był przez pewien czas członkiem doradczego komitetu Stalina do spraw bomby atomowej, został usunięty z komitetu po konflikcie z Berią.; w pobliżu drugiej z tych szkół znajdowało się muzeum mineralogii, co zwróciło jego uwagę na tę dyscyplinę.
Po ataku Niemiec na ZSRR w czasie II wojny światowej początkowo przebywał z ojcem w Moskwie, ukrywając się w czasie obrony miasta w tunelach kolei; stąd udało się jednym z bombardowanych pociągów dojechać do Niżnego Nowogrodu, a następnie dopłynąć do Kazania, gdzie Siergiej Kapica kontynuował naukę. Po skończeniu szkoły (w 1943 r.) wrócił do Moskwy; początkowo – ze względu na znajomość mineralogii – został skierowany do pracy przy poszukiwaniach ropy w regionie między Wołgą a Uralem. W kolejnych latach studiował w Moskiewskim Instytucie Aerodynamiki im. Nikołaja Żukowskiego (ros. Московский авиационный институт).