1846年智(zhi)力(li)發育(yu)格外早的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)就(jiu)向愛(ai)丁(ding)堡(bao)(bao)皇(huang)家學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)院遞交了(le)(le)一(yi)(yi)份科研論(lun)(lun)文(wen)。1847年16歲中學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)畢業，進入(ru)愛(ai)丁(ding)堡(bao)(bao)大(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)習。這(zhe)(zhe)里是(shi)(shi)(shi)蘇格蘭(lan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最高學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)府。他(ta)(ta)(ta)(ta)是(shi)(shi)(shi)班上(shang)年紀最小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)生，但(dan)考試成(cheng)績卻總是(shi)(shi)(shi)名列(lie)前茅。他(ta)(ta)(ta)(ta)在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)里專攻數學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)物(wu)(wu)理(li)(li)，并且顯示出(chu)非(fei)凡(fan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)才華。他(ta)(ta)(ta)(ta)讀(du)(du)書非(fei)常用(yong)(yong)功(gong)，但(dan)并非(fei)死讀(du)(du)書，在(zai)(zai)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)習之余他(ta)(ta)(ta)(ta)仍然寫(xie)詩，不知滿足地讀(du)(du)課外書，積累(lei)了(le)(le)相當(dang)(dang)廣泛(fan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)知識。在(zai)(zai)愛(ai)丁(ding)堡(bao)(bao)大(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)，麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)獲得(de)了(le)(le)攀登科學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)高峰(feng)所必備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)(ji)礎訓練。其(qi)中兩個(ge)人(ren)對他(ta)(ta)(ta)(ta)影(ying)(ying)響最深(shen)，一(yi)(yi)是(shi)(shi)(shi)物(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)家和(he)登山家福(fu)布斯(si)(si)，一(yi)(yi)是(shi)(shi)(shi)邏(luo)輯學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)和(he)形而上(shang)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)教(jiao)授哈(ha)密頓。福(fu)布斯(si)(si)是(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)個(ge)實(shi)驗(yan)家，他(ta)(ta)(ta)(ta)培養了(le)(le)麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)對實(shi)驗(yan)技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃厚興(xing)趣，一(yi)(yi)個(ge)從事(shi)理(li)(li)論(lun)(lun)物(wu)(wu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)人(ren)很難有這(zhe)(zhe)種興(xing)趣。他(ta)(ta)(ta)(ta)強制麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)寫(xie)作要條(tiao)理(li)(li)清楚(chu)，并把自己對科學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)史的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)愛(ai)好(hao)傳給(gei)麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)。哈(ha)密頓教(jiao)授則用(yong)(yong)廣博的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)識影(ying)(ying)響著他(ta)(ta)(ta)(ta)，并用(yong)(yong)出(chu)色的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)怪(guai)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)批(pi)評能(neng)力(li)刺(ci)激麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)去研究基(ji)(ji)礎問題。在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)些有真才實(shi)學(xue)(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)(ying)響下(xia)，加上(shang)麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)個(ge)人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)天才和(he)努力(li)，麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)識一(yi)(yi)天天進步，他(ta)(ta)(ta)(ta)用(yong)(yong)三年時(shi)間(jian)就(jiu)完成(cheng)了(le)(le)四年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)業，相形之下(xia)，愛(ai)丁(ding)堡(bao)(bao)大(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)這(zhe)(zhe)個(ge)搖籃已經不能(neng)滿足麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)求(qiu)(qiu)知欲。為了(le)(le)進一(yi)(yi)步深(shen)造，1850年，他(ta)(ta)(ta)(ta)征得(de)了(le)(le)父親的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)同意，離(li)開(kai)愛(ai)丁(ding)堡(bao)(bao)，到人(ren)才濟(ji)濟(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)劍橋去求(qiu)(qiu)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)。赫茲(zi)是(shi)(shi)(shi)德(de)國的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)位青年物(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)家，麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)《電磁(ci)(ci)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)通論(lun)(lun)》發表之時(shi)，他(ta)(ta)(ta)(ta)只(zhi)(zhi)16歲。