mit Jakow Borissowitsch Seldowitsch zusammenarbeitete. Er war davon überzeugt, wie er in seinen Memoiren schrieb, dass ein nukleares Gleichgewicht die Welt vor der Zerstörung bewahren könne, und fühlte sich als Soldat des naturwissenschaftlich-technischen Krieges.
Mit folgenden Ideen nahm er maßgeblich an der Entwicklung der ersten sowjetischen Wasserstoffbombe teil, die am 12. August 1953 gezündet wurde:
eine Boosteranordnung mit Fusionsbrennstoff im Fissionsteil,
eine nach einem russischen Blätterteig Sloika benannte Schichten-Variante,
ein fester Fusionsbrennstoff (Lithiumdeuterid) und
die im Westen Teller-Ulam-Design genannte zweistufige Konfiguration (in Russland als Sacharows Dritte Idee bekannt), die Wasserstoffbomben im Megatonnenbereich (TNT-Äquivalent) ermöglichte und 1955 getestet wurde.
Die größte je gezündete Wasserstoffbombe, die auf seinen Ideen beruhende Zar-Bombe, wurde ohne die letzte Fissionstufe 1961 getestet und hatte 50 bis 60 Megatonnen Sprengkraft. Sacharow wurde 1953, im selben Jahr, in dem er den russischen Doktortitel erhielt (der im Westen eher einer Habilitation entspricht), jüngstes Vollmitglied der Sowjetischen Akademie der Wissenschaften, er erhielt den Titel Held der Sozialistischen Arbeit und den Stalinpreis.
Von Sacharow stammen mehrere Grundideen zur Realisierung der kontrollierten Kernfusion: 1950 entwickelte er mit Igor Tamm das entscheidende, noch heute favorisierte Konzept des thermonuklearen Reaktors mit magnetischem Einschluss, die Tokamak-Anordnung. Von ihm stammen auch die Myonenkatalyse der Kernfusionsreaktion, die er Kalte Fusion nannte, und der Einsatz gepulster Laserstrahlung zur Aufheizung von Fusionsbrennstoff (Trägheitsfusion).
1951 lieferte Sacharow Grundideen für den Flusskompressionsgenerator, einen speziellen Typ von Impulsgenerator, der durch die Detonation eines Sprengstoffes und die dabei erfolgte Kompression einer Spule hohe magnetische Flussdichten erzeugen kann. Die ersten Flusskompressionsgeneratoren wurden von ihm MK-(Magnet-kumulative)-Generatoren genannt. Der MK-1 produzierte für kurze Zeit Flussdichten von 2,5 kT (Kilotesla). Der folgende MK-2 wurde 1953 entwickelt; dieser Generator konnte hohe elektrische Impulsströme von 100 MA (Megaampere) erzeugen. Mit diesen Generatoren erzeugte Sacharow auch eine Anordnung, die er Plasma-Kanone nannte: Ein kleiner Aluminiumring wurde durch die induzierten Wirbelströme zu einem auf 100 km/s beschleunigten Plasma-Torus verdampft. Er schlug sogar vor, mit durch Nuklearexplosion betriebenen Generatoren Teilchenbeschleuniger für Protonen-Zusammenstöße zu bauen.
Nach 1965 wandte Sacharow sich der Teilchenphysik und Kosmologie zu, was er zuvor wie Jakow Seldowitsch, mit dem er in Arsamas eng zusammenarbeitete, nur nebenbei hatte betreiben können.
Seine bedeutendste Arbeit in der Kosmologie war 1967 die Erklärung der Baryonenasymmetrie des Weltalls. Hierfür stellte er drei Grundbedingungen auf, die Sacharowkriterien, die noch heute die Basis entsprechender Theorien bilden: Nicht-Gleichgewicht, CP-Verletzung und Baryonenzahlverletzung. Diese Ideen blieben zunächst weitgehend unbeachtet, bis sie Ende der 1970er Jahre eine Renaissance erlebten.
In einem kurzen Aufsatz von 1968 über die induzierte Gravitation gab er wichtige Denkanstöße zum Thema Quantengravitation, wobei er die Gravitation als einen durch Vakuum-Anregungen von anderen Feldern erzeugten (induzierten) Effekt ansah. Diese Theorien wurden später etwa von Stephen Adler weiter verfolgt.
Er war auch der Erste, der Modelle mit über die Gravitationskraft verbundenen Universen untersuchte (heute in Branenkosmologien in Theorien mit Extra-Dimensionen aktuell), in seiner Vorstellung war dabei das andere Universum aus Antimaterie zusammengesetzt und mit umgekehrter Zeitrichtung, so dass insgesamt CPT-Symmetrie vorhanden war.
1975 stellte er Massenformeln für Mesonen und Baryonen auf.
Nach 1955 setzte bei Sacharow ein Umdenken über die Atombombe ein. In jenem Jahr gab es bei einem Bombentest die ersten Toten. Des Weiteren war Sacharow überzeugt, dass jeder künftige Versuch über 10.000 Opfer durch die in die Erdatmosphäre freigesetzte Radioaktivität kosten werde, und zwar im Laufe der Generationen 10.000 Opfer pro Megatonne. Nach Sacharows Berechnungen waren bereits 50 Megatonnen getestet worden, also 500.000 Tote verursacht worden. 1958 veröffentlichte er in der Zeitschrift Atomenergie den Aufsatz Der radioaktive Kohlenstoff nuklearer Explosionen und die schwellenunabhängigen biologischen Effekte. 1961 wandte sich Sacharow bei einem Treffen mit KP-Chef Nikita Chruschtschow gegen den Plan, eine 100-Megatonnen-Wasserstoffbombe in der Atmosphäre zu testen. 1962 beteiligte er sich an der Wissenschaftsopposition gegen den stalinistischen Chefbiologen Trofim Lyssenko, der sich gegen gar nicht so neue wissenschaftliche Erkenntnisse wie Genetik gesperrt hatte. 1966 unterzeichnete er einen Brief, in dem vor der Rehabilitierung Stalins gewarnt wurde.
Sacharow verurteilte 1968 die Zerschlagung des reformkommunistischen Prager Frühlings und veröffentlichte im Juli 1968 das Memorandum Gedanken über Fortschritt, friedliche Koexistenz und geistige Freiheit, in dem er sich für internationale Abrüstung und Kernwaffen-Kontrolle einsetzte. Als Folge wurde er aus dem sowjetischen Atomprogramm entlassen.