1846年(nian)(nian)智力發(fa)育格(ge)外(wai)早的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)麥克(ke)斯(si)(si)(si)韋(wei)(wei)就向愛(ai)丁堡皇(huang)家(jia)學(xue)(xue)(xue)院遞交了(le)(le)(le)一份科研論(lun)(lun)(lun)文。1847年(nian)(nian)16歲中學(xue)(xue)(xue)畢(bi)業，進(jin)入愛(ai)丁堡大學(xue)(xue)(xue)學(xue)(xue)(xue)習。這(zhe)(zhe)(zhe)里是(shi)(shi)蘇格(ge)蘭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)高(gao)(gao)學(xue)(xue)(xue)府。他(ta)是(shi)(shi)班上年(nian)(nian)紀最(zui)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)生，但(dan)(dan)考試成(cheng)績卻總是(shi)(shi)名列前茅。他(ta)在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)(zhe)里專攻數(shu)學(xue)(xue)(xue)物理(li)(li)(li)，并且(qie)顯(xian)示出非(fei)凡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)才(cai)華。他(ta)讀書非(fei)常(chang)用(yong)(yong)功，但(dan)(dan)并非(fei)死(si)讀書，在(zai)(zai)學(xue)(xue)(xue)習之余他(ta)仍然寫詩，不(bu)知滿(man)足(zu)地讀課外(wai)書，積累了(le)(le)(le)相當(dang)(dang)廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)知識(shi)(shi)。在(zai)(zai)愛(ai)丁堡大學(xue)(xue)(xue)，麥克(ke)斯(si)(si)(si)韋(wei)(wei)獲得(de)(de)了(le)(le)(le)攀登科學(xue)(xue)(xue)高(gao)(gao)峰所必備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)礎訓練。其中兩個(ge)人(ren)對(dui)他(ta)影(ying)響最(zui)深，一是(shi)(shi)物理(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)家(jia)和登山家(jia)福布斯(si)(si)(si)，一是(shi)(shi)邏輯(ji)學(xue)(xue)(xue)和形(xing)而上學(xue)(xue)(xue)教(jiao)授(shou)哈密頓(dun)。福布斯(si)(si)(si)是(shi)(shi)一個(ge)實驗(yan)家(jia)，他(ta)培(pei)養了(le)(le)(le)麥克(ke)斯(si)(si)(si)韋(wei)(wei)對(dui)實驗(yan)技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃厚興趣，一個(ge)從事(shi)理(li)(li)(li)論(lun)(lun)(lun)物理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)人(ren)很(hen)難(nan)有這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)興趣。他(ta)強制麥克(ke)斯(si)(si)(si)韋(wei)(wei)寫作要條理(li)(li)(li)清(qing)楚(chu)，并把自己對(dui)科學(xue)(xue)(xue)史(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)愛(ai)好傳(chuan)(chuan)給麥克(ke)斯(si)(si)(si)韋(wei)(wei)。哈密頓(dun)教(jiao)授(shou)則用(yong)(yong)廣博的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)識(shi)(shi)影(ying)響著他(ta)，并用(yong)(yong)出色的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)怪異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)批評(ping)能(neng)力刺激麥克(ke)斯(si)(si)(si)韋(wei)(wei)去研究(jiu)(jiu)基(ji)礎問題。在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)(zhe)些有真(zhen)才(cai)實學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響下(xia)，加上麥克(ke)斯(si)(si)(si)韋(wei)(wei)個(ge)人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)才(cai)和努力，麥克(ke)斯(si)(si)(si)韋(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)識(shi)(shi)一天(tian)天(tian)進(jin)步(bu)，他(ta)用(yong)(yong)三年(nian)(nian)時間就完成(cheng)了(le)(le)(le)四年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)業，相形(xing)之下(xia)，愛(ai)丁堡大學(xue)(xue)(xue)這(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)搖籃(lan)已經不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)麥克(ke)斯(si)(si)(si)韋(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)求知欲。