电磁学大师麦克斯韦

珍妮

詹姆斯•克拉克•麦克斯韦（James Clerk Maxwell, 1831-1879），英国理论物理学家和数学家，集电学、磁学理论与实验之大成，写出麦克斯韦方程组，为二十世纪物理学铺路，实现了物理学自牛顿后的电磁学的统一。

早年生活

1831年麦克斯韦生于爱丁堡，其父是一名学识渊博的律师。他自幼天资聪敏，认真向学，有很强的求知欲。他的母亲在给姨母的一封信中写到：“他对于门、锁、钥匙这些东西都非常感兴趣。‘告诉我它为什么会这样？’一直挂在他的嘴边。”

麦克斯韦八岁时母亲因胃癌病逝，父亲和姨母接手他的教育。十岁时他进入爱丁堡公学院就读，因穿着土气，口音浓重，被起了难听的绰号，但他没有怨恨，默默忍受多年。14岁他在爱丁堡皇家学会会刊上发表的第一篇论文：《谈椭圆之制图法》（Oval Curves），展现了其惊人的数学天赋。16岁时，麦克斯韦进入爱丁堡大学就读，三年后，数学造诣已颇深的麦克斯韦离开苏格兰，转入剑桥大学三一学院攻读数学博士，师从著名数学家霍普金斯。1854年麦克斯韦获得剑桥大学博士学位，随后成为三一学院的研究员。之后他开始研究电磁学，用数学方法呈现出法拉第“力线”的概念，隔年发表了《论法拉第力线》（On Faraday's Lines of Force）的论文并寄给法拉第。当法拉第看到这篇论文时，写下这段话：“当我看到你论文中的那些数学，我几乎被吓到了。但是很好奇你为何会将这个主题做得这么好……。”因法拉第的数学背景不够强，无法整合出一套内外一致，有条有理的电磁学学术理论，结果麦克斯韦出色地完成了这个任务，成为电磁学领域的大师。

重要成就

1856年，年仅25岁的麦克斯韦成为马歇尔学院的教授。1858年，麦克斯韦与马歇尔学院院长杜瓦牧师的女儿结婚。1860年，麦克斯韦担任伦敦国王学院的自然哲学及天文学教授，并在伦敦结识了以前未曾谋面的法拉第。麦克斯韦在这一时期最为重要的成就，是他对于电磁学领域研究的推进。在法拉第的鼓励下，1862年他发表了《论物理力线》（On Physical Lines of Force）这篇论文，创造了“位移电流”的概念，探讨说明了偏振光的偏振方向会在外磁场作用下发生改变的现象，即法拉第效应。

1864年麦克斯韦发表了另一篇论文《电磁场的动力学理论》（A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field），首次系统性地列出著名的“麦克斯韦方程组”，以数学形式写出四个定律：1.电的高斯定律；2.磁的​​高斯定律；3.法拉第定律；4.安培定律。麦克斯韦应用他的论文《论物理力线》里提出的“位移电流”的概念，推导出电磁波方程式，将电学、磁学和光学联结成一个统一理论。这项创举被物理学界公认为物理学史上的重大里程碑。

1871年麦克斯韦受聘为剑桥大学卡文迪西实验室教授，两年后出版了一本集电磁学大成之著作—《电磁学通论》（A Treatise on Electricity and Magnetism），统合了十九世纪以来电磁学的成就。在这之后麦克斯韦的健康状况亮起红灯，他虽然才华洋溢，却于1879年11月5日因胃癌在剑桥逝世，享年48岁。

人们普遍认为麦克斯韦是十九世纪物理学家中，对于二十世纪初物理学的巨大进展影响最为深远的一位。他的科学研究工作为狭义相对论和量子力学打下理论基础，是现代物理学的先声。有人甚至认为，他对物理学发展做出的贡献仅次于牛顿和爱因斯坦。1931年爱因斯坦在麦克斯韦百年诞辰的纪念会上盛赞麦克斯韦，称其对物理学做出了“自牛顿以来的一次最深刻、最富有成效的变革”。

为了纪念麦克斯韦所创下的功绩，后人将许多事物以他的名字来命名。磁通量单位被命名为“麦克斯韦”；伦敦国王学院滑铁卢校区和爱丁堡大学都有詹姆斯•克拉克•麦克斯韦楼；爱丁堡公学院有詹姆斯•克拉克•麦克斯韦中心；金星上有麦克斯韦山脉，土星环中有麦克斯韦缝。当今世界上最大的亚毫米波天文望远镜也被命名为詹姆斯•克拉克•麦克斯韦望远镜。

宗教信仰

麦克斯韦的宗教信仰及有关的活动一直受到各方关注和研究。麦克斯韦幼年同时参加了苏格兰长老会和圣公会。他在1853年彻底转向长老会，并在去世前几年成为苏格兰长老会的一位有信心和委身的长老。

科学界的朋友和同事们都公认麦克斯韦是虔诚的基督徒，喜爱研究圣经。在他的笔记中有如此一段祷文：“全能的上帝啊，祢按自己的形像创造了人，又使他成为有灵的活人，好使他能寻求祢的面。祢掌管所有受造物，教导我们研习祢亲手做的工，让我们开垦土地、善用资源，加倍努力事奉祢；又使我们领受祢的话语，相信祢差派耶稣基督降世为人，祂使我们认识救恩和得着罪的赦免。我们奉主耶稣基督的名祈求。”