1945年,美国物理联合会的领导者构想出一个大胆的实验:以一本期刊来帮助团结一个日益割据化的学科。

 

  

纽约市东5557号,1948年美国物理联合会所在地,

《今日物理》诞生于这个时期

 

 

  2018年5月,《今日物理》(PhysicsToday)迎来了它的70周年纪念日。这本期刊创立于二战结束后不久,诞生于物理学史上一段最为分裂的时期。美国物理联合会(AIP)的领导者对物理学的快速变化产生了深刻印象,并越来越担心新出现的压力也许会使物理学四分五裂。诸如《物理评论》之类的科研期刊以前所未有的态势膨胀,物理学家的研究议程更狭窄地聚焦于特定的主题,而美国物理联合会的领导者希望有一种全新的出版物能够将社会与智识的凝聚恢复到一定程度。
 
  这次的周年纪念提供了一次机会,令我们得以驻足,来审视一些实际做法(譬如物理学家们的交流习惯)的长期影响,这些实际做法从其他方面来看也许是惯例,甚至是不可避免的。毕竟,在伽利略时代,科学期刊还是新奇事物。等到麦克斯韦发现电磁方程组后,科学期刊的形式才开始与当今的科学出版物相像,而同行评审的惯常做法于爱因斯坦在世时尚未标准化。
 
  二战结束后的那些年对于科学出版来说是格外动荡的时期。从评审论文和组织期刊内容的步骤到应该如何将新消息传递给读者,几乎所有一切都处在混乱中。纸张和劳力短缺威胁到传统期刊的制造环节;每期杂志的总页数急剧增加,超过了现有封皮和胶水的容纳上限;各位读者更狭隘地关注没有交集的研究专题,这时候,有些科学家不禁揣想,科研期刊是否应该被整体废弃,由某个直邮单行本系统取而代之。看起来,科学交流没有哪个方面是固定或永久不变的。
 
  周年纪念也提供了前瞻的机会。当物理学家推出《今天物理》时面临了很大的压力,尽管有一部分压力也许在今日看起来仍然很熟悉,但情况多少已经改变――不仅仅在于物理学家彼此交流的方式,还在于物理学家如何看待社会和社会如何看待物理学家的方式上。1948年,谁能想象到,如今出现在《物理评论》中的研究文章会自带评分,追踪博客和推特中对论文的每次参考?或者,谁能想象到美国文化中对物理学家的刻画会从审慎持重的核政策顾问转变成像斯坦利·库布里克电影中的奇爱博士那样精神错乱的疯子,再变成电视情景喜剧《生活大爆炸》主角谢尔顿·库珀那样说话结结巴巴的宅男?随着物理学家的世界继续演变,他们的交流方式和外界理解他们的方式也会改变。

 

 

增长之痛

 

  1951年10月的AIP会议上,卡尔·达罗(KarlDarrow)在他土生土长的芝加哥发表演讲时,从讲坛上注视着听众,宣布一个新时代的黎明开始了。更确切地说,他宣布了一个早先时代的逝去。卡尔是凭借斯科普斯案成名的庭审律师克拉伦斯·达罗(ClarenceDarrow)的侄子,1917年在芝加哥大学获博士学位,他的导师是罗伯特·密立根(RobertMillikan),数年后密立根荣获诺贝尔物理学奖。达罗在西电公司和贝尔实验室建立起他在原子物理学的职业生涯,成为一位多产的作者,既为他的物理学家同侪写作,也为更广泛的读者写作。从1941年起,他也担任了美国物理学会(APS)总干事一职,他一直占据这个权力甚大的职位,直至1967年退休。
 
  达罗是在芝加哥会议上发表特别演讲的自然而然的人选,这次会议庆祝了美国物理联合会成立20周年。联合会的领导层要求达罗以“物理学的整体”为题发表主旨演讲。达罗发觉这个任务无法完成。“最后一个大概能完成这项任务的人是赫尔曼·冯·亥姆霍兹(Hermann von Helmholtz),”达罗启齿道,“这点让我产生兴趣,意识到仍然有些在世的学者曾经在亥姆霍兹门下学习;他们是我们与全知时代的最后一点联系。”
 
