1846年智力(li)(li)(li)發(fa)育(yu)格外早的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)麥(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)(si)(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)(wei)就(jiu)向愛丁(ding)(ding)堡皇家(jia)學(xue)(xue)(xue)(xue)院遞(di)交了(le)(le)(le)(le)一(yi)(yi)(yi)份科研(yan)(yan)論(lun)文。1847年16歲(sui)中學(xue)(xue)(xue)(xue)畢業(ye)，進(jin)入愛丁(ding)(ding)堡大(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)學(xue)(xue)(xue)(xue)習。這(zhe)里是蘇格蘭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)高(gao)學(xue)(xue)(xue)(xue)府(fu)。他(ta)(ta)(ta)是班上年紀(ji)最(zui)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)(xue)生(sheng)(sheng)，但(dan)考試成績卻(que)總是名(ming)列前茅(mao)。他(ta)(ta)(ta)在這(zhe)里專攻(gong)數(shu)學(xue)(xue)(xue)(xue)物(wu)理(li)(li)，并且顯示出非凡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)才華。他(ta)(ta)(ta)讀(du)書(shu)(shu)非常用功，但(dan)并非死讀(du)書(shu)(shu)，在學(xue)(xue)(xue)(xue)習之余他(ta)(ta)(ta)仍然(ran)寫詩(shi)，不(bu)(bu)知(zhi)滿足地讀(du)課外書(shu)(shu)，積(ji)累了(le)(le)(le)(le)相(xiang)當廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)知(zhi)識(shi)。在愛丁(ding)(ding)堡大(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)，麥(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)(si)(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)(wei)獲得(de)了(le)(le)(le)(le)攀登科學(xue)(xue)(xue)(xue)高(gao)峰所必備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎訓(xun)練。其中兩個人(ren)對(dui)(dui)(dui)他(ta)(ta)(ta)影(ying)響(xiang)(xiang)最(zui)深(shen)，一(yi)(yi)(yi)是物(wu)理(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)家(jia)和(he)(he)登山家(jia)福布斯(si)(si)(si)(si)，一(yi)(yi)(yi)是邏(luo)輯(ji)學(xue)(xue)(xue)(xue)和(he)(he)形(xing)而(er)上學(xue)(xue)(xue)(xue)教(jiao)授哈密頓。福布斯(si)(si)(si)(si)是一(yi)(yi)(yi)個實驗家(jia)，他(ta)(ta)(ta)培(pei)養了(le)(le)(le)(le)麥(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)(si)(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)(wei)對(dui)(dui)(dui)實驗技術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃厚(hou)興趣(qu)(qu)，一(yi)(yi)(yi)個從事(shi)理(li)(li)論(lun)物(wu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)人(ren)很(hen)難有這(zhe)種(zhong)興趣(qu)(qu)。他(ta)(ta)(ta)強(qiang)制麥(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)(si)(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)(wei)寫作要(yao)條理(li)(li)清楚，并把自己對(dui)(dui)(dui)科學(xue)(xue)(xue)(xue)史的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)愛好傳給麥(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)(si)(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)(wei)。哈密頓教(jiao)授則用廣博的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)(xue)識(shi)影(ying)響(xiang)(xiang)著他(ta)(ta)(ta)，并用出色的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)怪異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)批評能力(li)(li)(li)刺(ci)激麥(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)(si)(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)(wei)去(qu)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)基礎問(wen)題。在這(zhe)些(xie)有真才實學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)下(xia)，加上麥(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)(si)(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)(wei)個人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)天才和(he)(he)努力(li)(li)(li)，麥(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)(si)(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)(xue)識(shi)一(yi)(yi)(yi)天天進(jin)步(bu)，他(ta)(ta)(ta)用三年時(shi)間就(jiu)完成了(le)(le)(le)(le)四年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)(xue)業(ye)，相(xiang)形(xing)之下(xia)，愛丁(ding)(ding)堡大(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)這(zhe)個搖籃已(yi)經不(bu)(bu)能滿足麥(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)(si)(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)求(qiu)知(zhi)欲(yu)。為了(le)(le)(le)(le)進(jin)一(yi)(yi)(yi)步(bu)深(shen)造，1850年，他(ta)(ta)(ta)征得(de)了(le)(le)(le)(le)父親(qin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)同意，離開愛丁(ding)(ding)堡，到人(ren)才濟濟的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)劍橋去(qu)求(qiu)學(xue)(xue)(xue)(xue)。赫(he)茲是德國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)位青年物(wu)理(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)家(jia)，麥(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)(si)(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)《電磁學(xue)(xue)(xue)(xue)通論(lun)》發(fa)表之時(shi)，他(ta)(ta)(ta)只(zhi)(zhi)16歲(sui)。