當然，美國發展成為世界科學中心的過程並非一帆風順。在該過程之中，工業實驗室、聯邦政府實驗室在科學方麵亦頗有建樹。尤其是工業實驗室，比如貝爾實驗室，在純研究方麵貢獻卓著。但就整體而言，美國大學是美國最重要的科學研究基地。一方麵，大學為工業發展培養人才；另一方麵，大學在科學研究方麵的成就遠在工業實驗室、聯邦政府實驗室之上。所以，本文重點研究美國大學與科學之間的關係。而大學作為一個學術組織，是通過基本的組織單位“學科”，與科學的發展相聯係。學科是大學基本職能的承擔者，教學、科研和服務也隻有落實到學科層麵才能真正實現。正是學科組織方式使得高等教育表現出初等教育和中等教育所不太具有的超越時間和空間及國際性的特點。因此，學科發展是現代大學發展的核心。
本書之所以關注大學物理學科的發展，主要有兩個方麵的原因。其一，19世紀末20世紀初，科學史上發生了重要的範式變換，即從牛頓經典物理學發展到現代物理學，其標誌是相對論和量子理論的誕生；其二，就其結果而言，美國大學的物理學科正是伴隨著這次科學大發展，在製度、資金、課程和人員等諸多方麵順應這次變革，從而使美國逐漸成為世界科學的中心。因此，本書所要研究的核心問題是：在現代物理學的發展過程中，美國大學物理學科“教學與科研”如何從一個地方性的、處於世界科學邊緣的學科，逐漸發展成世界一流的學科？在此過程之中，物理學科組織自身的發展規律，又如何改變整個大學學術組織的結構和辦學思想？時間跨度是在1876年至1950年。該時間段總體可以分為兩個發展時期，第一個發展時期是在19世紀下半葉至20世紀30年代初，美國大學物理學科的發展從世界物理學發展的邊緣時期，逐漸走向國際舞台，並融入國際物理學共同體；第二個發展時期是在20世紀30年代初至50年代，物理學家開始深入研究原子核內部，標誌著物理學科進入“大物理學(Big Physics)”階段。在這一時期，美國大學物理學科首次創造了新的學科組織和學科信念，開始引領世界物理學科的發展。
具體來說，第一個曆史發展時期，時間跨度是在1876年至1932年。眾所周知，自1876年霍普金斯大學創立至20世紀初，美國研究型大學不斷湧現，為美國物理學科迎接現代物理學的發展奠定了一定的基礎。但總的說來，一方麵在該曆史階段，物理學領域新知識的創造美國大學各門學科的發展是不平衡的。早在1915年歐洲人就來到美國研究遺傳學，地理雜誌則在19世紀90年代中期享譽歐洲，而美國頂級的物理學雜誌則遲至1927年間還被歐洲大陸某些物理研究所忽視。與其他學科相比較而言，美國大學物理學，尤其是理論物理學的發展較其他學科晚，發展之路更為曲折。與美國大學物理學科之間處於相互分離的狀態，因而物理學科在世界科學舞台上被邊緣化了；另一方麵，美國科學共同體從未脫離歐洲科學界。那麼，是什麼原因阻礙了美國大學物理學科研究職能的實現？以至於物理學於19世紀末20世紀初變革得如此之快，美國大學的物理學科在新興領域卻貢獻甚微？該問題涉及美國大學物理學科教學和研究的狀況。比如物理學課程在美國大學的地位，美國大學對待物理學家的態度，物理學家在美國大學中的地位等方麵。霍普金斯大學作為美國第一所研究型大學，它的創立對美國大學物理學科的教學、研究的影響是什麼？19世紀末至20世紀初，大學以及大學物理學科的發展為20世紀物理學科的發展奠定了哪些基礎？