在(zai)(zai)當(dang)(dang)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)德(de)國，人(ren)們依(yi)然固守(shou)著牛頓的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳統物(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)觀念(nian)，法(fa)拉第(di)、麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)論(lun)(lun)對物(wu)(wu)質世界進行(xing)了(le)(le)嶄新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)描(miao)繪(hui)，但(dan)是(shi)(shi)(shi)違(wei)背了(le)(le)傳統，因此在(zai)(zai)德(de)國等歐(ou)洲中心(xin)地帶毫無立(li)足之地，甚而被當(dang)(dang)成(cheng)奇談怪(guai)論(lun)(lun)。當(dang)(dang)時(shi)支持電磁(ci)(ci)理(li)(li)論(lun)(lun)研究的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，只(zhi)(zhi)有波爾茨曼和(he)赫爾姆霍(huo)茨。赫茲(zi)后來成(cheng)了(le)(le)赫姆霍(huo)茨的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)生。在(zai)(zai)老師的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響下(xia)，赫茲(zi)對電磁(ci)(ci)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)進行(xing)了(le)(le)深(shen)入(ru)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究，在(zai)(zai)進行(xing)了(le)(le)物(wu)(wu)理(li)(li)事(shi)實(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)比較后，他(ta)(ta)(ta)(ta)確認(ren)，麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)(si)韋(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)論(lun)(lun)比傳統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)“超距理(li)(li)論(lun)(lun)”更令人(ren)信(xin)服。于是(shi)(shi)(shi)他(ta)(ta)(ta)(ta)決定用(yong)(yong)實(shi)驗(yan)來證實(shi)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)點。
1886年，赫(he)茲經過反復實(shi)驗，發明了(le)一(yi)種電波環(huan)，用這種電波環(huan)作(zuo)了(le)一(yi)系(xi)列的(de)實(shi)驗，終(zhong)(zhong)于在1888年發現了(le)人(ren)們懷疑和期待已久的(de)電磁(ci)波。赫(he)茲的(de)實(shi)驗公布(bu)后，轟動了(le)全世界的(de)科(ke)學界，由(you)法拉第開創(chuang)、麥(mai)克斯韋總結的(de)電磁(ci)理(li)論(lun)，至此取得了(le)決定性(xing)的(de)勝利。麥(mai)克斯韋的(de)偉大遺愿終(zhong)(zhong)于實(shi)現了(le)。
1850年(nian)轉入劍橋大學(xue)(xue)(xue)三一學(xue)(xue)(xue)院數學(xue)(xue)(xue)系學(xue)(xue)(xue)習(xi)，1854年(nian)以(yi)第(di)二名的(de)(de)成績(ji)獲(huo)史(shi)密斯獎學(xue)(xue)(xue)金，畢業留校任職兩年(nian)。1856年(nian)在蘇(su)格蘭阿伯丁的(de)(de)馬里沙耳(er)任自然哲(zhe)(zhe)學(xue)(xue)(xue)教(jiao)授。1860年(nian)到(dao)倫敦(dun)國王學(xue)(xue)(xue)院任自然哲(zhe)(zhe)學(xue)(xue)(xue)和(he)天(tian)文學(xue)(xue)(xue)教(jiao)授。1861年(nian)選為倫敦(dun)皇家學(xue)(xue)(xue)會會員(yuan)。1865年(nian)春(chun)辭去教(jiao)職回到(dao)家鄉系統地總結他(ta)的(de)(de)關于電(dian)(dian)(dian)磁(ci)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)研究成果(guo)，完成了(le)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)場理論(lun)的(de)(de)經典(dian)巨(ju)著《論(lun)電(dian)(dian)(dian)和(he)磁(ci)》，并(bing)于1873年(nian)出版。
1871年受聘為劍橋大學(xue)新設立的卡文迪(di)(di)什試驗物理(li)學(xue)教授，負責籌建著名的卡文迪(di)(di)什實驗室。
1874年建成后擔任這個實驗(yan)室的第一任主任，直到1879年11月5日在劍橋逝世(shi)。
回顧電(dian)(dian)磁(ci)學(xue)的(de)(de)(de)歷史，物(wu)理學(xue)的(de)(de)(de)歷程一直到(dao)(dao)1820年的(de)(de)(de)時候都(dou)是(shi)以牛頓的(de)(de)(de)物(wu)理學(xue)思想為基礎的(de)(de)(de)。自然界的(de)(de)(de)“力(li)(li)”——熱、電(dian)(dian)、光、磁(ci)以及化學(xue)作用(yong)(yong)正在(zai)被(bei)逐漸歸(gui)結(jie)(jie)為一系列流(liu)體的(de)(de)(de)粒子(zi)間(jian)的(de)(de)(de)瞬(shun)時吸引或排斥(chi)。人們(men)已(yi)經(jing)知道磁(ci)和靜電(dian)(dian)遵守類(lei)似(si)引力(li)(li)定(ding)(ding)律的(de)(de)(de)平方(fang)反(fan)比定(ding)(ding)律。在(zai)19世紀以前的(de)(de)(de)40年中，出現(xian)(xian)了一種(zhong)反(fan)對(dui)這(zhe)種(zhong)觀點(dian)(dian)的(de)(de)(de)動向(xiang)(xiang)，這(zhe)種(zhong)觀點(dian)(dian)贊成(cheng)“力(li)(li)的(de)(de)(de)相關(guan)”。1820年，奧斯特發(fa)現(xian)(xian)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)現(xian)(xian)象(xiang)馬上(shang)成(cheng)了這(zhe)種(zhong)新趨勢的(de)(de)(de)第一個證明和極為有(you)力(li)(li)的(de)(de)(de)推(tui)(tui)動力(li)(li)，但當(dang)時的(de)(de)(de)人又(you)對(dui)此捉摸不定(ding)(ding)和感到(dao)(dao)困(kun)惑。奧斯特所(suo)觀察到(dao)(dao)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)與(yu)磁(ci)體間(jian)的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)有(you)兩個基本(ben)點(dian)(dian)不同于(yu)已(yi)知的(de)(de)(de)現(xian)(xian)象(xiang)：它是(shi)由運動的(de)(de)(de)電(dian)(dian)顯示出來的(de)(de)(de)，而且磁(ci)體既(ji)不被(bei)引向(xiang)(xiang)帶電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)金屬線，也不被(bei)它推(tui)(tui)開，而是(shi)對(dui)于(yu)它橫(heng)向(xiang)(xiang)定(ding)(ding)位。同一年，法國(guo)科學(xue)家安培用(yong)(yong)數(shu)學(xue)方(fang)法總結(jie)(jie)了奧斯特的(de)(de)(de)發(fa)現(xian)(xian)，并(bing)創立了電(dian)(dian)動力(li)(li)學(xue)，此后(hou)，安培和他的(de)(de)(de)追(zhui)隨者們(men)便(bian)力(li)(li)圖使(shi)電(dian)(dian)磁(ci)的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)與(yu)有(you)關(guan)瞬(shun)時的(de)(de)(de)超距作用(yong)(yong)的(de)(de)(de)現(xian)(xian)存見解調(diao)和起來。
麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)韋(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)電學(xue)(xue)(xue)研究始于1854年(nian)(nian)，當時他(ta)剛(gang)(gang)從劍橋畢(bi)業不(bu)(bu)過幾星(xing)期。他(ta)讀到了法(fa)(fa)拉第(di)(di)(di)的(de)(de)(de)(de)《電學(xue)(xue)(xue)實驗(yan)研究》，立(li)即(ji)被書中(zhong)新穎的(de)(de)(de)(de)實驗(yan)和見(jian)解吸引住了。在(zai)(zai)當時人(ren)(ren)們對(dui)(dui)(dui)法(fa)(fa)拉第(di)(di)(di)的(de)(de)(de)(de)觀點和理論(lun)(lun)看法(fa)(fa)不(bu)(bu)一(yi)(yi)，有不(bu)(bu)少非議。最主要原因就(jiu)(jiu)是(shi)當時“超距作用”的(de)(de)(de)(de)傳統觀念(nian)影響很深。另(ling)一(yi)(yi)方面的(de)(de)(de)(de)原因就(jiu)(jiu)是(shi)法(fa)(fa)拉第(di)(di)(di)的(de)(de)(de)(de)理論(lun)(lun)的(de)(de)(de)(de)嚴謹性還不(bu)(bu)夠。法(fa)(fa)拉第(di)(di)(di)是(shi)實驗(yan)大師，有著(zhu)常人(ren)(ren)所(suo)(suo)(suo)不(bu)(bu)及之處，但(dan)唯(wei)獨欠缺數學(xue)(xue)(xue)功力(li)(li)，所(suo)(suo)(suo)以他(ta)的(de)(de)(de)(de)創見(jian)都是(shi)以直觀形式來表(biao)達的(de)(de)(de)(de)。一(yi)(yi)般的(de)(de)(de)(de)物(wu)理學(xue)(xue)(xue)家恪(ke)守牛(niu)頓的(de)(de)(de)(de)物(wu)理學(xue)(xue)(xue)理論(lun)(lun)，對(dui)(dui)(dui)法(fa)(fa)拉第(di)(di)(di)的(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)說感到不(bu)(bu)可思(si)議。有位天文學(xue)(xue)(xue)家曾公開宣(xuan)稱：“誰要在(zai)(zai)確(que)定(ding)的(de)(de)(de)(de)超距作用和模糊不(bu)(bu)清的(de)(de)(de)(de)力(li)(li)線觀念(nian)中(zhong)有所(suo)(suo)(suo)遲疑，那(nei)就(jiu)(jiu)是(shi)對(dui)(dui)(dui)牛(niu)頓的(de)(de)(de)(de)褻瀆(du)！”在(zai)(zai)劍橋的(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)者中(zhong)，這種分歧也相(xiang)當明顯。湯(tang)姆(mu)遜也是(shi)劍橋里(li)一(yi)(yi)名很有見(jian)識(shi)的(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)者之一(yi)(yi)。麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)韋(wei)(wei)對(dui)(dui)(dui)他(ta)敬佩不(bu)(bu)已，特意給湯(tang)姆(mu)遜寫(xie)信(xin)，向他(ta)求教(jiao)有關(guan)電學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)知識(shi)。湯(tang)姆(mu)遜比麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)韋(wei)(wei)大7歲，對(dui)(dui)(dui)麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)韋(wei)(wei)從事(shi)電學(xue)(xue)(xue)研究給予過極大的(de)(de)(de)(de)幫助。在(zai)(zai)湯(tang)姆(mu)遜的(de)(de)(de)(de)指導下，麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)韋(wei)(wei)得到啟示，相(xiang)信(xin)法(fa)(fa)拉第(di)(di)(di)的(de)(de)(de)(de)新論(lun)(lun)中(zhong)有著(zhu)不(bu)(bu)為人(ren)(ren)所(suo)(suo)(suo)了解的(de)(de)(de)(de)真理。認真地研究了法(fa)(fa)拉第(di)(di)(di)的(de)(de)(de)(de)著(zhu)作后(hou)，他(ta)感受到力(li)(li)線思(si)想(xiang)的(de)(de)(de)(de)寶貴價值，也看到法(fa)(fa)拉第(di)(di)(di)在(zai)(zai)定(ding)性表(biao)述(shu)上的(de)(de)(de)(de)弱點。于是(shi)這個剛(gang)(gang)剛(gang)(gang)畢(bi)業的(de)(de)(de)(de)青年(nian)(nian)科學(xue)(xue)(xue)家決定(ding)用數學(xue)(xue)(xue)來彌補這一(yi)(yi)點。1855年(nian)(nian)麥(mai)(mai)(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)韋(wei)(wei)發表(biao)了第(di)(di)(di)一(yi)(yi)篇關(guan)于電磁學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)論(lun)(lun)文《論(lun)(lun)法(fa)(fa)拉第(di)(di)(di)的(de)(de)(de)(de)力(li)(li)線》。
一般(ban)認為(wei)麥克斯韋是從牛(niu)頓到愛因斯坦這一整個階段中最(zui)偉大的理(li)論(lun)物理(li)學家。1879年他在48歲時因病與世長辭。他光(guang)輝的生(sheng)涯就這樣過早地結束了。
1865年開(kai)始，麥克斯韋辭去了皇(huang)家學院的教席，開(kai)始潛心(xin)進行(xing)科學研(yan)究，系統(tong)地(di)總結研(yan)究成果，撰寫電磁學專著(zhu)。
麥(mai)克斯韋生(sheng)前沒有(you)享(xiang)受(shou)到他應得的榮譽，因為他的科(ke)學思想和科(ke)學方法的重要意(yi)義直到20世紀科(ke)學革(ge)(ge)命(ming)來臨時才充分體現出來。然而他沒能(neng)看(kan)到科(ke)學革(ge)(ge)命(ming)的發生(sheng)。1879年11月5日(ri)，麥(mai)克斯韋因病在劍橋逝(shi)世，年僅(jin)48歲。那一年正好愛(ai)因斯坦出生(sheng)。
麥克斯韋(wei)主要從(cong)事電磁理論、分(fen)子物(wu)理學(xue)、統計(ji)物(wu)理學(xue)、光(guang)學(xue)、力(li)學(xue)、彈性理論方面(mian)的(de)研究。尤其是他建立的(de)電磁場(chang)理論，將電學(xue)、磁學(xue)、光(guang)學(xue)統一起(qi)來，是19世(shi)紀物(wu)理學(xue)發展的(de)最(zui)光(guang)輝的(de)成果，是科學(xue)史(shi)上最(zui)偉大的(de)綜合(he)之一。