在當時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)德國(guo)，人(ren)們依然(ran)固守著牛頓的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳統(tong)(tong)物(wu)理(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)觀念(nian)，法(fa)拉第、麥(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)(si)(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)論(lun)對(dui)(dui)(dui)物(wu)質(zhi)世界進(jin)行了(le)(le)(le)(le)嶄新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)描(miao)繪，但(dan)是違(wei)背了(le)(le)(le)(le)傳統(tong)(tong)，因(yin)此在德國(guo)等歐洲中心地帶毫無立(li)足之地，甚而(er)被(bei)當成奇談(tan)怪論(lun)。當時(shi)支持電磁理(li)(li)論(lun)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，只(zhi)(zhi)有波爾茨曼和(he)(he)赫(he)爾姆霍茨。赫(he)茲后(hou)來成了(le)(le)(le)(le)赫(he)姆霍茨的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)(xue)生(sheng)(sheng)。在老(lao)師的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)下(xia)，赫(he)茲對(dui)(dui)(dui)電磁學(xue)(xue)(xue)(xue)進(jin)行了(le)(le)(le)(le)深(shen)入的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)，在進(jin)行了(le)(le)(le)(le)物(wu)理(li)(li)事(shi)實的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)比較(jiao)后(hou)，他(ta)(ta)(ta)確(que)認，麥(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)(si)(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)論(lun)比傳統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)“超(chao)距理(li)(li)論(lun)”更令(ling)人(ren)信服(fu)。于是他(ta)(ta)(ta)決定用實驗來證(zheng)實這(zhe)一(yi)(yi)(yi)點。
1886年(nian)，赫茲經過反復實驗，發明了一(yi)種(zhong)電(dian)波(bo)(bo)(bo)環(huan)(huan)，用這(zhe)種(zhong)電(dian)波(bo)(bo)(bo)環(huan)(huan)作了一(yi)系列的(de)實驗，終于在1888年(nian)發現了人(ren)們懷疑(yi)和期待已久的(de)電(dian)磁波(bo)(bo)(bo)。赫茲的(de)實驗公布后(hou)，轟動了全世界的(de)科學界，由法拉第開創、麥克斯(si)韋總(zong)結的(de)電(dian)磁理論，至此(ci)取得了決定(ding)性的(de)勝利。麥克斯(si)韋的(de)偉大遺愿終于實現了。
1850年(nian)(nian)轉(zhuan)入(ru)劍(jian)橋大學(xue)(xue)三(san)一學(xue)(xue)院(yuan)數學(xue)(xue)系學(xue)(xue)習，1854年(nian)(nian)以第二(er)名的(de)(de)成(cheng)(cheng)績獲史密斯獎學(xue)(xue)金，畢業(ye)留校(xiao)任職(zhi)兩年(nian)(nian)。1856年(nian)(nian)在蘇格(ge)蘭(lan)阿(a)伯(bo)丁的(de)(de)馬里沙耳任自然哲學(xue)(xue)教授(shou)。1860年(nian)(nian)到倫敦國王學(xue)(xue)院(yuan)任自然哲學(xue)(xue)和天文學(xue)(xue)教授(shou)。1861年(nian)(nian)選為(wei)倫敦皇家(jia)學(xue)(xue)會會員。1865年(nian)(nian)春辭去教職(zhi)回到家(jia)鄉系統地(di)總結(jie)他(ta)的(de)(de)關(guan)于電磁(ci)學(xue)(xue)的(de)(de)研究成(cheng)(cheng)果(guo)，完成(cheng)(cheng)了(le)電磁(ci)場理論的(de)(de)經典巨(ju)著《論電和磁(ci)》，并(bing)于1873年(nian)(nian)出版。
1871年受聘(pin)為劍(jian)橋大學新(xin)設立(li)的卡文迪(di)什試驗物(wu)理學教授，負責(ze)籌建(jian)著名的卡文迪(di)什實驗室。
1874年建成(cheng)后擔任(ren)這個(ge)實驗室的第一任(ren)主(zhu)任(ren)，直到(dao)1879年11月(yue)5日在劍橋逝世。
回顧電(dian)(dian)磁(ci)學(xue)的(de)(de)(de)(de)歷史(shi)，物(wu)理學(xue)的(de)(de)(de)(de)歷程一(yi)直到1820年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)時(shi)候都(dou)是以牛頓的(de)(de)(de)(de)物(wu)理學(xue)思想(xiang)為基(ji)礎的(de)(de)(de)(de)。自然界的(de)(de)(de)(de)“力(li)(li)”——熱、電(dian)(dian)、光(guang)、磁(ci)以及化學(xue)作用正在(zai)被逐漸歸結(jie)(jie)為一(yi)系列(lie)流體的(de)(de)(de)(de)粒子間的(de)(de)(de)(de)瞬時(shi)吸引(yin)或排(pai)斥。人們(men)已經知道磁(ci)和(he)(he)靜電(dian)(dian)遵(zun)守類似引(yin)力(li)(li)定(ding)(ding)律的(de)(de)(de)(de)平方(fang)反(fan)(fan)比定(ding)(ding)律。在(zai)19世紀以前的(de)(de)(de)(de)40年(nian)(nian)(nian)中，出(chu)現(xian)(xian)了一(yi)種(zhong)(zhong)反(fan)(fan)對這(zhe)種(zhong)(zhong)觀(guan)點的(de)(de)(de)(de)動向，這(zhe)種(zhong)(zhong)觀(guan)點贊成(cheng)“力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)相關(guan)”。1820年(nian)(nian)(nian)，奧(ao)斯(si)特(te)發現(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)現(xian)(xian)象馬上成(cheng)了這(zhe)種(zhong)(zhong)新趨勢的(de)(de)(de)(de)第一(yi)個證明和(he)(he)極(ji)為有力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)推動力(li)(li)，但當(dang)時(shi)的(de)(de)(de)(de)人又對此捉摸不定(ding)(ding)和(he)(he)感到困(kun)惑。奧(ao)斯(si)特(te)所觀(guan)察到的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)流與磁(ci)體間的(de)(de)(de)(de)作用有兩(liang)個基(ji)本點不同(tong)于已知的(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)象：它是由(you)運(yun)動的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)顯示出(chu)來(lai)的(de)(de)(de)(de)，而且磁(ci)體既(ji)不被引(yin)向帶電(dian)(dian)流的(de)(de)(de)(de)金屬線，也不被它推開，而是對于它橫向定(ding)(ding)位。同(tong)一(yi)年(nian)(nian)(nian)，法(fa)(fa)國科(ke)學(xue)家安培用數學(xue)方(fang)法(fa)(fa)總結(jie)(jie)了奧(ao)斯(si)特(te)的(de)(de)(de)(de)發現(xian)(xian)，并創立了電(dian)(dian)動力(li)(li)學(xue)，此后，安培和(he)(he)他的(de)(de)(de)(de)追隨者們(men)便(bian)力(li)(li)圖使電(dian)(dian)磁(ci)的(de)(de)(de)(de)作用與有關(guan)瞬時(shi)的(de)(de)(de)(de)超距(ju)作用的(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)存見解調和(he)(he)起來(lai)。