  达罗不是唯一一位在战后注意到(常常怀着忧虑)“全知时代”逝去的物理学家。实际上,学术专门化的压力已经发展了几十年。美国物理学会1899年创立不久就已经有各种小团体围绕着不同研究主题、在不同的雇佣地点成形,譬如说,到20世纪20年代和30年代,许多产业物理学家认为他们在学术界的同行过于强调量子理论和核物理这种深奥的研究主题,对此表示反对。与此同时,学术界和产业界的物理学家都倾向于将他们的研究越来越狭隘地聚焦某些专业。在20世纪20年代早期,超过半数的在固态物理主题发表论文的物理学家也在物理学的其他领域发表论文。等到20世纪30年代中期,这个比例已经跌落到不足1/3;到二战后,这个比例跌落得更加低,大约1/6。
 
  美国物理联合会成立于1931年是对这种压力的反应。随着美国光学学会和美国声学学会之类的团体从美国物理学会分裂出去,学界领头的物理学家打算共用资源――随着经济大萧条的持续,科研资源越来越稀少――在期刊出版和维持会员数量上找到某些节省开支的办法。不仅仅是预算线处于危险关头。在整个40年代,甚至当第二次世界大战打得如火如荼时,学界领头的物理学家仍然在争辩如何才能最好地堵住物理学的割据化势头。他们推行规章上的修修补补,为美国物理学会和美国物理联合会内的不同研究主题的团体设立新章程,试图找到某个有效施力点,使得物理学继续发展壮大,又不会失去某种核心身份。
 
  战后,挑战的性质发生急剧变化。等到达罗在1951年的AIP周年纪念大会上发表演讲时,物理学的领域――以及物理学在更广阔社会中的位置――早已面目一新。包括原子弹和雷达在内的战时项目已经将美国物理学家推到聚光灯下,美国从未有哪个科研团体经历过这种对待。“物理科学家是时下的流行,”约瑟夫·琼斯(JosephJones)在1946年5月号的《哈泼斯》杂志上的文章里如此写道,“一次宴会派对起码得有一位物理学家出席,才算成功。”
 
  这种新发现的文化声望,再加上从联邦政府获得的史无前例的资金支持,对美国高等院校的物理专业入学人数产生立竿见影的影响。二战之后,高等教育的所有领域内,研究生入学人数迅速增长,这在一定程度上是受到了退伍军人按照《美国军人权利法案》能获得的教育资助的刺激。在所有学科中,物理专业增长得最快;物理专业的年度入学人数翻倍的速度几乎是所有科研领域平均翻倍速度的两倍。1950年,美国各大物理系培养出的博士数量是战前任何一年的3倍之多。在《1958年国防教育法案》通过之后,继续扩大至原先的3倍。该法案是对于苏联在1957年10月成功发射斯普特尼克1号卫星的回应。
 
  《物理评论》之类的科研期刊艰难地尽力跟上那些刚毕业的博士们所提交的海量新论文。当期刊的年度总页数连续好几年都增加了20%后,《物理评论》主编塞缪尔·古德斯米特(SamuelGoudsmit)收到了老读者的抱怨,读者表示他得要“应付按吨计的科学文献”。数年之后,古德斯米特承认道,物理学界已经“在很久以前就忽视了心理极限的存在,超过该极限的话,订阅者会对期刊的庞大规模不知所措,仅仅阅读他自身的狭窄研究领域内的少数文章。”

 

《今日物理》的创刊号封面上将回旋加速器管道与罗伯特·奥本海默的标志性的猪肉派毡帽并置

 

 

《今日物理》问世

 