他(ta)(ta)預言(yan)了電磁波的(de)(de)存在。這(zhe)種理(li)論(lun)預見后(hou)來(lai)得到了充分的(de)(de)實(shi)驗驗證。他(ta)(ta)為(wei)物理(li)學樹起了一(yi)座豐碑(bei)。造(zao)福(fu)于人類的(de)(de)無線電技術(shu)，就是以(yi)電磁場(chang)理(li)論(lun)為(wei)基礎發展起來(lai)的(de)(de)。麥克斯韋(wei)大約于1855年開始(shi)研究(jiu)電磁學，在潛心研究(jiu)了法(fa)拉第關于電磁學方(fang)面的(de)(de)新理(li)論(lun)和思想之后(hou)，堅信法(fa)拉第的(de)(de)新理(li)論(lun)包(bao)含著真理(li)。于是他(ta)(ta)抱(bao)著給法(fa)拉第的(de)(de)理(li)論(lun)“提供數學方(fang)法(fa)基礎”的(de)(de)愿望，決心把法(fa)拉第的(de)(de)天(tian)才(cai)思想以(yi)清晰準確的(de)(de)數學形式(shi)表(biao)示出來(lai)。
他在前(qian)人成(cheng)(cheng)就的(de)(de)(de)基礎(chu)上，對(dui)整個電(dian)(dian)(dian)(dian)磁現象作了(le)(le)系(xi)統、全面的(de)(de)(de)研(yan)究，憑借(jie)他高深的(de)(de)(de)數學造詣(yi)和(he)(he)豐富的(de)(de)(de)想象力(li)接連發表(biao)了(le)(le)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁場(chang)理(li)論(lun)(lun)(lun)的(de)(de)(de)三篇論(lun)(lun)(lun)文：《論(lun)(lun)(lun)法拉(la)第的(de)(de)(de)力(li)線》（1855年(nian)12月至(zhi)1856年(nian)2月）；《論(lun)(lun)(lun)物(wu)理(li)的(de)(de)(de)力(li)線》（1861至(zhi)1862年(nian)）；《電(dian)(dian)(dian)(dian)磁場(chang)的(de)(de)(de)動(dong)力(li)學理(li)論(lun)(lun)(lun)》（1864年(nian)12月8日）。對(dui)前(qian)人和(he)(he)他自己的(de)(de)(de)工作進行了(le)(le)綜(zong)合概括，將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁場(chang)理(li)論(lun)(lun)(lun)用簡潔、對(dui)稱、完美數學形式表(biao)示(shi)出(chu)來，經后(hou)人整理(li)和(he)(he)改寫(xie)，成(cheng)(cheng)為經典電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)力(li)學主要基礎(chu)的(de)(de)(de)麥克斯(si)韋方程組。據此，1865年(nian)他預言了(le)(le)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁波的(de)(de)(de)存(cun)在，電(dian)(dian)(dian)(dian)磁波只可能是橫波，并推導出(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁波的(de)(de)(de)傳播速(su)度(du)等于(yu)光速(su)，同(tong)時得(de)出(chu)結論(lun)(lun)(lun)：光是電(dian)(dian)(dian)(dian)磁波的(de)(de)(de)一種形式，揭(jie)示(shi)了(le)(le)光現象和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁現象之間的(de)(de)(de)聯系(xi)。1888年(nian)德國物(wu)理(li)學家赫茲用實驗驗證了(le)(le)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁波的(de)(de)(de)存(cun)在。
麥(mai)克(ke)斯(si)(si)韋于1873年(nian)(nian)出(chu)版了(le)(le)科(ke)(ke)學(xue)名(ming)著《電磁(ci)理(li)(li)論》。系統、全面(mian)、完美地闡述了(le)(le)電磁(ci)場理(li)(li)論。這一理(li)(li)論成(cheng)為(wei)經(jing)典物理(li)(li)學(xue)的重(zhong)要支柱之一。在熱(re)力學(xue)與統計(ji)(ji)物理(li)(li)學(xue)方面(mian)麥(mai)克(ke)斯(si)(si)韋也作出(chu)了(le)(le)重(zhong)要貢獻(xian)，他(ta)(ta)是(shi)氣(qi)體(ti)動理(li)(li)論的創(chuang)始人(ren)之一。1859年(nian)(nian)他(ta)(ta)首次(ci)用統計(ji)(ji)規律(lv)得出(chu)麥(mai)克(ke)斯(si)(si)韋速度分(fen)(fen)(fen)布律(lv)，從而(er)找到了(le)(le)由微觀量求統計(ji)(ji)平(ping)均值的更確(que)切(qie)的途徑。1866年(nian)(nian)他(ta)(ta)給(gei)出(chu)了(le)(le)分(fen)(fen)(fen)子按速度的分(fen)(fen)(fen)布函數的新推導(dao)方法(fa)，這種方法(fa)是(shi)以分(fen)(fen)(fen)析正向和(he)反向碰撞為(wei)基礎(chu)的。他(ta)(ta)引入(ru)了(le)(le)馳豫時間的概(gai)念，發(fa)展(zhan)了(le)(le)一般形式(shi)的輸(shu)運理(li)(li)論，并把它應用于擴散、熱(re)傳導(dao)和(he)氣(qi)體(ti)內摩(mo)擦過程(cheng)。1867年(nian)(nian)引入(ru)了(le)(le)“統計(ji)(ji)力學(xue)”這個(ge)術語。麥(mai)克(ke)斯(si)(si)韋是(shi)運用數學(xue)工具分(fen)(fen)(fen)析物理(li)(li)問題和(he)精(jing)確(que)地表述科(ke)(ke)學(xue)思想的大師，他(ta)(ta)非(fei)常重(zhong)視實驗，由他(ta)(ta)負(fu)責建立(li)起來的卡文(wen)迪什實驗室，在他(ta)(ta)和(he)以后幾位主任的領(ling)導(dao)下，發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)舉(ju)世聞名(ming)的學(xue)術中心(xin)之一。
研究背景
他由于(yu)列出(chu)了表達電磁基本(ben)定(ding)律的(de)(de)四(si)元方程(cheng)組而聞名于(yu)世。在麥克(ke)斯(si)(si)(si)韋(wei)以前的(de)(de)許多年間，人們就對電和(he)磁這兩個領域進行了廣泛(fan)的(de)(de)研究(jiu)，人們都(dou)知道這兩者(zhe)是密切相(xiang)關的(de)(de)。適用于(yu)特(te)定(ding)場(chang)合的(de)(de)各種(zhong)電磁定(ding)律已(yi)被發現(xian)，但(dan)是在麥克(ke)斯(si)(si)(si)韋(wei)之前卻(que)沒有形成完(wan)整(zheng)、統一的(de)(de)學說。麥克(ke)斯(si)(si)(si)韋(wei)用列出(chu)的(de)(de)簡短四(si)元方程(cheng)組（但(dan)卻(que)非常復雜），就可(ke)以準(zhun)確地(di)描(miao)繪(hui)出(chu)電磁場(chang)的(de)(de)特(te)性及其相(xiang)互作用的(de)(de)關系。這樣(yang)他就把混亂紛紜的(de)(de)現(xian)象歸納成為一種(zhong)統一完(wan)整(zheng)的(de)(de)學說。麥克(ke)斯(si)(si)(si)韋(wei)方程(cheng)在理論和(he)應(ying)用科學上都(dou)已(yi)經廣泛(fan)應(ying)用一個世紀了。
優點