麥(mai)(mai)(mai)克斯(si)韋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)學(xue)(xue)研究始(shi)于(yu)1854年(nian)，當時他剛從(cong)(cong)劍(jian)橋畢(bi)業(ye)不(bu)過幾星期。他讀到(dao)(dao)(dao)了(le)法(fa)(fa)(fa)拉(la)(la)(la)(la)第(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)《電(dian)學(xue)(xue)實(shi)驗(yan)(yan)研究》，立即(ji)被書中(zhong)新穎的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)驗(yan)(yan)和見解(jie)(jie)吸引住了(le)。在(zai)當時人們對(dui)法(fa)(fa)(fa)拉(la)(la)(la)(la)第(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀(guan)點和理(li)論看法(fa)(fa)(fa)不(bu)一(yi)(yi)(yi)，有(you)(you)(you)不(bu)少非議。最(zui)主(zhu)要原因就(jiu)是當時“超距作用”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳統(tong)觀(guan)念(nian)影響很深。另一(yi)(yi)(yi)方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因就(jiu)是法(fa)(fa)(fa)拉(la)(la)(la)(la)第(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)論的(de)(de)(de)(de)(de)(de)嚴謹性還(huan)不(bu)夠(gou)。法(fa)(fa)(fa)拉(la)(la)(la)(la)第(di)是實(shi)驗(yan)(yan)大師(shi)，有(you)(you)(you)著(zhu)常人所不(bu)及之(zhi)處，但唯獨(du)欠缺數學(xue)(xue)功力(li)(li)，所以他的(de)(de)(de)(de)(de)(de)創見都是以直觀(guan)形式來表(biao)達的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。一(yi)(yi)(yi)般的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)學(xue)(xue)家(jia)恪守牛頓(dun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)學(xue)(xue)理(li)論，對(dui)法(fa)(fa)(fa)拉(la)(la)(la)(la)第(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)說感到(dao)(dao)(dao)不(bu)可思議。有(you)(you)(you)位(wei)天文(wen)(wen)學(xue)(xue)家(jia)曾公開(kai)宣稱：“誰要在(zai)確定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)超距作用和模糊(hu)不(bu)清的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)(li)線觀(guan)念(nian)中(zhong)有(you)(you)(you)所遲疑，那就(jiu)是對(dui)牛頓(dun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)褻瀆！”在(zai)劍(jian)橋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)者中(zhong)，這種分歧也相當明顯。湯姆(mu)(mu)(mu)遜(xun)(xun)也是劍(jian)橋里一(yi)(yi)(yi)名很有(you)(you)(you)見識的(de)(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)者之(zhi)一(yi)(yi)(yi)。麥(mai)(mai)(mai)克斯(si)韋對(dui)他敬佩不(bu)已，特意給湯姆(mu)(mu)(mu)遜(xun)(xun)寫信，向他求(qiu)教有(you)(you)(you)關(guan)電(dian)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)知識。湯姆(mu)(mu)(mu)遜(xun)(xun)比麥(mai)(mai)(mai)克斯(si)韋大7歲，對(dui)麥(mai)(mai)(mai)克斯(si)韋從(cong)(cong)事電(dian)學(xue)(xue)研究給予過極大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)幫助。在(zai)湯姆(mu)(mu)(mu)遜(xun)(xun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)指導下(xia)，麥(mai)(mai)(mai)克斯(si)韋得到(dao)(dao)(dao)啟示，相信法(fa)(fa)(fa)拉(la)(la)(la)(la)第(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新論中(zhong)有(you)(you)(you)著(zhu)不(bu)為人所了(le)解(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)真理(li)。認真地研究了(le)法(fa)(fa)(fa)拉(la)(la)(la)(la)第(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)著(zhu)作后(hou)，他感受到(dao)(dao)(dao)力(li)(li)線思想的(de)(de)(de)(de)(de)(de)寶貴價值，也看到(dao)(dao)(dao)法(fa)(fa)(fa)拉(la)(la)(la)(la)第(di)在(zai)定(ding)性表(biao)述(shu)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)弱點。于(yu)是這個剛剛畢(bi)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)青年(nian)科學(xue)(xue)家(jia)決定(ding)用數學(xue)(xue)來彌補這一(yi)(yi)(yi)點。1855年(nian)麥(mai)(mai)(mai)克斯(si)韋發表(biao)了(le)第(di)一(yi)(yi)(yi)篇關(guan)于(yu)電(dian)磁學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)論文(wen)(wen)《論法(fa)(fa)(fa)拉(la)(la)(la)(la)第(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)(li)線》。
一般認(ren)為(wei)麥(mai)克斯(si)韋是從牛頓到愛因(yin)(yin)斯(si)坦這(zhe)一整(zheng)個階段中最偉大的理論物理學(xue)家。1879年他在48歲時(shi)因(yin)(yin)病與世長辭(ci)。他光輝的生(sheng)涯就這(zhe)樣過早地結束了。
1865年開始，麥克斯韋辭去了(le)皇家學(xue)院的(de)教席，開始潛(qian)心(xin)進行科學(xue)研究，系統地總結研究成(cheng)果，撰(zhuan)寫電磁學(xue)專(zhuan)著(zhu)。
麥(mai)克(ke)(ke)斯韋生(sheng)前沒(mei)有享受到他應(ying)得的榮譽，因為(wei)他的科(ke)學(xue)思想和(he)科(ke)學(xue)方(fang)法的重(zhong)要意義直到20世紀(ji)科(ke)學(xue)革(ge)命(ming)來臨時才(cai)充分體現出來。然而(er)他沒(mei)能看到科(ke)學(xue)革(ge)命(ming)的發生(sheng)。1879年11月5日，麥(mai)克(ke)(ke)斯韋因病在劍橋逝(shi)世，年僅48歲。那一年正好愛因斯坦出生(sheng)。