  在二战结束后的数月内,就能明显地看到数量增长和研究专门化的趋势。早在1945年12月,美国物理联合会的领导者们就认为,答案也许在于印刷媒介。他们主张,出版不仅需要引导专门化,或许它也能对抗专门化。在一项奠基性的举动中,美国物理联合会的领导层提议联合会推出自身的出版物,而不是仅仅从成员协会获得期刊。首要的是,这本新期刊应该在物理学家和他们的学会之中促进团结统一。联合会的政策委员会主张,达成那一目标的必要一步是找到某种方式给新期刊筹措资金,那样所有7000位会员(他们向联合会旗下至少一个成员协会缴纳会费)都能在无须额外支出的前提下收到期刊。在接下来的一年半时间里,甚至当委员会成员争论期刊的样式和资金来源――联合会应该出品“一份谦逊的蜡纸油印小册子”还是“一种卖相光鲜的竞争者,能在报摊上与全国性周刊角逐?”时,他们始终对新期刊的目的坚决不动摇:它应该为全国的物理学家提供一种“团结纽带”,充当一块“磁铁”,吸引那些“偏离了同道中人”的物理学家。在整个1946年,联合会的领导层为新出版物考虑了好几个刊名,包括《原子》《核》《物质与能量》《原子纪元》《原子进展》,甚至还有《先进物理学杂志》。最终,他们敲定了《今日物理》这个刊名。
 
  给期刊起名是一回事;琢磨出如何支付期刊的开销是另一回事。那时候,科研期刊依赖于作者支付的版面费(越来越多地来自外界的赠予)来抵消出版开支。但《今日物理》不是一份科研期刊,于是需要一些其他筹资方案。1947年早期,一个特别的“新期刊筹资委员会”写信给美国各地600多家雇用了物理学家的公司的董事长,恳求捐款。委员会主张,《今日物理》将是美国物理联合会旨在融合产业界和学术界物理学家的目标的自然巅峰。仅仅3个月,他们收到了将近两万美元捐款(以2018年美元币值表示的话,超过27万美元),这是所需的启动资金的大约1/3。其他恳求信发给了广告商。联合会的理事亨利·巴顿(Henry Barton)注意到,没有其他一本杂志能立刻进入美国所有物理学家的手中。

 

亨利·巴顿从1931年美国物理联合会创立就担任联合会理事,直至19577

 

  对于物理学家自身而言,期刊的赞助者解释了他们的主要目的:“将各自专业以外领域的流行趋势告知物理学家”,从而有助于“一种职业团结感和士气”。学界领头的物理学家讲解了巴顿准备好的一本小册子,宣布新期刊的诞生,但他们很久以前就见到一份将美国物理学家重新团结起来的新出版物的需要――某种超越专门化的科研期刊的共同领地。《今日物理》会是答案。它“会是报道性质、非技术向,而且会以吸引人的形式、让人舒服的风格来呈现信息。它将会强调的是基础性概念,而不是技术细节。每篇文章会是为文章所讨论主题领域外的读者而写的。”
 
  新任主编戴维·卡切尔(DavidKatcher)在他为《今日物理》创刊号撰写的编者按中表达了同样的见解。“在物理学中,像在人类努力的任何领域中一样,都存在着派系主义。”他以此开篇;物理学家自然地拥有自身的“团体忠诚和怀疑主义”。然而,那些团体忠诚在战后已经呈现了新维度。“另一种区隔正在出现。慢慢地,随着研究领域变得越来越专门化,科研工作者在技术期刊上分享的知识正在变成秘密,只有专门化的科研领域内的人才弄得懂。”已经到抵抗这股潮流的时候了。
 
