В 1917 году Чижевский оканчивает археологический институт и защищает диссертацию на тему “Русская лирика XVIII века”, после чего его, как подающего надежды в науке, оставляют при институте для подготовки докторской диссертации.
В конце 1917 года он защищает еще одну диссертацию на тему “Эволюция физико-математических наук в древнем мире”. И сразу же приступает к подготовке докторской диссертации, содержание которой составили материалы по изучению им солнечно-земных связей.
Еще в 1915 году он увлекся исследованиями солнечных пятен и обнаружил синхронность между максимальным количеством пятен, проходящих через центральный меридиан Солнца, и военными действиями на фронтах первой мировой войны, за которыми следил с большим вниманием. Подметив эту взаимосвязь, Александр ищет подтверждения у древних летописцев, хроникеров, зная, что они записывали подробно все происходящее на Земле и на небе, сопоставляя земные явления с необычайными явлениями на небе, например с солнечными затмениями.
Уже в мае 1918 года он защищает в Московском университете докторскую диссертацию. Тема ее: “О периодичности всемирно-исторического процесса”.
Смысл концепции А. Л. Чижевского сводился к следующему. Циклы солнечной активности проявляют себя в биосфере, изменяя жизненные процессы, начиная от урожайности и кончая заболеваемостью и психической настроенностью человечества. Это сказывается в динамике исторических событий: войн, восстаний, революций, политико-экономических кризов и т. д. Ему удалось, используя огромный материал, установить циклы и ритмы взаимодействия космоса и исторического процесса на Земле.
Оппонентами Чижевского на защите диссертации были известные историки — профессора С. Ф. Платонов и Н. И. Кареев. “...тема диссертации была сенсационной, — вспоминал Александр Леонидович, — но мало кто в те холодные и голодные месяцы думал о науке, и поэтому публики совсем не было. Защита свелась к чисто формальному чтению выводов. Оппоненты прислали свои письменные отзывы, и члены комиссии подписали протокол”.
В 1924 году Чижевскому удается издать в Калуге извлечение из докторской диссертации под названием “Физические факторы исторического процесса”. Издание такой работы в те годы требовало определенного мужества. Чижевский понимал, что публикация вызовет критику, ибо его теория не согласовывалась с официальной концепцией исторического процесса. И критика действительно последовала. “Сразу ушаты помоев были вылиты на мою голову, — вспоминал он. — Были опубликованы статьи, направленные против моих работ. Я получил кличку “солнцепоклонника” — ну, это куда еще ни шло, но и “мракобеса”.
Это был очень тяжелый момент в жизни молодого исследователя. Моральная поддержка, как всегда, пришла от старшего друга и учителя К. Э. Циолковского. Он опубликовал в калужской газете “Коммуна” 4 апреля 1924 года рецензию на труд А. Л. Чижевского, в которой ссылался на положительный отзыв об этих исследованиях известного ученого-биофизика П. П. Лазарева и в заключение подчеркивал:
“Книжку А. Л. Чижевского с любопытством прочтет как историк, которому все в ней будет ново и отчасти чуждо (ибо в историю тут врываются физика и астрономия), так и психолог или социолог. Этот труд является слиянием различных наук воедино на монистической почве физико-математического анализа”.
Продолжая тщательно изучать влияние циклической деятельности Солнца на те или иные явления в органическом мире, Чижевский на основе статистики устанавливает тот факт, что многие эпидемические заболевания (чума, холера, грипп, возвратный тиф, дифтерия и др.), их начало, развитие и окончание ритмически следуют за циклической деятельностью нашего дневного светила. В 1930 году в Москве вышла его книга “Эпидемические катастрофы и периодическая деятельность Солнца”. А в 1938 году в Париже на французском языке появляется его монография “Les epidemiеs et les perturbations electromagnetiques du milieu exterieur”, которая была переведена на русский язык уже после смерти ученого и опубликована в Москве под названием “Земное эхо солнечных бурь”.
Подметив наиболее общие закономерности взаимодействия биосферы с периодической деятельностью Солнца, ученый стремился постичь интимные механизмы взаимодействия живой природы с внешней средой. Так он подошел к исследованию биологического действия униполярных аэроионов, к разработке теории органического электрообмена и сделал еще одно важное открытие о влиянии легких аэроионов воздуха отрицательного знака на живые организмы — аэроионизации.