麥克(ke)斯(si)韋主要從事(shi)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)理(li)論、分子物(wu)理(li)學(xue)、統(tong)計物(wu)理(li)學(xue)、光(guang)學(xue)、力學(xue)、彈性理(li)論方面的研究(jiu)。尤其是(shi)他建立(li)的電(dian)(dian)磁(ci)(ci)場理(li)論，將(jiang)電(dian)(dian)學(xue)、磁(ci)(ci)學(xue)、光(guang)學(xue)統(tong)一起來，是(shi)19世紀(ji)物(wu)理(li)學(xue)發展的最光(guang)輝的成果，是(shi)科學(xue)史上最偉大的綜合之一。
他(ta)預言了(le)(le)電(dian)(dian)(dian)磁波的(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在。這種理(li)(li)論(lun)(lun)(lun)預見后(hou)來得到了(le)(le)充分的(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)驗驗證(zheng)。他(ta)為物理(li)(li)學(xue)樹起了(le)(le)一座(zuo)豐碑。造(zao)福于(yu)(yu)人類(lei)的(de)(de)(de)(de)(de)無線電(dian)(dian)(dian)技術，就是(shi)以電(dian)(dian)(dian)磁場理(li)(li)論(lun)(lun)(lun)為基礎發展起來的(de)(de)(de)(de)(de)。麥克(ke)斯韋大約于(yu)(yu)1855年開始(shi)研究電(dian)(dian)(dian)磁學(xue)，在潛心研究了(le)(le)法拉第(di)(di)關于(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)磁學(xue)方面的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)理(li)(li)論(lun)(lun)(lun)和思(si)想之后(hou)，堅信(xin)法拉第(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)理(li)(li)論(lun)(lun)(lun)包含(han)著真理(li)(li)。于(yu)(yu)是(shi)他(ta)抱(bao)著給法拉第(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)論(lun)(lun)(lun)“提供數學(xue)方法基礎”的(de)(de)(de)(de)(de)愿望(wang)，決心把法拉第(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)天才思(si)想以清(qing)晰準確(que)的(de)(de)(de)(de)(de)數學(xue)形式(shi)表示出來。
他(ta)在前人(ren)(ren)成就的(de)(de)(de)基(ji)礎上，對(dui)整個電(dian)(dian)(dian)磁現象作了(le)系(xi)統、全面(mian)的(de)(de)(de)研究，憑借他(ta)高(gao)深的(de)(de)(de)數(shu)學(xue)造詣和(he)豐富的(de)(de)(de)想象力(li)接(jie)連發表(biao)了(le)電(dian)(dian)(dian)磁場理(li)(li)(li)論(lun)的(de)(de)(de)三篇(pian)論(lun)文：《論(lun)法拉(la)第的(de)(de)(de)力(li)線》（1855年(nian)(nian)12月(yue)至1856年(nian)(nian)2月(yue)）；《論(lun)物理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)力(li)線》（1861至1862年(nian)(nian)）；《電(dian)(dian)(dian)磁場的(de)(de)(de)動力(li)學(xue)理(li)(li)(li)論(lun)》（1864年(nian)(nian)12月(yue)8日）。對(dui)前人(ren)(ren)和(he)他(ta)自己的(de)(de)(de)工(gong)作進(jin)行了(le)綜合概(gai)括，將(jiang)電(dian)(dian)(dian)磁場理(li)(li)(li)論(lun)用簡(jian)潔(jie)、對(dui)稱(cheng)、完美數(shu)學(xue)形式(shi)表(biao)示(shi)出(chu)來(lai)，經(jing)后(hou)人(ren)(ren)整理(li)(li)(li)和(he)改寫，成為(wei)經(jing)典(dian)電(dian)(dian)(dian)動力(li)學(xue)主要基(ji)礎的(de)(de)(de)麥克斯韋方程組。據此(ci)，1865年(nian)(nian)他(ta)預言了(le)電(dian)(dian)(dian)磁波的(de)(de)(de)存在，電(dian)(dian)(dian)磁波只可能是橫波，并(bing)推導出(chu)電(dian)(dian)(dian)磁波的(de)(de)(de)傳播速(su)度等于光(guang)(guang)速(su)，同時得出(chu)結論(lun)：光(guang)(guang)是電(dian)(dian)(dian)磁波的(de)(de)(de)一種形式(shi)，揭示(shi)了(le)光(guang)(guang)現象和(he)電(dian)(dian)(dian)磁現象之間的(de)(de)(de)聯(lian)系(xi)。1888年(nian)(nian)德國物理(li)(li)(li)學(xue)家赫茲(zi)用實驗(yan)驗(yan)證(zheng)了(le)電(dian)(dian)(dian)磁波的(de)(de)(de)存在。
麥(mai)克斯(si)韋于(yu)1873年(nian)(nian)出(chu)版了科學(xue)(xue)名著(zhu)《電磁理(li)論(lun)(lun)(lun)》。系統(tong)、全(quan)面、完美地闡述(shu)了電磁場理(li)論(lun)(lun)(lun)。這一(yi)理(li)論(lun)(lun)(lun)成為(wei)經(jing)典(dian)物理(li)學(xue)(xue)的(de)重(zhong)要支柱之(zhi)一(yi)。在熱力學(xue)(xue)與(yu)統(tong)計(ji)(ji)物理(li)學(xue)(xue)方(fang)(fang)面麥(mai)克斯(si)韋也作出(chu)了重(zhong)要貢獻，他是(shi)氣體(ti)動理(li)論(lun)(lun)(lun)的(de)創始人之(zhi)一(yi)。1859年(nian)(nian)他首次用(yong)統(tong)計(ji)(ji)規律(lv)得出(chu)麥(mai)克斯(si)韋速度(du)分(fen)布律(lv)，從而找到了由微觀(guan)量求統(tong)計(ji)(ji)平均(jun)值(zhi)的(de)更確(que)切的(de)途徑。1866年(nian)(nian)他給出(chu)了分(fen)子按(an)速度(du)的(de)分(fen)布函數(shu)的(de)新(xin)推導(dao)(dao)方(fang)(fang)法，這種方(fang)(fang)法是(shi)以分(fen)析正向和(he)(he)反(fan)向碰撞(zhuang)為(wei)基(ji)礎的(de)。他引入了馳豫時間的(de)概念，發(fa)展(zhan)了一(yi)般(ban)形式的(de)輸運理(li)論(lun)(lun)(lun)，并把它應用(yong)于(yu)擴散、熱傳導(dao)(dao)和(he)(he)氣體(ti)內摩擦過程。1867年(nian)(nian)引入了“統(tong)計(ji)(ji)力學(xue)(xue)”這個術(shu)語。麥(mai)克斯(si)韋是(shi)運用(yong)數(shu)學(xue)(xue)工具分(fen)析物理(li)問題(ti)和(he)(he)精確(que)地表述(shu)科學(xue)(xue)思想的(de)大師，他非常重(zhong)視實(shi)驗，由他負責建(jian)立起來的(de)卡文(wen)迪什實(shi)驗室，在他和(he)(he)以后幾位主任的(de)領導(dao)(dao)下，發(fa)展(zhan)成為(wei)舉(ju)世(shi)聞名的(de)學(xue)(xue)術(shu)中心之(zhi)一(yi)。
研究背景