麥克斯韋方程(cheng)的(de)(de)最大優點在(zai)(zai)于它(ta)的(de)(de)通用性(xing)，它(ta)在(zai)(zai)任何情況下都可(ke)以(yi)應用。在(zai)(zai)此以(yi)前所有的(de)(de)電磁定律都可(ke)由麥克斯韋方程(cheng)推(tui)(tui)導出來，許多(duo)從(cong)前沒能(neng)解(jie)決的(de)(de)未知數也能(neng)從(cong)方程(cheng)推(tui)(tui)導過程(cheng)中(zhong)尋出答案。
這(zhe)(zhe)些(xie)新成(cheng)果中最(zui)重要(yao)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)由麥克(ke)斯(si)韋(wei)自己推導出來的(de)(de)(de)。根據他(ta)的(de)(de)(de)方程可以證明(ming)出電(dian)磁場的(de)(de)(de)周期振蕩的(de)(de)(de)存在。這(zhe)(zhe)種振蕩叫電(dian)磁波(bo)，一旦發出就(jiu)會通過(guo)空間(jian)向(xiang)外傳(chuan)播。根據方程，麥克(ke)斯(si)韋(wei)就(jiu)可以表(biao)達出電(dian)磁波(bo)的(de)(de)(de)速(su)度接近(jin)300000公(gong)里（186000英里）/秒(miao)，麥克(ke)斯(si)韋(wei)認(ren)識(shi)到這(zhe)(zhe)同所測(ce)到的(de)(de)(de)光速(su)是(shi)(shi)一樣(yang)的(de)(de)(de)。由此他(ta)得出光本身是(shi)(shi)由電(dian)磁波(bo)構成(cheng)的(de)(de)(de)這(zhe)(zhe)一正確(que)結論。
因此(ci)，麥(mai)(mai)克(ke)斯韋方程(cheng)(cheng)(cheng)不(bu)僅是電(dian)磁(ci)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)基(ji)本定律，也是光(guang)(guang)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)基(ji)本定律。的(de)(de)(de)確如此(ci)，所(suo)有先(xian)前已(yi)知的(de)(de)(de)光(guang)(guang)學(xue)(xue)定律可以(yi)由方程(cheng)(cheng)(cheng)導(dao)出(chu)，許(xu)多先(xian)前未發現的(de)(de)(de)事實和關系也可由方程(cheng)(cheng)(cheng)導(dao)出(chu)。在此(ci)基(ji)礎上，麥(mai)(mai)克(ke)斯韋認為(wei)光(guang)(guang)是頻率介(jie)于(yu)某一(yi)范圍(wei)之內的(de)(de)(de)電(dian)磁(ci)波。這(zhe)是人(ren)類在認識光(guang)(guang)的(de)(de)(de)本性方面的(de)(de)(de)又一(yi)大進步。正是在這(zhe)一(yi)意義上，人(ren)們認為(wei)麥(mai)(mai)克(ke)斯韋把光(guang)(guang)學(xue)(xue)和電(dian)磁(ci)學(xue)(xue)統一(yi)起來了，這(zhe)是19世紀科學(xue)(xue)史上最偉大的(de)(de)(de)綜(zong)合之一(yi)。
可(ke)(ke)見光(guang)(guang)并(bing)不是唯一的一種(zhong)電(dian)磁輻(fu)射。麥(mai)克(ke)斯(si)韋(wei)方程表明與可(ke)(ke)見光(guang)(guang)的波(bo)長和頻率不同的其(qi)它(ta)電(dian)磁波(bo)也(ye)可(ke)(ke)能存在。這些從理論上得(de)出的結論后(hou)來(lai)被海因利茨·赫茲公開(kai)演示證(zheng)明了。赫茲不僅生產出而且檢驗出了麥(mai)克(ke)斯(si)韋(wei)預言(yan)存在的不可(ke)(ke)見光(guang)(guang)波(bo)。幾年以后(hou)，伽(jia)格利耶(ye)爾摩·馬(ma)可(ke)(ke)尼證(zheng)明這些不可(ke)(ke)見光(guang)(guang)波(bo)可(ke)(ke)以用(yong)(yong)于(yu)無線(xian)電(dian)通訊(xun)，無線(xian)電(dian)隨之(zhi)問世。今天(tian)我們也(ye)用(yong)(yong)不可(ke)(ke)見光(guang)(guang)為(wei)電(dian)視(shi)通訊(xun)。X線(xian)、γ線(xian)、紅外(wai)線(xian)、紫(zi)外(wai)線(xian)都是電(dian)磁波(bo)輻(fu)射的其(qi)它(ta)一些例子。所有(you)這些射線(xian)都可(ke)(ke)以用(yong)(yong)麥(mai)克(ke)斯(si)韋(wei)方程來(lai)加以研究。
意義
麥(mai)克斯(si)韋的(de)主(zhu)要貢獻是建立(li)了(le)麥(mai)克斯(si)韋方程組，創立(li)了(le)經(jing)典電(dian)(dian)動力學(xue)(xue)，并且(qie)預言了(le)電(dian)(dian)磁波的(de)存在，提出(chu)了(le)光的(de)電(dian)(dian)磁說。麥(mai)克斯(si)韋是電(dian)(dian)磁學(xue)(xue)理(li)論(lun)的(de)集大成(cheng)者(zhe)。他出(chu)生于(yu)電(dian)(dian)磁學(xue)(xue)理(li)論(lun)奠(dian)基人(ren)法(fa)拉(la)第提出(chu)電(dian)(dian)磁感應定理(li)的(de)1831年，后(hou)來(lai)又(you)與法(fa)拉(la)第結成(cheng)忘年之交(jiao)，共同構筑(zhu)了(le)電(dian)(dian)磁學(xue)(xue)理(li)論(lun)的(de)科(ke)學(xue)(xue)體系。物理(li)學(xue)(xue)歷史上認為(wei)牛(niu)頓(dun)的(de)經(jing)典力學(xue)(xue)打開了(le)機械時代的(de)大門，而麥(mai)克斯(si)韋電(dian)(dian)磁學(xue)(xue)理(li)論(lun)則(ze)為(wei)電(dian)(dian)氣時代奠(dian)定了(le)基石(shi)。
雖然麥克(ke)(ke)斯(si)韋(wei)(wei)成名主要是(shi)在(zai)于他(ta)對(dui)電磁學(xue)(xue)和(he)光學(xue)(xue)做出的(de)(de)巨大(da)貢(gong)獻，但是(shi)他(ta)對(dui)許多(duo)其它學(xue)(xue)科也做出了重要的(de)(de)貢(gong)獻，其中包括(kuo)天文學(xue)(xue)和(he)熱力學(xue)(xue)。他(ta)的(de)(de)特殊興趣之一(yi)是(shi)氣(qi)體運(yun)動(dong)(dong)學(xue)(xue)。麥克(ke)(ke)斯(si)韋(wei)(wei)認識(shi)到并非所有的(de)(de)氣(qi)體分(fen)(fen)子(zi)都按同一(yi)速度(du)運(yun)動(dong)(dong)。有些(xie)(xie)分(fen)(fen)子(zi)運(yun)動(dong)(dong)慢，有些(xie)(xie)分(fen)(fen)子(zi)運(yun)動(dong)(dong)快，有些(xie)(xie)以極高速度(du)運(yun)動(dong)(dong)。麥克(ke)(ke)斯(si)韋(wei)(wei)推導出了求已知氣(qi)體中的(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)按某一(yi)速度(du)運(yun)動(dong)(dong)的(de)(de)百分(fen)(fen)比公(gong)(gong)式(shi)(shi)，這個公(gong)(gong)式(shi)(shi)叫(jiao)做“麥克(ke)(ke)斯(si)韋(wei)(wei)分(fen)(fen)布式(shi)(shi)”，是(shi)應用(yong)最廣泛的(de)(de)科學(xue)(xue)公(gong)(gong)式(shi)(shi)之一(yi)，在(zai)許多(duo)物理分(fen)(fen)支中起著重要的(de)(de)作用(yong)。
