Georges Charpak s'est principalement consacré à la physique nucléaire, puis à la physique des particules de haute énergie, pour lesquelles les détecteurs qu’il a conçus se sont substitués universellement à ceux qui les avaient précédés.

Né le 1^er août 1924 à Dabrovica en Ukraine, alors polonaise, il étudie en France au Lycée Saint-Louis à Paris, et au Lycée Joffre à Montpellier. Actif dès 1941 dans la Résistance, Georges Charpak est déporté au camp de Dachau en Allemagne en 1943. Il est naturalisé Français en 1946.

Diplômé de l'école des Mines à Paris en 1948, il est admis au Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) comme chercheur au sein du Laboratoire de physique nucléaire du Collège de France, dirigé par Frédéric Joliot-Curie. Georges Charpak obtient son doctorat ès sciences en 1955. Maître de recherche au CNRS en 1959, il est détaché au laboratoire synchrocyclotron du Centre Européen de Recherche Nucléaire (CERN) à Genève, où il est resté comme physicien permanent de 1963 à 1989.

C'est là qu'en 1968, Georges Charpak révolutionne la détection des particules, qu'il fait passer de l'ère manuelle à l'ère électronique en inventant la "chambre proportionnelle multifils". Relié à un ordinateur, ce dispositif permet d'obtenir un taux de comptage des particules mille fois supérieur aux techniques existantes ; il lui vaudra son prix Nobel en 1992. Ses travaux ont également été utiles à de nombreux autres domaines ayant recours aux rayonnements ionisants, comme la biologie, la radiologie ou la médecine nucléaire.

Récompensé par de nombreux autres prix et distinctions, Georges Charpak s'investit également hors des laboratoires. Il est ainsi membre du Haut Conseil à l'intégration de 1994 à 1996, et reste connu du grand public comme un pédagogue infatigable. Il est en effet l'initiateur du programme La main à la pâte, destiné à restructurer, en France et en Europe, l'enseignement des sciences à l'école primaire en favorisant un enseignement fondé sur une démarche d'investigation scientifique.