美國《物理評論》的創辦背景探悉

楊 睿

(西安文理學院物理與機械電子工程學院，西安710065)

19世紀末，X射線、放射性和電子的發現向經典物理學提出挑戰，成為現代物理學革命的先聲.此時美國物理學不論是理論還是實驗研究都處于物理學界的二流水平，為促進純科學研究的進步，美國高等教育界進行了向研究型大學轉型的改革，在這個風潮的影響下，一些大學自發創辦科學期刊，對學科的發展起到了深遠的影響.1893年，康奈爾大學的三位教師(Nichols-Merritt-Bedell)在學校的支持下創辦了美國第一份物理期刊——《物理評論》.［1］經過大約40年的時間，《物理評論》發展為物理學界最重要的刊物.分析《物理評論》成功的原因，應該先從這份期刊的創辦背景進行全面的分析.

1 19世紀的物理學

18世紀初期，牛頓的(Isaac Newton，1642—1727年)經典力學就已經相當成熟.牛頓在1687年出版的《自然哲學的數學原理》直到19世紀末還是物理學領域的綱領性巨著，物理學家還對牛頓的經典力學的深度和廣度進行了深入的發展，創立了材料力學、分析力學等分支學科.

19世紀30年代，以經典力學、熱力學和統計力學、電磁學為理論支柱的經典物理大廈已經建成，經典物理學取得了偉大的勝利，在應用上也取得了巨大的成果.物理學家有理由認為，他們今后的任務只需要在細節上作些補充.

19—20世紀之交，物理學經歷了一個決定性的轉折，三大發現預示著物理學將要發生革命性的變化.在低速宏觀的領域中，經典物理學仍然是適用的;而對于高速微觀的世界，人們建立了新的理論.愛因斯坦(Albert Einstein，1879—1955年)創立了廣義相對論，普朗克(Max Planck，1858—1947年)提出了量子概念，反映微觀粒子的結構和運動規律.量子力學與愛因斯坦的相對論并肩形成現代物理學的理論支柱.原子世界微觀研究的序幕就此拉開.量子力學的誕生還極大地推動了現代科學技術的發展，如原子能的開發，激光的問世等.微觀物理學迅速發展為20世紀物理學的主流.［2］但是量子說與經典物理學連續的觀念相抵觸，導致大多數物理學家持懷疑態度.就連普朗克也在光量子的思辨中徘徊不前.［3］

19世紀，自然科學的新發現層出不窮，科學理論思想不斷豐富.但科學思想的進展明顯滯后于科學成果.19世紀末，傳統的科學范式不再無條件的有效，處于經典物理學推進到近代物理學的轉折時期.

1.1 19世紀世界科學研究中心

科學活動中心的轉移，其本質是科學人才中心的轉移.17—18世紀，英國、法國是世界科學活動的中心.19世紀初期，德國陸續建立了新型的高等院校，培養了一大批杰出的科學家和發明家.德國科學界的一大特色是科學理論到技術發明再到推廣和應用的轉化迅速.另外，德國的大學推行教學和研究職能相結合，從而創造了近代大學模式，影響了近代高等教育體制改革.德國先進的學術和教育水平吸引了英、美各國的留學生.30年代以后，德國的經濟和科學技術迅速崛起，超過了英國和法國，成為世界科學活動中心.

1.2 19世紀美國物理學研究狀況

19世紀，美國產業革命在工農業都取得了蓬勃的發展.實用主義的傳統使美國人熱衷于技術和發明，而忽視了科學理論的研究，純科學很大程度上只被看作教學的素材，即使在高等院校，很多大學校長輕視甚至壓制教師們從事純科學研究.第一位聞名于整個物理學界的美國物理學家是富蘭克林(Benjamin Franklin，1706—1790年)，就是一位應用物理學家，他有許多被美國人喜聞樂見的發明，如靜電電動機、眼鏡等.19世紀末，美國最偉大的三位物理學家是:邁克爾遜(A.A.Michleson，1852—1931年)、羅蘭(Henry Rowland，1848—1901年)和吉布斯(J.Willard Gibbs，1839—1903年).其中，羅蘭不斷爭取美國各界對純科學研究的重視.1883年5月，羅蘭發起創辦了美國第一個全國性的群眾科學組織——美國科學促進會(A.A.A.S)，并發表了著名的演講“為純科學呼吁”，被奉為“美國科學的獨立宣言”.但是在大家的眼里，羅蘭的知名度遠遠不如貝爾(Alexander Bell，1847—1922年)和愛迪生(Thomas Edison，1847—1931年)等應用物理學家.這樣的狀況引起許多科學家的擔憂，如果物理學家只是滿足于發明電報、電燈，只留意科學的應用而忽視科學的進步，那么，這個國家必然落后于世界.美國人在機械方面的獨創性大大發展了工藝技術，但這種獨創性主要建立在歐洲科學家的基礎科學發現之上.

此時的美國，理論物理學家沒有自己的專業刊物，也沒有自己的專業學會，所以有美國物理學幾乎還不存在的說法.19世紀90年代，美國的物理學家總數只有大約200名，并且其中只有五分之一的物理學家能經常發表他們的研究成果.

總之，19世紀的美國處于工業革命時期，科學研究處于“小科學”的發展史，即私人資助的自由研究的歷史.美國物理學家在世界物理學研究領域處于邊緣地位.