他由于列出了表(biao)達(da)電(dian)磁基本(ben)定律的四元方程組(zu)(zu)而聞名于世。在(zai)麥(mai)克(ke)(ke)斯韋(wei)(wei)以前的許(xu)多年間(jian)，人(ren)們(men)就對電(dian)和(he)磁這(zhe)兩個領域進行了廣(guang)泛的研(yan)究，人(ren)們(men)都(dou)知道(dao)這(zhe)兩者是密切相(xiang)關的。適用(yong)(yong)于特定場合的各(ge)種(zhong)電(dian)磁定律已被發現，但是在(zai)麥(mai)克(ke)(ke)斯韋(wei)(wei)之前卻沒有形成完整(zheng)、統一(yi)的學(xue)說。麥(mai)克(ke)(ke)斯韋(wei)(wei)用(yong)(yong)列出的簡短四元方程組(zu)(zu)（但卻非(fei)常復雜），就可以準確(que)地描繪出電(dian)磁場的特性及其相(xiang)互作(zuo)用(yong)(yong)的關系。這(zhe)樣他就把混亂紛紜的現象歸納(na)成為一(yi)種(zhong)統一(yi)完整(zheng)的學(xue)說。麥(mai)克(ke)(ke)斯韋(wei)(wei)方程在(zai)理論和(he)應用(yong)(yong)科學(xue)上都(dou)已經廣(guang)泛應用(yong)(yong)一(yi)個世紀了。
優點
麥克(ke)斯(si)韋方(fang)程(cheng)的(de)最(zui)大優點在于它的(de)通用(yong)性，它在任何(he)情況下都可以應用(yong)。在此以前(qian)所有的(de)電磁定律(lv)都可由(you)麥克(ke)斯(si)韋方(fang)程(cheng)推導出(chu)來，許多從前(qian)沒能(neng)(neng)解決的(de)未(wei)知數也能(neng)(neng)從方(fang)程(cheng)推導過程(cheng)中尋出(chu)答(da)案(an)。
這(zhe)(zhe)些新成果中最重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)由(you)(you)麥克(ke)斯(si)韋(wei)自己推導(dao)出(chu)來(lai)的(de)。根據(ju)他的(de)方程可(ke)以(yi)證明(ming)出(chu)電磁場的(de)周期振(zhen)蕩的(de)存在。這(zhe)(zhe)種(zhong)振(zhen)蕩叫電磁波，一(yi)(yi)旦發出(chu)就會通過空間向外傳播(bo)。根據(ju)方程，麥克(ke)斯(si)韋(wei)就可(ke)以(yi)表(biao)達出(chu)電磁波的(de)速度接近300000公里（186000英里）/秒(miao)，麥克(ke)斯(si)韋(wei)認識到(dao)這(zhe)(zhe)同所測到(dao)的(de)光(guang)速是(shi)一(yi)(yi)樣(yang)的(de)。由(you)(you)此他得(de)出(chu)光(guang)本身(shen)是(shi)由(you)(you)電磁波構(gou)成的(de)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)正(zheng)確結論。
因此，麥克(ke)斯韋(wei)(wei)方(fang)程(cheng)(cheng)不(bu)僅是(shi)(shi)電磁學的基(ji)本定(ding)(ding)律，也是(shi)(shi)光學的基(ji)本定(ding)(ding)律。的確如此，所有先前已知的光學定(ding)(ding)律可(ke)以由(you)方(fang)程(cheng)(cheng)導出(chu)，許多先前未發現(xian)的事實(shi)和關系(xi)也可(ke)由(you)方(fang)程(cheng)(cheng)導出(chu)。在此基(ji)礎上，麥克(ke)斯韋(wei)(wei)認(ren)為光是(shi)(shi)頻率介(jie)于某一范圍之內的電磁波。這是(shi)(shi)人類(lei)在認(ren)識光的本性方(fang)面的又一大進步。正是(shi)(shi)在這一意義上，人們(men)認(ren)為麥克(ke)斯韋(wei)(wei)把(ba)光學和電磁學統一起來了，這是(shi)(shi)19世紀科學史上最偉大的綜(zong)合之一。
可(ke)(ke)(ke)(ke)見(jian)(jian)(jian)光(guang)(guang)(guang)并(bing)不(bu)是唯一(yi)的(de)一(yi)種電(dian)(dian)(dian)(dian)磁輻(fu)射(she)。麥(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)韋方(fang)程(cheng)表明與可(ke)(ke)(ke)(ke)見(jian)(jian)(jian)光(guang)(guang)(guang)的(de)波(bo)長和頻率不(bu)同的(de)其它(ta)(ta)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁波(bo)也可(ke)(ke)(ke)(ke)能存在。這(zhe)(zhe)些(xie)從(cong)理論上得(de)出(chu)(chu)的(de)結論后(hou)(hou)來被海因利(li)茨·赫(he)茲公(gong)開演示(shi)證(zheng)明了(le)。赫(he)茲不(bu)僅生產出(chu)(chu)而且檢驗(yan)出(chu)(chu)了(le)麥(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)韋預言存在的(de)不(bu)可(ke)(ke)(ke)(ke)見(jian)(jian)(jian)光(guang)(guang)(guang)波(bo)。幾(ji)年以(yi)(yi)后(hou)(hou)，伽(jia)格利(li)耶(ye)爾摩·馬可(ke)(ke)(ke)(ke)尼(ni)證(zheng)明這(zhe)(zhe)些(xie)不(bu)可(ke)(ke)(ke)(ke)見(jian)(jian)(jian)光(guang)(guang)(guang)波(bo)可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)用(yong)于無線(xian)(xian)(xian)電(dian)(dian)(dian)(dian)通(tong)訊(xun)，無線(xian)(xian)(xian)電(dian)(dian)(dian)(dian)隨之問世。今天(tian)我們(men)也用(yong)不(bu)可(ke)(ke)(ke)(ke)見(jian)(jian)(jian)光(guang)(guang)(guang)為電(dian)(dian)(dian)(dian)視通(tong)訊(xun)。X線(xian)(xian)(xian)、γ線(xian)(xian)(xian)、紅外線(xian)(xian)(xian)、紫外線(xian)(xian)(xian)都是電(dian)(dian)(dian)(dian)磁波(bo)輻(fu)射(she)的(de)其它(ta)(ta)一(yi)些(xie)例子(zi)。所(suo)有這(zhe)(zhe)些(xie)射(she)線(xian)(xian)(xian)都可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)用(yong)麥(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)韋方(fang)程(cheng)來加以(yi)(yi)研究(jiu)。
意義
麥(mai)克(ke)(ke)斯韋(wei)(wei)的(de)(de)主要貢獻(xian)是(shi)建立了(le)(le)(le)麥(mai)克(ke)(ke)斯韋(wei)(wei)方程組，創立了(le)(le)(le)經典電動力學(xue)，并且預言(yan)了(le)(le)(le)電磁(ci)(ci)波的(de)(de)存在，提出了(le)(le)(le)光的(de)(de)電磁(ci)(ci)說(shuo)。麥(mai)克(ke)(ke)斯韋(wei)(wei)是(shi)電磁(ci)(ci)學(xue)理(li)論(lun)的(de)(de)集大成(cheng)(cheng)者(zhe)。他出生于電磁(ci)(ci)學(xue)理(li)論(lun)奠基(ji)人法(fa)拉第(di)提出電磁(ci)(ci)感應定(ding)理(li)的(de)(de)1831年，后來又與法(fa)拉第(di)結成(cheng)(cheng)忘年之交，共同構筑了(le)(le)(le)電磁(ci)(ci)學(xue)理(li)論(lun)的(de)(de)科學(xue)體系。物理(li)學(xue)歷史(shi)上認(ren)為(wei)(wei)牛頓的(de)(de)經典力學(xue)打(da)開了(le)(le)(le)機械(xie)時代(dai)的(de)(de)大門，而麥(mai)克(ke)(ke)斯韋(wei)(wei)電磁(ci)(ci)學(xue)理(li)論(lun)則為(wei)(wei)電氣(qi)時代(dai)奠定(ding)了(le)(le)(le)基(ji)石。