為了(le)(le)(le)進(jin)一步(bu)深造，1850年(nian)(nian)，他(ta)征得(de)(de)了(le)(le)(le)父親的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)意(yi)，離開愛(ai)丁堡，到人(ren)才(cai)濟(ji)濟(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)劍橋去求學(xue)(xue)(xue)。赫(he)茲(zi)(zi)是(shi)(shi)德國的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一位青年(nian)(nian)物理(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)家(jia)，麥克(ke)斯(si)(si)(si)韋(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)《電磁(ci)學(xue)(xue)(xue)通論(lun)(lun)(lun)》發(fa)表之時，他(ta)只16歲。在(zai)(zai)當(dang)(dang)時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)德國，人(ren)們依然固守著牛頓(dun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)統物理(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)觀念，法(fa)拉(la)第、麥克(ke)斯(si)(si)(si)韋(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)(li)論(lun)(lun)(lun)對(dui)物質世界進(jin)行(xing)了(le)(le)(le)嶄新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)描繪，但(dan)(dan)是(shi)(shi)違背了(le)(le)(le)傳(chuan)(chuan)統，因此在(zai)(zai)德國等歐洲中心地帶毫無立足(zu)之地，甚而被當(dang)(dang)成(cheng)奇談怪論(lun)(lun)(lun)。當(dang)(dang)時支持電磁(ci)理(li)(li)(li)論(lun)(lun)(lun)研究(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，只有波爾茨曼(man)和赫(he)爾姆霍茨。赫(he)茲(zi)(zi)后(hou)來(lai)成(cheng)了(le)(le)(le)赫(he)姆霍茨的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)生。在(zai)(zai)老(lao)師(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響下(xia)，赫(he)茲(zi)(zi)對(dui)電磁(ci)學(xue)(xue)(xue)進(jin)行(xing)了(le)(le)(le)深入的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)，在(zai)(zai)進(jin)行(xing)了(le)(le)(le)物理(li)(li)(li)事(shi)實的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)比較后(hou)，他(ta)確認，麥克(ke)斯(si)(si)(si)韋(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)(li)論(lun)(lun)(lun)比傳(chuan)(chuan)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)“超距理(li)(li)(li)論(lun)(lun)(lun)”更令人(ren)信服。于是(shi)(shi)他(ta)決定用(yong)(yong)實驗(yan)來(lai)證實這(zhe)(zhe)(zhe)一點(dian)。
1886年，赫茲經過反(fan)復實驗(yan)，發明了一種(zhong)(zhong)電(dian)(dian)波(bo)環(huan)，用這種(zhong)(zhong)電(dian)(dian)波(bo)環(huan)作了一系列的(de)實驗(yan)，終于在1888年發現(xian)了人(ren)們懷疑和期(qi)待已久的(de)電(dian)(dian)磁(ci)波(bo)。赫茲的(de)實驗(yan)公布后，轟動了全(quan)世界的(de)科學界，由法拉第開創、麥(mai)克斯(si)韋總(zong)結(jie)的(de)電(dian)(dian)磁(ci)理論，至(zhi)此取得(de)了決定性的(de)勝利。麥(mai)克斯(si)韋的(de)偉大遺(yi)愿終于實現(xian)了。
1850年(nian)(nian)轉入劍橋大學(xue)(xue)三一學(xue)(xue)院數學(xue)(xue)系(xi)學(xue)(xue)習，1854年(nian)(nian)以第二(er)名的成績獲史(shi)密斯(si)獎學(xue)(xue)金，畢業留校任(ren)職兩年(nian)(nian)。1856年(nian)(nian)在(zai)蘇格蘭(lan)阿伯丁的馬(ma)里沙耳(er)任(ren)自然哲學(xue)(xue)教(jiao)(jiao)授。1860年(nian)(nian)到倫(lun)敦國王學(xue)(xue)院任(ren)自然哲學(xue)(xue)和(he)天文(wen)學(xue)(xue)教(jiao)(jiao)授。1861年(nian)(nian)選(xuan)為倫(lun)敦皇家(jia)學(xue)(xue)會(hui)(hui)會(hui)(hui)員(yuan)。1865年(nian)(nian)春辭去教(jiao)(jiao)職回到家(jia)鄉系(xi)統地總結他的關于電(dian)磁學(xue)(xue)的研究成果，完成了電(dian)磁場理(li)論的經典巨著(zhu)《論電(dian)和(he)磁》，并于1873年(nian)(nian)出版。