麥(mai)克(ke)斯(si)韋(wei)(wei)在力(li)學方(fang)面的(de)(de)貢獻主要有：1853年推廣用偏振光測量應(ying)力(li)的(de)(de)方(fang)法；1864年提(ti)(ti)出(chu)結抅力(li)學中桁(heng)架(jia)內力(li)的(de)(de)圖解法，指出(chu)桁(heng)架(jia)形(xing)狀和內力(li)圖是一對互易圖，并(bing)提(ti)(ti)出(chu)求解靜不(bu)定(ding)桁(heng)架(jia)位移的(de)(de)單位載荷法。1868年對粘彈(dan)性材料提(ti)(ti)出(chu)一種(zhong)模型(xing)（后(hou)稱麥(mai)克(ke)斯(si)韋(wei)(wei)模型(xing)），并(bing)引(yin)進松弛時(shi)間的(de)(de)概念。同年在《論調節器(qi)》中分析(xi)了蒸汽機(ji)自動調速器(qi)和鐘表機(ji)構的(de)(de)運動穩定(ding)性問題。1870年將G.R.艾里提(ti)(ti)出(chu)的(de)(de)彈(dan)性力(li)學中的(de)(de)應(ying)力(li)函(han)數(shu)由二維(wei)推廣到(dao)三維(wei)，并(bing)指出(chu)它應(ying)滿足雙調和方(fang)程。1873年給出(chu)荷電系統(tong)中引(yin)力(li)和斥力(li)引(yin)起的(de)(de)應(ying)力(li)場。
麥(mai)克斯(si)韋的(de)(de)(de)(de)(de)另一項重(zhong)要(yao)工作(zuo)是籌建(jian)了劍橋大學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)(di)一個(ge)物(wu)(wu)理(li)(li)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)室(shi)——著(zhu)名(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)卡文迪(di)許(xu)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)室(shi)。該(gai)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)室(shi)對(dui)整個(ge)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)物(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan)產生了極其重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)影響，眾多著(zhu)名(ming)科(ke)學(xue)(xue)(xue)家都(dou)曾在(zai)該(gai)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)室(shi)工作(zuo)過(guo)。卡文迪(di)許(xu)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)室(shi)甚至被譽為(wei)“諾(nuo)貝爾(er)物(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)(xue)(xue)獎(jiang)獲得者(zhe)的(de)(de)(de)(de)(de)搖籃”。作(zuo)為(wei)該(gai)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)室(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)(di)一任主任，麥(mai)克斯(si)韋在(zai)1871年的(de)(de)(de)(de)(de)就職演(yan)說中(zhong)(zhong)對(dui)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)室(shi)未(wei)來的(de)(de)(de)(de)(de)教學(xue)(xue)(xue)方針和研究(jiu)精神作(zuo)了精彩的(de)(de)(de)(de)(de)論(lun)(lun)述，是科(ke)學(xue)(xue)(xue)史上(shang)一個(ge)具(ju)有(you)重(zhong)要(yao)意(yi)義的(de)(de)(de)(de)(de)演(yan)說。麥(mai)克斯(si)韋的(de)(de)(de)(de)(de)本行是理(li)(li)論(lun)(lun)物(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)(xue)(xue)，但他卻清(qing)楚地知(zhi)道實(shi)驗(yan)(yan)(yan)稱(cheng)雄的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)代(dai)還沒有(you)過(guo)去。他批(pi)評當時(shi)(shi)英國傳統的(de)(de)(de)(de)(de)“粉(fen)筆”物(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)(xue)(xue)，呼吁加強實(shi)驗(yan)(yan)(yan)物(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)及其在(zai)大學(xue)(xue)(xue)教育中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用，為(wei)后(hou)世確立了實(shi)驗(yan)(yan)(yan)科(ke)學(xue)(xue)(xue)精神。
早在(zai)1787年，拉(la)普拉(la)斯(si)進行過把土(tu)星光(guang)環(huan)(huan)作(zuo)為(wei)固體研究的(de)(de)(de)(de)計算。當時他(ta)曾確定，土(tu)星光(guang)環(huan)(huan)作(zuo)為(wei)一(yi)(yi)個均勻(yun)的(de)(de)(de)(de)剛性環(huan)(huan)，它不(bu)會(hui)(hui)瓦解的(de)(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)要滿足(zu)兩個條件，一(yi)(yi)是它以一(yi)(yi)種使離心力(li)與(yu)土(tu)星引力(li)相(xiang)平衡的(de)(de)(de)(de)速度(du)運轉，二(er)是光(guang)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)密度(du)與(yu)土(tu)星的(de)(de)(de)(de)密度(du)之(zhi)(zhi)比超過臨(lin)界值0.8，從而使環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)內層(ceng)與(yu)外層(ceng)之(zhi)(zhi)間的(de)(de)(de)(de)引力(li)超過在(zai)不(bu)同半徑處離心力(li)與(yu)萬有(you)引力(li)之(zhi)(zhi)差。他(ta)之(zhi)(zhi)所以有(you)如此推論，是因(yin)為(wei)，一(yi)(yi)個均勻(yun)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)運動在(zai)動力(li)學上是不(bu)穩定的(de)(de)(de)(de)，任何輕微的(de)(de)(de)(de)破壞(huai)平衡的(de)(de)(de)(de)位移都會(hui)(hui)導致環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)運動被(bei)破壞(huai)，使光(guang)環(huan)(huan)落向(xiang)土(tu)星。拉(la)普拉(la)斯(si)推測，土(tu)星光(guang)環(huan)(huan)是一(yi)(yi)個質量分布不(bu)規(gui)則的(de)(de)(de)(de)固體環(huan)(huan)。