雖然麥(mai)克斯(si)(si)(si)韋(wei)成(cheng)名(ming)主要是在于他(ta)(ta)對(dui)(dui)電磁學(xue)和光(guang)學(xue)做(zuo)出(chu)的(de)(de)(de)巨(ju)大貢獻(xian)，但(dan)是他(ta)(ta)對(dui)(dui)許(xu)多(duo)其(qi)它(ta)學(xue)科(ke)(ke)也做(zuo)出(chu)了重要的(de)(de)(de)貢獻(xian)，其(qi)中包括天文學(xue)和熱力學(xue)。他(ta)(ta)的(de)(de)(de)特殊(shu)興(xing)趣之(zhi)一是氣(qi)體運動學(xue)。麥(mai)克斯(si)(si)(si)韋(wei)認(ren)識到并非所有的(de)(de)(de)氣(qi)體分(fen)(fen)子(zi)都按(an)同一速(su)度(du)運動。有些分(fen)(fen)子(zi)運動慢，有些分(fen)(fen)子(zi)運動快，有些以極高速(su)度(du)運動。麥(mai)克斯(si)(si)(si)韋(wei)推導出(chu)了求已(yi)知氣(qi)體中的(de)(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)按(an)某一速(su)度(du)運動的(de)(de)(de)百分(fen)(fen)比公式，這(zhe)個公式叫做(zuo)“麥(mai)克斯(si)(si)(si)韋(wei)分(fen)(fen)布式”，是應用(yong)最廣泛的(de)(de)(de)科(ke)(ke)學(xue)公式之(zhi)一，在許(xu)多(duo)物理分(fen)(fen)支中起著重要的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)。
麥克(ke)斯韋(wei)在力學方面的貢(gong)獻(xian)主(zhu)要有：1853年(nian)(nian)(nian)(nian)推廣用偏振光測量應(ying)力的方法；1864年(nian)(nian)(nian)(nian)提(ti)(ti)出(chu)結抅力學中(zhong)(zhong)(zhong)桁(heng)架內(nei)力的圖(tu)解法，指(zhi)出(chu)桁(heng)架形狀和內(nei)力圖(tu)是一(yi)(yi)對互易圖(tu)，并提(ti)(ti)出(chu)求解靜不(bu)定(ding)桁(heng)架位移的單(dan)位載荷法。1868年(nian)(nian)(nian)(nian)對粘彈性材(cai)料提(ti)(ti)出(chu)一(yi)(yi)種(zhong)模型(xing)（后(hou)稱(cheng)麥克(ke)斯韋(wei)模型(xing)），并引進松弛時間的概念。同年(nian)(nian)(nian)(nian)在《論調(diao)節器(qi)》中(zhong)(zhong)(zhong)分析了蒸汽(qi)機(ji)自動(dong)調(diao)速器(qi)和鐘表機(ji)構的運動(dong)穩定(ding)性問(wen)題。1870年(nian)(nian)(nian)(nian)將G.R.艾里提(ti)(ti)出(chu)的彈性力學中(zhong)(zhong)(zhong)的應(ying)力函數由(you)二維推廣到三維，并指(zhi)出(chu)它應(ying)滿足雙調(diao)和方程。1873年(nian)(nian)(nian)(nian)給出(chu)荷電系統中(zhong)(zhong)(zhong)引力和斥(chi)力引起的應(ying)力場。
麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)韋(wei)(wei)的(de)(de)另(ling)一(yi)(yi)項重(zhong)要(yao)工作(zuo)是(shi)籌建了劍橋大學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)第一(yi)(yi)個物理(li)實(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)——著名的(de)(de)卡文迪(di)許實(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)。該實(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)對整個實(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)物理(li)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)發展產生了極其重(zhong)要(yao)的(de)(de)影(ying)響，眾多著名科學(xue)(xue)(xue)家都(dou)曾(ceng)在(zai)該實(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)工作(zuo)過。卡文迪(di)許實(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)甚至被(bei)譽(yu)為“諾貝(bei)爾(er)物理(li)學(xue)(xue)(xue)獎獲得者(zhe)的(de)(de)搖籃”。作(zuo)為該實(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)的(de)(de)第一(yi)(yi)任(ren)主(zhu)任(ren)，麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)韋(wei)(wei)在(zai)1871年的(de)(de)就(jiu)職(zhi)演說中對實(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)未來(lai)的(de)(de)教學(xue)(xue)(xue)方針和研(yan)究精(jing)神作(zuo)了精(jing)彩(cai)的(de)(de)論述，是(shi)科學(xue)(xue)(xue)史上一(yi)(yi)個具有重(zhong)要(yao)意義(yi)的(de)(de)演說。麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)韋(wei)(wei)的(de)(de)本行(xing)是(shi)理(li)論物理(li)學(xue)(xue)(xue)，但他卻清(qing)楚地(di)知(zhi)道實(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)稱(cheng)雄的(de)(de)時代(dai)還(huan)沒(mei)有過去(qu)。他批評當時英國傳統的(de)(de)“粉筆”物理(li)學(xue)(xue)(xue)，呼吁加強實(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)物理(li)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)研(yan)究及其在(zai)大學(xue)(xue)(xue)教育中的(de)(de)作(zuo)用(yong)，為后世確立了實(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)科學(xue)(xue)(xue)精(jing)神。
早在1787年(nian)，拉普(pu)拉斯(si)進(jin)行過(guo)(guo)把土星(xing)光環(huan)(huan)(huan)作(zuo)為固體研究的(de)(de)(de)計算。當時他曾(ceng)確定，土星(xing)光環(huan)(huan)(huan)作(zuo)為一(yi)個(ge)均勻(yun)的(de)(de)(de)剛性環(huan)(huan)(huan)，它不(bu)會瓦解的(de)(de)(de)原因要滿足(zu)兩個(ge)條件，一(yi)是(shi)它以(yi)一(yi)種使(shi)離(li)心(xin)力(li)與(yu)(yu)土星(xing)引力(li)相平(ping)衡的(de)(de)(de)速度(du)運轉(zhuan)，二是(shi)光環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)密度(du)與(yu)(yu)土星(xing)的(de)(de)(de)密度(du)之比超(chao)過(guo)(guo)臨(lin)界值0.8，從(cong)而使(shi)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)內層(ceng)與(yu)(yu)外層(ceng)之間的(de)(de)(de)引力(li)超(chao)過(guo)(guo)在不(bu)同半徑處離(li)心(xin)力(li)與(yu)(yu)萬(wan)有引力(li)之差(cha)。他之所以(yi)有如(ru)此推論，是(shi)因為，一(yi)個(ge)均勻(yun)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)運動在動力(li)學(xue)上是(shi)不(bu)穩定的(de)(de)(de)，任何輕微的(de)(de)(de)破壞(huai)平(ping)衡的(de)(de)(de)位(wei)移都會導致環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)運動被(bei)破壞(huai)，使(shi)光環(huan)(huan)(huan)落(luo)向土星(xing)。拉普(pu)拉斯(si)推測，土星(xing)光環(huan)(huan)(huan)是(shi)一(yi)個(ge)質量分(fen)布不(bu)規則的(de)(de)(de)固體環(huan)(huan)(huan)。