  从一开始,《今日物理》就是个杂糅体,既不是俱乐部通讯,也不是科研期刊。美国物理联合会出版的其他期刊的特征是简单清晰的封面,杜绝没有意义的封面图案,但《今日物理》的编辑希望表现出更个性化的风格。创刊号的封面上出现一张令人印象深刻的照片:J·罗伯特·奥本海默的那顶著名的猪肉派毡帽歪歪斜斜地放在回旋加速器的管道中间。这张封面是种聪明的联结,以一张照片捕捉到巴顿所称的百姓帽子与原子能之间的关系,这二者立刻成为美国物理学家在战后世界的公认象征。1948年5月4日,也就是创刊号问世后不久,大为轻松的巴顿写信给奥本海默,高兴地得知美国物理联合会“对您的和蔼天性进行的一次小冒险”得到了奥本海默本人的良好肯定。
 
  在内文内容上,《今日物理》和美国物理联合会旗下其他期刊的差别进一步增大。早期的期刊上包括多个常规专栏:一页的“联合会动态”中,巴顿描述美国物理联合会的最新官方新闻;“新闻和观点”提供关于物理学家活动与奖项的最新信息;“华盛顿来函”介绍最近的科技政策变化;“海外飞鸿”介绍海外的物理学界同仁;而“期刊札记”特地准备了少量论文的简要描述,那些论文都出现在常规科研期刊里。
 
  但《今日物理》真正的重点内容是它的专题文章。这些简洁的文章由专家撰写,试图向非专业人士解释学科领域内最激动人心的东西。在最早的数期里,卡切尔力求招揽来物理学各个领域内的专题文章,从高能物理、固态物理、低温物理这样的核心领域,直至医学物理、天体物理和地球物理学之类的更广阔领域,不一而足。

 

 

早期反响

 

  最初的反响是褒贬不一。1948年8月号《机械工程》(MechanicalEngineering)上刊登的一篇对新期刊的冗长评论中,赞许地表示“读者会发现没有数学公式,没有冗长难懂的单词”。但似乎极少人知道《今日物理》打算成为什么类型的出版物。有些读者愤愤不平地抱怨他们需要忍受如此多的广告,并发觉《今日物理》成了首尾两端的杂糅产物,夹在高端时髦杂志和科技期刊的中间。其他读者抱怨说,新期刊“太琐碎八卦了”。
 
  最大的挑战在于找到恰好的技术讨论程度。假如主要的目标受众由职业物理学家构成,那么专题文章无须像在《科学美国人》中的文章那样简化。然而假如这份出版物真的要充当抗衡专门化的力量,那么文章得要瞄准与《物理评论》的论文比起来较为不详细的程度。
 
  对于那片宽阔的中间地带,没有显而易见的模板可供参考。首先,《科学美国人》呈现的是某种程度上的动态靶子。1948年,也就是《今日物理》首次出现时,3名企业家已经买下有着百年历史的《科学美国人》,进行了彻底的改造。新的编辑团队不再继续依靠记者撰写颂扬夸赞最新发明出的科技装置的文章,而是开始向从事科研的科学家约稿,请求他们用通俗易懂的语言来解释他们的研究。换句话说,《科学美国人》的战略在转变后更加贴近《今日物理》一直竭力想要实现的面貌。

 

戴维·卡切尔,《今日物理》的首任主编,从19485月任职至195010

 

  区别肯定依然存在。《科学美国人》的目标受众仍然是(按照一篇早期的编者按中的说法)普通工人、工厂主管、农业劳工和农业大学的研究生。但这两本期刊之间的差别似乎越来越大。无论是好或坏,总之《科学美国人》不再向美国物理联合会的管理人员提供明确的反面教材。
 
  寻找到恰好的技术程度的难题在1949年秋天达到亟须处理的紧要关头,那时本菲尔德(A·E·Benfield)――哈佛大学的一位应用物理学助理教授――向美国物理联合会的执行委员会抱怨说,《今日物理》中的专题文章似乎是“为青少年读者”而写的。卡切尔受到攻讦。在发给巴顿的一份备忘录中,他再一次解释了编辑见解:“我们建议我们的作者为假定中的一位聪颖人士写作,这位人士并不通晓文章所讨论领域中的流行术语。”目标是力求让发表的文章的吸引力会跨越专家的边界。卡切尔继续说:“随着与所探讨专业领域的距离的增加,阅读材料的价值理应也会增加。这与科学出版截然相反,是这一实验的基础。我们的希望是,因为读者所专长的学科比他不专长的学科来得少,所以他会在整本期刊里寻找到有用的、提供资讯的内容。”
 