到(dao)(dao)了(le)1855年，理(li)(li)論(lun)仍然停留在(zai)(zai)此，而(er)這(zhe)(zhe)中間，人們又(you)觀測到(dao)(dao)了(le)土(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)個新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)暗環(huan)(huan)，和更進一(yi)(yi)(yi)步的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分離現(xian)象(xiang)，還有光(guang)環(huan)(huan)系(xi)統自從被發現(xian)以來(lai)二(er)百年間整體(ti)尺(chi)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)緩慢變化。因此，一(yi)(yi)(yi)些(xie)科(ke)學家們提出(chu)了(le)一(yi)(yi)(yi)個假說，來(lai)解釋土(tu)星(xing)(xing)(xing)光(guang)環(huan)(huan)在(zai)(zai)動力學上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)性，這(zhe)(zhe)個假說是(shi)(shi)(shi)：土(tu)星(xing)(xing)(xing)光(guang)環(huan)(huan)是(shi)(shi)(shi)：由(you)固(gu)(gu)體(ti)流體(ti)和大量(liang)(liang)并非相互密(mi)集的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物質構成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。麥克斯韋就根據(ju)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)假說進行了(le)論(lun)述。他首先著手的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)拉普拉斯留下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)體(ti)環(huan)(huan)理(li)(li)論(lun)，并確定(ding)(ding)了(le)一(yi)(yi)(yi)個任意形(xing)狀(zhuang)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)性條件(jian)。麥克斯韋依據(ju)環(huan)(huan)在(zai)(zai)土(tu)星(xing)(xing)(xing)中心造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)勢(shi)，列出(chu)了(le)運動方程式，獲(huo)得(de)了(le)對勻(yun)速運動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)勢(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)階導數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)個限制，然后(hou)由(you)泰勒展開式又(you)得(de)到(dao)(dao)關(guan)于穩(wen)定(ding)(ding)運動二(er)階導數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三(san)個條件(jian)。麥克斯韋又(you)把這(zhe)(zhe)些(xie)結果(guo)換成關(guan)于質量(liang)(liang)分布的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傅立葉級數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前三(san)個系(xi)數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件(jian)。因而(er)他證明(ming)了(le)，除非有一(yi)(yi)(yi)種奇妙的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)殊情(qing)形(xing)，幾乎每個可以想(xiang)象(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)都是(shi)(shi)(shi)不(bu)穩(wen)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。這(zhe)(zhe)種特(te)殊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)形(xing)是(shi)(shi)(shi)指(zhi)一(yi)(yi)(yi)個均勻(yun)環(huan)(huan)在(zai)(zai)一(yi)(yi)(yi)點上(shang)承(cheng)載的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)介于剩(sheng)余質量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)4.43倍到(dao)(dao)4.67倍之(zhi)間。但是(shi)(shi)(shi)這(zhe)(zhe)種特(te)殊情(qing)況的(de)(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)體(ti)環(huan)(huan)在(zai)(zai)不(bu)均勻(yun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引力下會(hui)瓦(wa)解掉，所(suo)以固(gu)(gu)體(ti)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)論(lun)假說是(shi)(shi)(shi)不(bu)能成立的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。
麥(mai)克(ke)斯(si)(si)韋早在1849年在愛丁堡(bao)的(de)福布(bu)(bu)斯(si)(si)實(shi)驗室(shi)就(jiu)開始了色(se)(se)(se)混合(he)(he)實(shi)驗。在那(nei)個(ge)時候，愛丁堡(bao)有許多研究顏色(se)(se)(se)的(de)學者，除了福布(bu)(bu)斯(si)(si)、威爾遜和(he)布(bu)(bu)儒斯(si)(si)特外(wai)，還有一些對(dui)眼(yan)睛感興趣的(de)醫生(sheng)和(he)科(ke)學家。實(shi)驗主要就(jiu)是在于觀察一個(ge)快速旋(xuan)轉(zhuan)圓盤上的(de)幾個(ge)著色(se)(se)(se)扇(shan)形所生(sheng)成(cheng)的(de)顏色(se)(se)(se)。麥(mai)克(ke)斯(si)(si)韋和(he)福布(bu)(bu)斯(si)(si)首先(xian)做出的(de)一個(ge)實(shi)驗是使紅、黃、藍組合(he)(he)產生(sheng)灰色(se)(se)(se)。他們的(de)實(shi)驗失敗了，而其中(zhong)的(de)主要原(yuan)因是：藍與黃混合(he)(he)并不(bu)(bu)象常規那(nei)樣生(sheng)成(cheng)綠色(se)(se)(se)，而是當兩者都不(bu)(bu)占優勢(shi)時產生(sheng)一種(zhong)淡紅色(se)(se)(se)，這種(zhong)組合(he)(he)加上紅色(se)(se)(se)不(bu)(bu)可能(neng)產生(sheng)任何灰色(se)(se)(se)。
時間 著作名稱 備注
1862年 《論物理(li)的(de)(de)(de)(de)力線(xian)》 把磁(ci)(ci)場中(zhong)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)動(dong)這一(yi)(yi)假說從尋常的(de)(de)(de)(de)物質推廣到以(yi)太。他(ta)考慮了(le)深置于不可(ke)壓(ya)縮流(liu)體中(zhong)渦(wo)旋的(de)(de)(de)(de)排列。在正常情(qing)況下，壓(ya)強在各(ge)方向是相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)，但轉(zhuan)動(dong)引起的(de)(de)(de)(de)離心力使每一(yi)(yi)渦(wo)旋發生縱(zong)向收縮并(bing)施加(jia)經向壓(ya)強，這正模擬了(le)法拉(la)第力線(xian)學(xue)說中(zhong)所提的(de)(de)(de)(de)應力分布。由于使每一(yi)(yi)渦(wo)旋的(de)(de)(de)(de)角速度同(tong)局部磁(ci)(ci)場強度成正比，麥(mai)克斯韋(wei)得出了(le)同(tong)已有的(de)(de)(de)(de)關于磁(ci)(ci)體、穩恒電流(liu)及(ji)抗(kang)磁(ci)(ci)體之間力的(de)(de)(de)(de)理(li)論完(wan)全相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)公式。根據流(liu)體的(de)(de)(de)(de)觀察實驗，麥(mai)克斯韋(wei)認為各(ge)渦(wo)旋之所以(yi)能沿同(tong)一(yi)(yi)指向自由轉(zhuan)動(dong)，是因為各(ge)渦(wo)旋由一(yi)(yi)層微小的(de)(de)(de)(de)粒子同(tong)與(yu)它(ta)相(xiang)鄰的(de)(de)(de)(de)渦(wo)旋格(ge)開，這種粒子與(yu)電完(wan)全相(xiang)同(tong)。