到了(le)(le)(le)1855年，理論(lun)仍然(ran)停留在(zai)(zai)(zai)此(ci)，而這(zhe)(zhe)(zhe)中間(jian)(jian)(jian)，人們又觀(guan)測到了(le)(le)(le)土星的(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)新(xin)的(de)(de)(de)(de)暗環(huan)(huan)，和(he)更(geng)進一(yi)步的(de)(de)(de)(de)分離現象(xiang)，還有(you)光環(huan)(huan)系(xi)統(tong)自從被發現以(yi)(yi)來(lai)二百年間(jian)(jian)(jian)整體尺度的(de)(de)(de)(de)緩慢變化。因此(ci)，一(yi)些科學家們提出了(le)(le)(le)一(yi)個(ge)(ge)假說(shuo)，來(lai)解釋(shi)土星光環(huan)(huan)在(zai)(zai)(zai)動(dong)(dong)力(li)學上(shang)的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性，這(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)(ge)假說(shuo)是(shi)：土星光環(huan)(huan)是(shi)：由(you)固(gu)體流體和(he)大量(liang)(liang)(liang)并非(fei)相互密集(ji)的(de)(de)(de)(de)物質構成的(de)(de)(de)(de)。麥(mai)克(ke)斯(si)(si)韋(wei)就根據(ju)這(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)假說(shuo)進行了(le)(le)(le)論(lun)述。他首先著手的(de)(de)(de)(de)是(shi)拉普(pu)拉斯(si)(si)留下的(de)(de)(de)(de)固(gu)體環(huan)(huan)理論(lun)，并確(que)定(ding)了(le)(le)(le)一(yi)個(ge)(ge)任意形(xing)狀環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性條件(jian)。麥(mai)克(ke)斯(si)(si)韋(wei)依據(ju)環(huan)(huan)在(zai)(zai)(zai)土星中心造成的(de)(de)(de)(de)勢，列(lie)出了(le)(le)(le)運動(dong)(dong)方程式，獲得了(le)(le)(le)對(dui)勻(yun)速運動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)勢的(de)(de)(de)(de)一(yi)階導(dao)數(shu)的(de)(de)(de)(de)兩個(ge)(ge)限(xian)制，然(ran)后(hou)由(you)泰勒展開式又得到關于穩定(ding)運動(dong)(dong)二階導(dao)數(shu)的(de)(de)(de)(de)三(san)個(ge)(ge)條件(jian)。麥(mai)克(ke)斯(si)(si)韋(wei)又把這(zhe)(zhe)(zhe)些結果換成關于質量(liang)(liang)(liang)分布(bu)的(de)(de)(de)(de)傅立(li)葉級數(shu)的(de)(de)(de)(de)前(qian)三(san)個(ge)(ge)系(xi)數(shu)的(de)(de)(de)(de)條件(jian)。因而他證明(ming)了(le)(le)(le)，除非(fei)有(you)一(yi)種奇(qi)妙的(de)(de)(de)(de)特殊情形(xing)，幾(ji)乎每個(ge)(ge)可以(yi)(yi)想象(xiang)的(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)都是(shi)不(bu)穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)。這(zhe)(zhe)(zhe)種特殊的(de)(de)(de)(de)情形(xing)是(shi)指一(yi)個(ge)(ge)均勻(yun)環(huan)(huan)在(zai)(zai)(zai)一(yi)點上(shang)承載的(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)介于剩余(yu)質量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)4.43倍到4.67倍之間(jian)(jian)(jian)。但是(shi)這(zhe)(zhe)(zhe)種特殊情況的(de)(de)(de)(de)固(gu)體環(huan)(huan)在(zai)(zai)(zai)不(bu)均勻(yun)的(de)(de)(de)(de)引(yin)力(li)下會瓦(wa)解掉，所以(yi)(yi)固(gu)體環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)理論(lun)假說(shuo)是(shi)不(bu)能成立(li)的(de)(de)(de)(de)。
麥(mai)克斯韋早在1849年(nian)在愛(ai)丁(ding)堡的(de)福布(bu)斯實驗(yan)室就(jiu)開始了色(se)(se)(se)(se)(se)混(hun)合實驗(yan)。在那(nei)個(ge)時候，愛(ai)丁(ding)堡有(you)許(xu)多研究(jiu)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)(se)的(de)學(xue)者，除(chu)了福布(bu)斯、威爾(er)遜(xun)和布(bu)儒斯特(te)外，還有(you)一些對(dui)眼睛(jing)感(gan)興趣的(de)醫生(sheng)和科(ke)學(xue)家(jia)。實驗(yan)主要(yao)就(jiu)是在于觀察一個(ge)快速旋轉(zhuan)圓盤(pan)上(shang)的(de)幾個(ge)著色(se)(se)(se)(se)(se)扇形所生(sheng)成的(de)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)(se)。麥(mai)克斯韋和福布(bu)斯首先做出的(de)一個(ge)實驗(yan)是使紅(hong)、黃(huang)、藍(lan)組合產生(sheng)灰(hui)色(se)(se)(se)(se)(se)。他們(men)的(de)實驗(yan)失敗了，而其中的(de)主要(yao)原因是：藍(lan)與黃(huang)混(hun)合并不(bu)(bu)象常規(gui)那(nei)樣生(sheng)成綠色(se)(se)(se)(se)(se)，而是當兩者都不(bu)(bu)占優勢時產生(sheng)一種淡(dan)紅(hong)色(se)(se)(se)(se)(se)，這種組合加上(shang)紅(hong)色(se)(se)(se)(se)(se)不(bu)(bu)可能產生(sheng)任何(he)灰(hui)色(se)(se)(se)(se)(se)。
時間 著作名稱 備注
1862年(nian) 《論物(wu)理的(de)力(li)線》 把磁(ci)場中(zhong)(zhong)的(de)轉(zhuan)(zhuan)動(dong)這一(yi)假說(shuo)從尋常(chang)的(de)物(wu)質推廣到以(yi)太。他考慮了(le)(le)深置于(yu)不可壓縮流體(ti)中(zhong)(zhong)渦(wo)旋(xuan)(xuan)(xuan)的(de)排列(lie)。在正常(chang)情況下，壓強(qiang)在各方向是相同(tong)(tong)(tong)的(de)，但轉(zhuan)(zhuan)動(dong)引(yin)起的(de)離心力(li)使每一(yi)渦(wo)旋(xuan)(xuan)(xuan)發生縱向收縮并施加經向壓強(qiang)，這正模擬了(le)(le)法拉(la)第力(li)線學說(shuo)中(zhong)(zhong)所(suo)提的(de)應力(li)分(fen)布。由于(yu)使每一(yi)渦(wo)旋(xuan)(xuan)(xuan)的(de)角速度同(tong)(tong)(tong)局部磁(ci)場強(qiang)度成正比，麥(mai)克斯韋得出(chu)了(le)(le)同(tong)(tong)(tong)已有的(de)關于(yu)磁(ci)體(ti)、穩恒(heng)電流及(ji)抗磁(ci)體(ti)之(zhi)間力(li)的(de)理論完全相同(tong)(tong)(tong)的(de)公式。根據流體(ti)的(de)觀察(cha)實驗，麥(mai)克斯韋認為各渦(wo)旋(xuan)(xuan)(xuan)之(zhi)所(suo)以(yi)能沿同(tong)(tong)(tong)一(yi)指(zhi)向自由轉(zhuan)(zhuan)動(dong)，是因為各渦(wo)旋(xuan)(xuan)(xuan)由一(yi)層微小(xiao)的(de)粒(li)子(zi)同(tong)(tong)(tong)與(yu)它相鄰(lin)的(de)渦(wo)旋(xuan)(xuan)(xuan)格開，這種粒(li)子(zi)與(yu)電完全相同(tong)(tong)(tong)。