  巴顿将卡切尔答复的一个简略版本转发给本菲尔德,但这位年轻的助理教授仍旧未被说服。期刊所预期的读者群仍然太广阔了,本菲尔德如此回复:
 
  这就好像你在山区里经营一家避暑酒店,决定为客人们组织一天的远足会十分不错;每个人都应该痛快地玩一场。客人中包括一两位攀岩高手,一两位喜欢沿登山道爬山、但在陡峭的地段会头晕的宾客,还有一位疲惫的商界人士带着她怀孕的妻子、12岁大的女儿和4岁的儿子。你会带这些客人去什么地方,让他们全都玩得开心呢?我感觉,打个比方的话,《今日物理》瞄准的目标是介于那名女孩和男童之间的读者层。攀岩高手和爱沿登山道爬山的客人会度过相当无聊的一天。举个无足轻重的例子吧,他们得要读到“百万百万分之一”而不是10-12……当然,假如文章在我看来不是相应地严重注水,我也不会介意读到“百万百万分之一”。
 
  本菲尔德不是唯一的反对者。卡切尔报告说,他继续收到褒贬不一的信息,有些人抱怨说期刊“从技术上讲定位太低”,其他人说期刊“从技术上讲定位太高”。似乎没人知道要如何在这个全新的出版地带继续前行。
 
  《今日物理》问世差不多两年后,挑战依然没有解决,那时卡切尔再一次尝试向美国物理联合会的领导层表达他的愿景。“揶揄地来说,”1950年2月15日,他写信给《今日物理》顾问委员会,“目标一直是提供一种期刊,会让最大多数的读者的不满意程度最低,而不是让最少数的读者的满意程度最高。”他一直坚持“鹿弹途径”,他继续说,“我们希望偶尔实现个人利益。”只是那样子的话,就卡切尔所见,《今日物理》会有望实现它的首要目标,“提供读者自身领域之外的、令人感兴趣的材料,团结物理学家同行。”
 
  财政困境也让期刊一直苦苦挣扎。早期的广告收益未能达到出版物的目标,在创刊后的一年半时间里始终亏损。美国物理联合会的领导层决定,从1950年开始,《今日物理》会以订阅方式出售给联合会成员协会中的订户,而不是作为交会费后的福利提供给会员。许多人担心,转变为订阅后――尤其是每年要4美元的高昂价格(以2018年的美元币值表示的话,超过40美元)――期刊就会无法作为“团结整个物理学家群体的连接线”,加州理工学院校长、物理学家李?杜布里奇(LeeDuBridge)听到这个新决定后,这样写信告诉巴顿。
 
  其他资深物理学家向美国物理联合会的领导层提供建议。好几位建议,不要再试图与《科学美国人》竞争;要真正变得有用的话,《今日物理》应该变成联合会的真正会刊。它可以刊登即将召开的会议的日程表、演讲和将要刊登的论文的摘要,甚至是联合会旗下主要科研期刊收到的读者投书,这样就能大幅缓解《应用物理学杂志》这些出版物的压力。一位投稿者解释说,假如联合会引进一些“审慎的人士”,“设计出一种简单又经济的最终形式,能履行这些职业需求,又不用出现花里胡哨的玩意”,那么期刊能够重新免费寄给美国物理联合会的成员协会的每位成员。其他人分析道,假如期刊稍微稳定下来,不要再在政策上“摇摆”,它就能吸引到更加稳定的广告商来源,继续刊登目标瞄准各专业以外的专题文章,从而“增进物理家族中的团结”。
 