1863年 《論電(dian)(dian)學量(liang)的(de)基本關系(xi)》 他(ta)推廣傅立(li)葉在熱的(de)理論中(zhong)開始的(de)程序(xu)，宣(xuan)布了同質(zhi)量(liang)、長度(du)、時間(jian)度(du)有關的(de)電(dian)(dian)學量(liang)和磁學量(liang)的(de)定義，以便(bian)于提供對那(nei)種二元的(de)電(dian)(dian)學單位制的(de)第(di)一(yi)個最完整透徹的(de)說明。他(ta)引入了成(cheng)為(wei)標準的(de)記號，把(ba)量(liang)綱關系(xi)表示為(wei)用括(kuo)弧括(kuo)起來的(de)質(zhi)量(liang)、長度(du)、時間(jian)量(liang)度(du)的(de)冪（音mì）的(de)乘(cheng)(cheng)積，帶有各(ge)自的(de)無量(liang)綱的(de)乘(cheng)(cheng)數。在這(zhe)一(yi)年，麥克(ke)斯韋已經找到了在電(dian)(dian)磁量(liang)與(yu)光速之間(jian)的(de)一(yi)個純(chun)唯象性質(zhi)的(de)環(huan)節。
1865年(nian) 《電(dian)(dian)磁(ci)場的(de)(de)(de)動力(li)學(xue)理(li)論》 為(wei)解(jie)決與(yu)光速之間(jian)的(de)(de)(de)純唯象問(wen)題(ti)提供了(le)一(yi)個(ge)新的(de)(de)(de)理(li)論框架(jia)。它以(yi)實驗和(he)幾(ji)個(ge)普遍的(de)(de)(de)動力(li)學(xue)原理(li)為(wei)根據，證明了(le)不需要任何(he)有關分子渦(wo)旋或電(dian)(dian)粒子之間(jian)的(de)(de)(de)力(li)的(de)(de)(de)專(zhuan)門(men)假設，電(dian)(dian)磁(ci)波(bo)在空間(jian)的(de)(de)(de)傳(chuan)播就會發生。在這篇論文(wen)中(zhong)，麥(mai)克(ke)斯韋(wei)完善了(le)他(ta)的(de)(de)(de)方(fang)程式。他(ta)采用(yong)拉(la)格朗日和(he)哈(ha)密頓創立的(de)(de)(de)數學(xue)方(fang)法，由該方(fang)程組直接導出了(le)電(dian)(dian)場和(he)磁(ci)場的(de)(de)(de)波(bo)動方(fang)程，其波(bo)動的(de)(de)(de)傳(chuan)播速度(du)為(wei)一(yi)個(ge)介電(dian)(dian)系數和(he)導磁(ci)系數的(de)(de)(de)幾(ji)何(he)平均的(de)(de)(de)倒數，這一(yi)速度(du)正當(dang)等于(yu)光速。這一(yi)結果又再一(yi)次與(yu)麥(mai)克(ke)斯韋(wei)推算(suan)結果完全一(yi)致(zhi)。至此(ci)電(dian)(dian)磁(ci)波(bo)的(de)(de)(de)存在是確定無疑的(de)(de)(de)了(le)。由此(ci)，麥(mai)克(ke)斯韋(wei)大膽的(de)(de)(de)斷定，光也(ye)是一(yi)種(zhong)電(dian)(dian)磁(ci)波(bo)。法拉(la)第當(dang)年(nian)關于(yu)光的(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)論的(de)(de)(de)朦(meng)朧猜想(xiang)，經(jing)過麥(mai)克(ke)斯韋(wei)精(jing)心地計算(suan)而變成為(wei)科學(xue)的(de)(de)(de)推論。
1873年(nian) 《電(dian)磁(ci)學通(tong)論》 麥(mai)克(ke)(ke)斯韋比以前更為徹(che)底(di)地應用了拉(la)格朗(lang)日的(de)(de)方程(cheng)，推廣了動力(li)學的(de)(de)形式體(ti)系。麥(mai)克(ke)(ke)斯韋系統地總(zong)結(jie)了人類在(zai)19世紀中(zhong)(zhong)葉前后對電(dian)磁(ci)現象的(de)(de)探索研究軌(gui)跡(ji)，其中(zhong)(zhong)包括庫侖、安培、奧斯特、法拉(la)第等(deng)人的(de)(de)不可磨(mo)滅的(de)(de)功(gong)績(ji)，更為細致、系統地概括了他本人的(de)(de)創造性(xing)努力(li)的(de)(de)結(jie)果和成就，從而建立起(qi)完(wan)整(zheng)的(de)(de)電(dian)磁(ci)學理論。
1931年，愛因斯(si)坦在麥克斯(si)韋(wei)百年誕(dan)辰的(de)紀念會上，評價其建(jian)樹“是牛頓(dun)以(yi)來，物理學(xue)最(zui)深刻和最(zui)富(fu)有成果的(de)工(gong)作。
麥克斯韋在電磁學(xue)上(shang)取得的(de)(de)的(de)(de)成就被譽(yu)為繼艾薩克·牛頓之后，“物(wu)理(li)學(xue)的(de)(de)第二次大統(tong)一(yi)”。麥克斯韋被普遍認為是對二十世(shi)紀最(zui)有影響力的(de)(de)十九世(shi)紀物(wu)理(li)學(xue)家。他對基礎自然科學(xue)的(de)(de)貢獻僅次于艾薩克·牛頓。
科學(xue)史上(shang)(shang)，稱牛頓(dun)把天(tian)上(shang)(shang)和地上(shang)(shang)的運(yun)動(dong)規律(lv)統一(yi)起來，是實(shi)現(xian)第(di)一(yi)次大綜合，麥克斯(si)韋把電、光統一(yi)起來，是實(shi)現(xian)第(di)二(er)次大綜合，因此應與牛頓(dun)齊名(ming)。
《電(dian)(dian)磁(ci)學(xue)(xue)通論》是一(yi)部經典的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁(ci)理(li)論著作，可與(yu)牛(niu)頓的(de)(de)(de)(de)《數學(xue)(xue)原理(li)》（力學(xue)(xue)）、達爾(er)文(wen)的(de)(de)(de)(de)《物(wu)種起(qi)源(yuan)》（生物(wu)學(xue)(xue)）相(xiang)提(ti)并論。從安(an)培、奧斯(si)特，經法拉第(di)(di)、湯姆遜最后到麥(mai)(mai)克斯(si)韋(wei)，通過幾(ji)代人的(de)(de)(de)(de)不懈(xie)努力，電(dian)(dian)磁(ci)理(li)論的(de)(de)(de)(de)宏偉大(da)廈(sha)，終于(yu)建立(li)起(qi)來。這本(ben)書的(de)(de)(de)(de)出版(ban)，理(li)所(suo)當然(ran)地成了(le)物(wu)理(li)學(xue)(xue)界的(de)(de)(de)(de)一(yi)件(jian)大(da)事，當時麥(mai)(mai)克斯(si)韋(wei)只(zhi)有42歲，已(yi)經回到劍橋任實驗物(wu)理(li)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)教授(shou)。人們早已(yi)通過他以前的(de)(de)(de)(de)幾(ji)篇卓(zhuo)有見(jian)地的(de)(de)(de)(de)論文(wen)而熟識了(le)他，他的(de)(de)(de)(de)朋友和學(xue)(xue)生以及科(ke)學(xue)(xue)界的(de)(de)(de)(de)人士對他的(de)(de)(de)(de)這本(ben)書更是期(qi)待已(yi)久，爭相(xiang)到各地書店去購買(mai)，以求先睹為快，所(suo)以書的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)一(yi)版(ban)很快就(jiu)被搶購一(yi)空。
2016年6月17日，NASA對外宣布，他們正在測試一(yi)款機翼獨特的混合動力小型飛機，帶有14個電動馬達。NASA將(jiang)其(qi)命(ming)名為(wei)X-57，也稱為(wei)“麥克(ke)斯韋”（Maxwell）。Maxwell的名稱來自19世紀蘇格蘭物理(li)學家詹姆斯·克(ke)拉克(ke)·麥克(ke)斯韋（Jams Clerk Maxwell）。