1863年 《論(lun)電(dian)學(xue)(xue)(xue)(xue)量(liang)(liang)的(de)(de)基本關系》 他推廣傅立葉在(zai)熱的(de)(de)理論(lun)中(zhong)開始(shi)的(de)(de)程序，宣布了(le)同(tong)質(zhi)量(liang)(liang)、長度(du)、時(shi)間度(du)有(you)(you)關的(de)(de)電(dian)學(xue)(xue)(xue)(xue)量(liang)(liang)和磁(ci)學(xue)(xue)(xue)(xue)量(liang)(liang)的(de)(de)定義，以(yi)便于(yu)提供對那種二元的(de)(de)電(dian)學(xue)(xue)(xue)(xue)單(dan)位制的(de)(de)第(di)一個最(zui)完整(zheng)透徹的(de)(de)說明。他引入了(le)成為(wei)標(biao)準的(de)(de)記號(hao)，把量(liang)(liang)綱(gang)關系表示為(wei)用括弧括起來的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)、長度(du)、時(shi)間量(liang)(liang)度(du)的(de)(de)冪（音mì）的(de)(de)乘積，帶(dai)有(you)(you)各自的(de)(de)無量(liang)(liang)綱(gang)的(de)(de)乘數。在(zai)這一年，麥(mai)克斯韋已經找到了(le)在(zai)電(dian)磁(ci)量(liang)(liang)與光速之間的(de)(de)一個純唯(wei)象性質(zhi)的(de)(de)環節(jie)。
1865年(nian) 《電(dian)(dian)(dian)磁場的(de)(de)(de)(de)動(dong)力學(xue)理論(lun)》 為解決與(yu)光(guang)速(su)(su)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)純(chun)唯象(xiang)問題提供了(le)(le)一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)新的(de)(de)(de)(de)理論(lun)框架。它(ta)以實驗(yan)和(he)幾個(ge)(ge)普(pu)遍的(de)(de)(de)(de)動(dong)力學(xue)原理為根據，證明了(le)(le)不(bu)需要(yao)任何有關(guan)分子渦旋或電(dian)(dian)(dian)粒子之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)力的(de)(de)(de)(de)專(zhuan)門(men)假設，電(dian)(dian)(dian)磁波(bo)在(zai)空間的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)播就會發生。在(zai)這篇論(lun)文中，麥克(ke)斯(si)韋完善了(le)(le)他(ta)的(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)程(cheng)式。他(ta)采用拉格朗日和(he)哈(ha)密頓創(chuang)立的(de)(de)(de)(de)數(shu)學(xue)方(fang)(fang)法，由該方(fang)(fang)程(cheng)組直接導(dao)出了(le)(le)電(dian)(dian)(dian)場和(he)磁場的(de)(de)(de)(de)波(bo)動(dong)方(fang)(fang)程(cheng)，其(qi)波(bo)動(dong)的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)播速(su)(su)度為一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)介電(dian)(dian)(dian)系(xi)數(shu)和(he)導(dao)磁系(xi)數(shu)的(de)(de)(de)(de)幾何平(ping)均的(de)(de)(de)(de)倒數(shu)，這一(yi)(yi)(yi)速(su)(su)度正當等于(yu)光(guang)速(su)(su)。這一(yi)(yi)(yi)結果又再一(yi)(yi)(yi)次與(yu)麥克(ke)斯(si)韋推(tui)算結果完全一(yi)(yi)(yi)致(zhi)。至此電(dian)(dian)(dian)磁波(bo)的(de)(de)(de)(de)存在(zai)是確定無疑(yi)的(de)(de)(de)(de)了(le)(le)。由此，麥克(ke)斯(si)韋大膽的(de)(de)(de)(de)斷定，光(guang)也是一(yi)(yi)(yi)種電(dian)(dian)(dian)磁波(bo)。法拉第當年(nian)關(guan)于(yu)光(guang)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)磁論(lun)的(de)(de)(de)(de)朦朧猜(cai)想，經過麥克(ke)斯(si)韋精心地計算而變成為科學(xue)的(de)(de)(de)(de)推(tui)論(lun)。
1873年(nian) 《電(dian)磁(ci)學通論(lun)》 麥克斯韋比以前(qian)更為徹底地(di)應用了拉格朗日(ri)的(de)方程，推廣了動力學的(de)形式體系(xi)。麥克斯韋系(xi)統(tong)地(di)總結了人(ren)類在19世紀中葉前(qian)后對(dui)電(dian)磁(ci)現象的(de)探索研究軌跡，其中包括庫(ku)侖、安培、奧斯特、法拉第等人(ren)的(de)不可磨滅的(de)功績，更為細致、系(xi)統(tong)地(di)概(gai)括了他(ta)本人(ren)的(de)創造性努力的(de)結果和成就，從而(er)建(jian)立起完整(zheng)的(de)電(dian)磁(ci)學理論(lun)。
1931年，愛因(yin)斯(si)坦在麥克斯(si)韋百年誕辰的紀念會上(shang)，評價其(qi)建(jian)樹(shu)“是牛頓以(yi)來，物理(li)學最深刻(ke)和最富有(you)成果的工作。
麥克(ke)(ke)斯韋在電(dian)磁學上取得的的成(cheng)就(jiu)被(bei)譽為繼艾薩(sa)克(ke)(ke)·牛頓之后，“物(wu)理(li)學的第(di)二次大統一”。麥克(ke)(ke)斯韋被(bei)普遍認為是對二十世紀(ji)最有(you)影響力的十九世紀(ji)物(wu)理(li)學家。他對基礎自然科學的貢獻僅次于艾薩(sa)克(ke)(ke)·牛頓。
科學史上，稱(cheng)牛頓把天上和地(di)上的(de)運動規(gui)律統(tong)一起來(lai)(lai)，是(shi)實(shi)現第一次大(da)綜合，麥(mai)克斯(si)韋把電、光統(tong)一起來(lai)(lai)，是(shi)實(shi)現第二次大(da)綜合，因此(ci)應與牛頓齊名。
《電(dian)磁(ci)(ci)學(xue)通論(lun)》是(shi)一(yi)部經(jing)典(dian)的電(dian)磁(ci)(ci)理論(lun)著作，可(ke)與牛頓(dun)的《數學(xue)原理》（力學(xue)）、達爾文的《物(wu)種起源》（生物(wu)學(xue)）相提并論(lun)。從安培、奧斯特，經(jing)法(fa)拉第、湯姆(mu)遜最后到(dao)(dao)麥克斯韋(wei)，通過幾代人的不(bu)懈(xie)努力，電(dian)磁(ci)(ci)理論(lun)的宏(hong)偉大廈，終(zhong)于建立起來。這本(ben)書的出版，理所當(dang)然地(di)成(cheng)了(le)物(wu)理學(xue)界(jie)(jie)的一(yi)件大事，當(dang)時麥克斯韋(wei)只(zhi)有42歲，已(yi)經(jing)回到(dao)(dao)劍橋任(ren)實驗物(wu)理學(xue)的教授。人們早已(yi)通過他以(yi)前的幾篇卓(zhuo)有見地(di)的論(lun)文而熟識了(le)他，他的朋友和學(xue)生以(yi)及科學(xue)界(jie)(jie)的人士對他的這本(ben)書更是(shi)期待已(yi)久，爭相到(dao)(dao)各地(di)書店去購買，以(yi)求先(xian)睹為快，所以(yi)書的第一(yi)版很快就被(bei)搶購一(yi)空。
2016年6月17日，NASA對外宣布，他們正在測試(shi)一款(kuan)機翼獨特的混合動力(li)小型飛機，帶有14個(ge)電動馬達。NASA將其命(ming)名(ming)為(wei)X-57，也稱(cheng)為(wei)“麥(mai)(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)韋(wei)”（Maxwell）。Maxwell的名(ming)稱(cheng)來自19世(shi)紀(ji)蘇格蘭物理學家詹姆斯(si)·克(ke)(ke)(ke)拉克(ke)(ke)(ke)·麥(mai)(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)韋(wei)（Jams Clerk Maxwell）。
