José Leite Lopes foi fundamental para criação e consolidação da física teórica no Brasil. Participou de articulações para criar o Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF) e outras instituições importantes, como a Comissão Nacional de Energia Nuclear e o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).                                  Em 1940, iniciou sua formação em Física na Faculdade Nacional de Filosofia, no Rio de Janeiro. Passou também pelo Instituto de Biofísica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e pela Universidade de São Paulo (USP), onde aprofundou suas pesquisas. Em 1944, graças a uma bolsa do governo americano, Leite Lopes fez doutorado na Universidade de Princeton (EUA), onde iniciou seu trabalho de tese sob orientação de Wolfgang Pauli, prêmio Nobel de Física em 1945 e um dos fundadores da Mecânica Quântica. Na universidade, assistiu cursos ministrados por Einstein, Pauli e Reichenbach, entre outros.
Como pesquisador, destacou-se na área de física de partículas e trabalhou no problema da integração de forças fundamentais da natureza. Por muito pouco não chegou à teoria unificada das interações eletromagnéticas e fracas, que deu o prêmio Nobel a Steven Weinberg. Seu principal trabalho na área foi a previsão teórica de um novo tipo de partícula fundamental, o bóson vetorial.
Leite Lopes foi membro de diversas academias de ciências e recebeu vários convites para trabalhar no exterior. Aceitou, em 1970, o convite da Universidade de Strasbourg, onde ficou até 1985 quando foi convidado a dirigir a instituição que havia sido fundada por ele em 1949, o Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas. Além de trabalhos originais de pesquisa científica e de filosofia da física, publicou vários livros adotados internacionalmente.

Já ganhou diversos prêmios e homenagens, incluindo o Prêmio Max Born, outorgado pela Optical Society a cientistas que tenham dado contribuições significativas no campo da óptica em 1986, e uma condecoração da Grã-Cruz da Ordem Nacional do Mérito Científico em 1995.

Fez pesquisas em diferentes campos, incluindo teoria da difração, casualidade e relações de dispersão; propriedades analíticas de amplitudes de espalhamento; atraso temporal; teoria do laser e teoria do arco-íris e da auréola. É autor de vários livros didáticos, entre eles a coleção Curso de Física Básica, que recebeu o Prêmio Jabuti em 1999 na categoria Ciências Exatas, Tecnologia e Informática.
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De acordo com o previsto no plano de criação do antigo centro técnico aeroespacial (CTA, atual DCTA), o primeiro instituto a ser instalado seria uma escola de formação de engenheiros aeronáuticos. Assim, desde o início de seus trabalhos, paralelamente às atividades de construção e aquisição de equipamentos, a Comissão de Organização do DCTA (COCTA) selecionou professores e técnicos para o Instituto Tecnológico de Aeronáutica, os quais inicialmente trabalharam junto à Escola Técnica do Exército (atual Instituto Militar de engenharia, IME).