  到1952年后期,在巴顿和同事们干劲十足的募款努力后,美国物理联合会再一次能够在无需额外收费的条件下,寄送《今日物理》给成员协会的所有会员。在巴顿于1947年首次寄出募款信,以及他在1952年后期的最新努力之间,成员协会的会员人数已经远远翻倍,达到15000人。“一个如此大的团体被驱动出现更大程度的专门化,”巴顿在1952年9月12日宣布最新发行政策的新闻稿中如此解释,“在推进共同持有的目标时,只能更加难以保持团结,联合力量。”《今日物理》也许不完美,但它是物理学界反击这股强大的分离压力的最佳希望。给成员协会的所有会员寄送《今日物理》的决定代价昂贵;巴顿在他的年度报告中提到,要支付1953年的开支,需要有一笔35000美元的备用金,以2018年美元的币值来表示的话,大约是32.5万美元。但是,他说:“这笔开销物有所值。”

 

 

展望

 

  推出《今日物理》的领导者旨在创立一种混合产物,介于《物理评论》之类的科研期刊和《科学美国人》之类的大众杂志之间。但在二战之后,这两个参考点都没有一成不变。《今日物理》也继续调整适应,在创刊那年的9月号上刊登了第一篇读者投书,后来将不同部分合并成“探索和发现”“国家与社会”这样的常见栏目。时至今日,《今日物理》依然是科学史家的重要史料来源,因为它保存了物理学界不断转变的关切所在。广告收入随着更普遍的物理科研资金而起伏――在20世纪整个60年代稳步上涨,在70年代初急剧下跌,在80年代和90年代再一次下跌――每个议题的宽度也随之扩大和收缩。
 
  与此同时,专门化的压力继续增强。早在1949年时,物理学家就开始提议《物理评论》分成不同的子刊,迎合不同专业的需求。1955年,当美国物理学会执行理事会的成员驳回了一个这样的提议,他们的争辩呼应了卡切尔在《今日物理》创刊号上的编者按。一份内部备忘录指出,做出该项决定是“因为理念原则而非其他原因。具有影响力的理事会成员强烈反对任何将物理学区隔化的趋势”。事实证明,这种观点一直都很让人信服,直至1970年,《物理评论》的主编古德斯米特终于屈从于期刊一年又一年持续增长的现实,将期刊分为4种截然不同、每两周出版一次的期刊。差不多同时,以欧洲为大本营的前沿期刊――譬如《核物理》(NuclearPhysics)和《物理学期刊》(Zeitschriftfür Physik)――也分成了多个主题子刊。
 
  如今,美国物理学会出版11种不同主题的《物理评论》刊物,外加《物理评论快报》(PhysicalReviewLetters)和《现代物理评论》(ReviewsofModernPhysics)。美国物理联合会自身出版18种科研期刊。物理学科的前沿在继续发展。例如软凝聚态物理学和生物物理学之类的广阔研究领域实际上在古德斯米特的刊物中并没有位置。纳米技术和量子信息之类的新生领域模糊了物理学和毗邻的科学和工程学领域之间的边界。古德斯米特很可能会发现当今的变化速度令人震惊:在arXiv预印本服务器上的多个子领域现在平均下来每天每个小时都会收到超过一篇的新科研论文。
 
  《今日物理》的发行量目前超过了12万册,差不多比创刊时多了20倍。每日的线上内容和扩展的注解补充了每月的印刷版期刊。谁又知道,在距今的数十年后,会有什么样的特色――利用今时今日甚至可能尚不存在的媒介――帮助联结物理学界分布范围甚广的成员们呢?

 

资料来源 Physics Today

责任编辑 彦隐

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本文作者戴维·凯泽David Kaiser)是麻省理工学院的物理系教授、“科学、技术与社会”项目的格梅斯豪森科学史教授。