1905年，也就是普朗克發表量子思想之後的第五年，愛因斯坦發表了狹義相對論。這一划時代的物理學成就，最初並不是以舉世矚目的方式出現在科學界，而像是無人問津的野花。這朵花是曇花一現還是流芳百世？只有少數物理學家關心此問題。因此，要讓遠隔重洋的美國物理學家意識到自身全面落後的狀況，並且使大學物理學科在研究方向、教學以及課程等方面迅速做出反應，其實也是一個頗為艱難的過程。那麼，1876年至1900年，美國研究型大學經歷了二十多年的發展，美國科學界為這場革命準備得如何？它有哪些優勢？上一節我們已經從美國實用文化、物理學科教學狀況和數學教學等三個方面分析了20世紀初美國物理學科的發展狀況。
那麼，新一代物理學家在哪些方面試圖克服學科固有的障礙，使其融入現代物理學的發展中去？還有哪些因素阻礙美國大學物理學家趕上新興的物理學？2.3.120世紀初美國物理學科發展的總體狀況19世紀末，美國院校各個學科的教職人員顯著增加，彼此之間的競爭更為激烈。年輕教師尤其渴望改變當時佔支配地位的學術評價標準。像老一輩教職人員，他們當中大多數與校長有良好的溝通。所以，他們樂於進行學校對他們能否勝任教學崗位的評估。隨著教職人員數量的增加，助理教授一級的教職人員很難有機會直接與校長建立私人之間的關係，而教學質量又過於依賴於個人的主觀判斷。
相反的，學術同行能夠直接地判斷其作為學者的學術成就。新一代物理學家，包括其他學科的科學家，不像老一代人，他們大多都已獲得哲學博士學位，所以，通過研究成果而不是教學質量進行評估，更有利於新一代的成長。從評估教學質量到評估學術水準的改變，使得年輕教師有獲得晉升的機會，芝加哥大學的創立無疑為這次發展提供了動力。19世紀90年代以來，美國大學物理學哲學博士畢業生已經達到54人。1909年，美國大學一年內畢業的物理學哲學博士達到25人。同年，美國物理學會的成員達到495人，是1901年的5倍。美國科學促進會在1900-1910年間，會員增加了4倍。可以說，所有科學的發展都出現了類似的繁榮。
面對大學展示出來的難以置信的研究精神，華盛頓卡內基學院的一位物理學家在1909年深有感觸地說，「研究精神之花已經開遍美國的大學校園。」新一代的物理學家，有的進入了國家標準局，大部分進入了學術領域。他們認識到，要過上美好的生活，關鍵在於研究。於是，投往美國物理學會的會議論文數量在穩步上升。同樣的，發表在《物理評論》上文章的數量也在穩步增長。物理學金字塔結構開始形成，標誌性的事件是麥可遜於1907年獲得諾貝爾物理學獎。同事們為他歡呼祝賀，凱特宣稱，羅蘭倡導的純科學研究已經完美地實現了。在某種意義上說，純研究獲得了更多的支持。而且，物理學專業自身，包括學會的成立和發展，以及高等教育，總體上是朝著羅蘭19世紀末設計好的科學進程發展。
研究生層次的培養中心已在美國大學出現，但大多數年輕物理學家是從霍普金斯大學、康奈爾大學、耶魯大學、哈佛大學和芝加哥大學等5所大學獲得哲學博士學位的。與19世紀物理學家不同的是，美國大學新一代物理系主任更深地捲入行政事務。他們基本上都取得了哲學博士學位，而且致力於改善大學物理學科的研究。他們認識到，為本科生提供更多的教師和科研設備，有助於促進物理學研究條件。在柏林大學獲得哲學博士學位的威廉·梅吉和亨利·范分別在普林斯頓大學擔任物理系和數學系主任，他們共同說服了校長威爾森並使之確信，物理學科不僅有助於人文學科的發展，而且能以最紳士的方式，為電氣工程學做準備。美國大學認識到物理學科發展的缺陷，有意識地增加理論物理學家的數量。
表面上，美國大學似乎並不缺乏實驗物理學，但在實驗成就方面，與歐洲同行還是不可比擬。1905年，亨利·范和梅吉把英國年輕一代之中最有前途的數學物理學家之一——詹姆斯·瓊斯聘請到普林斯頓大學。雖然實驗室的總體條件得到改善，但普林斯頓大學1906年請到J·J·湯姆生的學生歐文·理察森時，實驗條件較為簡陋。據理察森描述，他初到普林斯頓大學，給他安排的實驗室是在地下室，在那兒蟾蜍是長期居民。但亨利·范從兩位普林斯頓大學的畢業生那兒籌集到20萬美元，建造了設備精良的實驗室。
良好的師資隊伍和先進的設備，初步奠定了普林斯頓大學成為科學中心的地位。研究訓練中心的出現、雜誌和美國物理學會的創辦，在全國範圍內對科學研究設置了質量標準。儘管美國雜誌《物理評論》的厚度在增加，羅蘭所說的金字塔型結構得以建立，但美國的物理學仍舊生活在歐洲科學的影子裡。與世界一流的科學家相比，美國科學家仍舊有很大距離。2.3.1.1對外交流方式的轉變美國學生去歐洲留學的比例，在20世紀初下降幅度很大，但在1900-1914年間，到美國大學做演講的歐洲同行