2 19世紀科學期刊的出版狀況

2.1 科學期刊的發展歷程

科學期刊，擔負著報道各學科新思想、新發明和傳播前沿理論的使命.1665年，在法國巴黎和英國倫敦，先后出版了《學者雜志》和《哲學匯刊》［4］，被公認為是世界上最早的科技期刊.17世紀后期，歐洲的英、法、德、意、丹麥等國都先后創辦了自己的期刊，科學期刊的總數約有30種.18世紀，期刊業初具規模.當時，全世界約有755種期刊，在醫學、化學、物理學和植物學等領域相繼有科學期刊問世.19世紀，期刊出版業蓬勃發展，美國也出現了專業性科技期刊.20世紀是科學期刊的鼎盛時期.尤其是第二次世界大戰之后，各國更加重視科學研究.科技期刊由此獲得大發展的適宜土壤.［5］

2.2 19世紀末期美國科學期刊的出版狀況

《費城自然科學院學報》是美國最早的科學期刊，創辦于1812年.同期在美國創辦的科學期刊還有:《新英格蘭醫學雜志》《美國科學雜志》《全國地理雜志》等.其中，影響較大的是《美國科學雜志》，由本杰明·西利曼(Benjamin Silliman，1779—1864年)創辦于耶魯，涉足礦物學、化石、地質學、生物學以及物理學等研究領域.初期的編輯均為西利曼家族成員，由于受編輯個人研究領域的局限，能獲得發表的物理學方面的文章極少.可見，19世紀末美國的科學期刊雖嶄露頭角，但其研究水平和涉足領域還是在較大程度屬于科普讀物，遠不能稱為科學研究.

同期，歐洲已經有幾份物理學的專業期刊，如:《哲學雜志》《自然》《物理學年刊》等.其中，《物理學年刊》創辦于1799年，是國際上歷史最悠久的物理學專業期刊，19世紀，許多物理學的重大突破都發表在《物理學年刊》上.由于整體的研究水平處于邊緣地位，絕大多數美國物理學家與這些期刊無緣.另一方面，當時美國的科學期刊多為綜合性的期刊，涵蓋了多個大的學科領域，對于物理學這樣的弱勢學科，遠遠不能滿足發表的要求.

在20世紀后期，美國的工業界首先意識到科學研究的社會價值，向學術界投入了大量資金支持基礎研究.許多新興大學也逐漸重視純科學的研究.一些大學先后自行創辦科學期刊.例如，美國約翰·霍普金斯大學創辦了《數學雜志》和《美國化學雜志》，芝加哥大學創辦了《政治經濟學雜志》和《地質學雜志》等，康奈爾大學則創辦了《物理評論》.值得一提的是，這些期刊后來都發展為各學科的重要期刊，為美國科學的進步起到了重要的推進作用.

3 19世紀末期美國高等教育的發展

3.1 美國高等教育發展歷程

哈佛學院是美國在殖民地時期創辦的第一所高等學府.

第一次世界大戰以前，42位諾貝爾自然科學獎獲得者中，有14位德國科學家，美國僅有2人.德國是世界科學的中心，也是世界高等教育的中心，當時的柏林大學擁有的諾貝爾獎得主超過世界上任何其他機構.優良的教學方法和濃厚的學術氛圍吸引美國學生赴德留學，據統計，第一次世界大戰前的一百年中，大約有一萬名美國學子不遠萬里赴德求學.這一萬名留德學子中，不少人歸國后擔任美國一些大學的校長，包括密歇根大學、康奈爾大學和約翰·霍普金斯大學等，成為傳播德國大學思想的主要力量.教育史家將這樣大規模的學者遷徙視為“高等教育史上文化相互影響的最不尋常的例子之一”［6］.第二次世界大戰后，美國迎來了高等教育發展的黃金時代.

19世紀末期，美國大學生的數量超過了德國，為美國成為新的科學中心做了大量的科技人才儲備.20世紀中期，世界一流的大學里，至少有2/3以上在美國，美國成為世界高等教育中心.

3.2 康奈爾大學的創辦

康奈爾大學建校于1868年，比《物理評論》創刊早25年，盡管當時美國只有幾十個物理學家，物理研究水平落后，但物理系在建校開始就成立了.康奈爾大學(Cornell University)是一所定位在服務于產業階級的贈地學院，由埃茲拉·康奈爾(Ezra Cornell，1807—1874年)捐資興辦.學校聘請的第一位校長是安德魯·懷特(Andrew D.White，1832—1918年).懷特曾留學德國，接受過正統的高等教育，是一位古典學者.他非常重視在大學里提倡“純科學”的研究，提倡男女同校，教學不受宗教教條限制等開明政策，使康奈爾大學也參與到美國的高等教育改革中.

1892年，尼科爾斯(Edward L.Nichols，1854—1937年)成為物理系的第二任系主任，尼科爾斯曾留學德國，還曾跟隨羅蘭和愛迪生學習.在當時大學創辦學術期刊蔚然成風的影響下，他有了創辦美國第一份純物理學期刊的想法，即《物理評論》.1893年5月，尼科爾斯獲得了學校董事會提供的500美金作為專項基金.作為美國第一份物理學刊物，《物理評論》成為美國物理學發展中的標志性事件.

［1］楊睿，王大明.美國《物理評論》的創辦及創辦初期作者分析［J］.中國科技期刊研究，2010，21(6):900－905.

［2］［德］赫爾內克.原子時代的先驅者［M］.成都:科學技術文獻出版社，1981.271.

［3］潘永祥.自然科學發展簡史［M］.北京:北京大學出版社，1984.433.

［4］許文深，姚遠.科技期刊審稿的發展［J］.編輯學報，2001，13(2):70 －72.

［5］姚遠.中國大學科技期刊史［M］.西安:陜西師范大學出版社，1997.44－53.

［6］William Clyde De Vane.Higher Education in Twentieth-century America［M］.Cambridge:Harvard University Press，1965.