1871年受聘為劍橋大學新設立的卡(ka)文迪(di)什試驗物(wu)理學教(jiao)授，負責籌建著(zhu)名的卡(ka)文迪(di)什實驗室。
1874年(nian)建成后擔任(ren)這個實驗室(shi)的第一任(ren)主任(ren)，直到1879年(nian)11月(yue)5日在劍(jian)橋(qiao)逝世。
回顧電磁(ci)(ci)學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)歷(li)史(shi)，物理學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)歷(li)程一(yi)直到(dao)(dao)1820年的(de)(de)(de)(de)(de)時候(hou)都是以牛頓的(de)(de)(de)(de)(de)物理學(xue)思(si)想為基(ji)(ji)礎(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)。自然(ran)界的(de)(de)(de)(de)(de)“力(li)”——熱、電、光(guang)、磁(ci)(ci)以及化學(xue)作(zuo)用(yong)正在被逐漸(jian)歸結為一(yi)系列流體的(de)(de)(de)(de)(de)粒(li)子間的(de)(de)(de)(de)(de)瞬(shun)時吸引(yin)或排斥。人(ren)們已(yi)經(jing)知道磁(ci)(ci)和靜電遵(zun)守類似引(yin)力(li)定(ding)律(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)平方反比定(ding)律(lv)。在19世(shi)紀以前的(de)(de)(de)(de)(de)40年中，出(chu)現(xian)(xian)了(le)一(yi)種(zhong)反對這種(zhong)觀點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)向，這種(zhong)觀點(dian)贊成“力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)相關”。1820年，奧(ao)(ao)斯特發現(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)電磁(ci)(ci)現(xian)(xian)象馬上(shang)成了(le)這種(zhong)新趨勢的(de)(de)(de)(de)(de)第一(yi)個證明和極為有力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)推(tui)動(dong)力(li)，但(dan)當時的(de)(de)(de)(de)(de)人(ren)又對此捉摸不(bu)定(ding)和感(gan)到(dao)(dao)困(kun)惑。奧(ao)(ao)斯特所觀察到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)電流與(yu)磁(ci)(ci)體間的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)有兩個基(ji)(ji)本(ben)點(dian)不(bu)同于已(yi)知的(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)象：它是由(you)運(yun)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)電顯(xian)示出(chu)來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)，而(er)且(qie)磁(ci)(ci)體既不(bu)被引(yin)向帶電流的(de)(de)(de)(de)(de)金屬線，也不(bu)被它推(tui)開(kai)，而(er)是對于它橫(heng)向定(ding)位。同一(yi)年，法國科學(xue)家安培(pei)用(yong)數學(xue)方法總結了(le)奧(ao)(ao)斯特的(de)(de)(de)(de)(de)發現(xian)(xian)，并(bing)創立(li)了(le)電動(dong)力(li)學(xue)，此后，安培(pei)和他的(de)(de)(de)(de)(de)追隨(sui)者(zhe)們便力(li)圖使電磁(ci)(ci)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)與(yu)有關瞬(shun)時的(de)(de)(de)(de)(de)超距(ju)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)存見解調和起來(lai)。
麥(mai)(mai)克(ke)斯(si)(si)(si)韋的(de)(de)(de)(de)(de)電學(xue)研(yan)究(jiu)始于1854年，當時(shi)他剛從劍橋(qiao)畢(bi)業不(bu)過幾星期(qi)。他讀到(dao)(dao)了法拉(la)第(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)《電學(xue)實驗(yan)研(yan)究(jiu)》，立即被書中新穎的(de)(de)(de)(de)(de)實驗(yan)和見解(jie)吸引住了。在當時(shi)人們對法拉(la)第(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)觀(guan)點和理論(lun)看(kan)法不(bu)一，有(you)不(bu)少非議。最主要(yao)原因(yin)就(jiu)是(shi)(shi)當時(shi)“超距作用”的(de)(de)(de)(de)(de)傳統觀(guan)念(nian)影(ying)響很(hen)深。另一方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin)就(jiu)是(shi)(shi)法拉(la)第(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)理論(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)嚴謹性還不(bu)夠。