Avant la Seconde Guerre mondiale, la physique nucléaire progresse dans un réseau européen et nord-américain de laboratoires, de conférences et de publications. Les conférences, les séjours de recherche et les revues spécialisées relient les grandes institutions de Paris, Cambridge, Berlin, Copenhague, Rome ou Berkeley. Les congrès Solvay, organisés en Belgique, permettent notamment à des scientifiques issus de plusieurs pays de confronter leurs analyses sur la structure de la matière. Cette coopération est fondée sur des règles partagées : exposer ses résultats, accepter la critique et reconnaître la contribution d’autrui. Elle reste néanmoins dépendante d’un environnement politique et matériel permettant aux chercheurs de travailler et de voyager.
L’arrivée des régimes autoritaires modifie profondément les conditions de cette coopération. Les politiques d’exclusion frappent les universitaires juifs ou considérés comme opposants ; certains perdent leurs postes, tandis que d’autres émigrent vers le Royaume-Uni, la Scandinavie ou les États-Unis. Albert Einstein s’installe aux États-Unis, Lise Meitner quitte l’Allemagne en 1938, et Enrico Fermi émigre la même année après l’adoption des lois raciales fascistes en Italie, qui menacent notamment sa famille. Ces déplacements sont d’abord des conséquences des persécutions, mais ils modifient aussi la répartition mondiale des capacités scientifiques en renforçant plusieurs laboratoires britanniques et américains.
À mesure que la guerre approche, les gouvernements s’intéressent à la valeur militaire de certains résultats. Ils cherchent à contrôler les informations sensibles, tandis que les scientifiques se demandent s’ils doivent publier librement leurs résultats. La guerre de 1939-1945 accentue ces arbitrages et transforme certains laboratoires en institutions soumises au secret. La circulation des savoirs dépend alors des politiques d’accueil des savants exilés autant que des restrictions imposées à la publication des découvertes sensibles.