法拉(la)第(di)(di)是(shi)(shi)實驗(yan)大(da)師(shi)，有(you)著(zhu)常人所(suo)(suo)不(bu)及之處，但唯獨欠缺數(shu)學(xue)功力(li)，所(suo)(suo)以(yi)(yi)他的(de)(de)(de)(de)(de)創見都是(shi)(shi)以(yi)(yi)直觀(guan)形(xing)式來表(biao)達的(de)(de)(de)(de)(de)。一般的(de)(de)(de)(de)(de)物理學(xue)家(jia)恪守牛(niu)頓的(de)(de)(de)(de)(de)物理學(xue)理論(lun)，對法拉(la)第(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)說感(gan)(gan)到(dao)(dao)不(bu)可思議。有(you)位天文學(xue)家(jia)曾(ceng)公開(kai)宣稱：“誰要(yao)在確定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)超距作用和模糊不(bu)清的(de)(de)(de)(de)(de)力(li)線觀(guan)念(nian)中有(you)所(suo)(suo)遲疑(yi)，那就(jiu)是(shi)(shi)對牛(niu)頓的(de)(de)(de)(de)(de)褻瀆(du)！”在劍橋(qiao)的(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)者(zhe)中，這種(zhong)分歧(qi)也(ye)相當明顯。湯姆遜(xun)也(ye)是(shi)(shi)劍橋(qiao)里一名(ming)很(hen)有(you)見識的(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)者(zhe)之一。麥(mai)(mai)克(ke)斯(si)(si)(si)韋對他敬佩不(bu)已，特(te)意給湯姆遜(xun)寫信(xin)(xin)，向他求教有(you)關(guan)電學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)知識。湯姆遜(xun)比(bi)麥(mai)(mai)克(ke)斯(si)(si)(si)韋大(da)7歲，對麥(mai)(mai)克(ke)斯(si)(si)(si)韋從事電學(xue)研(yan)究(jiu)給予過極大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)幫助。在湯姆遜(xun)的(de)(de)(de)(de)(de)指導下，麥(mai)(mai)克(ke)斯(si)(si)(si)韋得(de)到(dao)(dao)啟示，相信(xin)(xin)法拉(la)第(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)新論(lun)中有(you)著(zhu)不(bu)為人所(suo)(suo)了解(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)真理。認真地(di)研(yan)究(jiu)了法拉(la)第(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)著(zhu)作后，他感(gan)(gan)受到(dao)(dao)力(li)線思想的(de)(de)(de)(de)(de)寶貴(gui)價值，也(ye)看(kan)到(dao)(dao)法拉(la)第(di)(di)在定(ding)性表(biao)述上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)弱點。于是(shi)(shi)這個剛剛畢(bi)業的(de)(de)(de)(de)(de)青年科學(xue)家(jia)決定(ding)用數(shu)學(xue)來彌補這一點。1855年麥(mai)(mai)克(ke)斯(si)(si)(si)韋發表(biao)了第(di)(di)一篇(pian)關(guan)于電磁學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)論(lun)文《論(lun)法拉(la)第(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)力(li)線》。
一般認為麥(mai)克(ke)斯韋是從(cong)牛頓到愛因(yin)斯坦這(zhe)一整個階段中最(zui)偉大(da)的(de)(de)理論物理學家。1879年他在48歲(sui)時(shi)因(yin)病(bing)與世長辭。他光(guang)輝的(de)(de)生涯就這(zhe)樣過早(zao)地結(jie)束了。
1865年(nian)開始，麥克斯韋(wei)辭去了皇家學(xue)院的教席，開始潛(qian)心進(jin)行科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)，系統(tong)地總結研(yan)究(jiu)成果，撰寫電磁學(xue)專著。
麥(mai)克斯韋(wei)生(sheng)前沒有(you)享受到(dao)他(ta)應得(de)的榮譽，因為他(ta)的科(ke)學(xue)思想和科(ke)學(xue)方法的重要意義直到(dao)20世紀科(ke)學(xue)革(ge)命來(lai)臨時才(cai)充分體現出來(lai)。然而(er)他(ta)沒能看到(dao)科(ke)學(xue)革(ge)命的發生(sheng)。1879年(nian)(nian)(nian)11月5日，麥(mai)克斯韋(wei)因病在劍橋逝世，年(nian)(nian)(nian)僅48歲。那一年(nian)(nian)(nian)正好愛因斯坦出生(sheng)。
麥克斯韋(wei)主要從事電磁理(li)(li)(li)(li)論、分子物(wu)理(li)(li)(li)(li)學、統計物(wu)理(li)(li)(li)(li)學、光(guang)學、力學、彈性理(li)(li)(li)(li)論方面(mian)的(de)研究(jiu)。尤其是(shi)他建立的(de)電磁場理(li)(li)(li)(li)論，將電學、磁學、光(guang)學統一起(qi)來，是(shi)19世紀物(wu)理(li)(li)(li)(li)學發(fa)展的(de)最光(guang)輝的(de)成果(guo)，是(shi)科學史(shi)上最偉大的(de)綜合之(zhi)一。
他(ta)(ta)預言(yan)了(le)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)波的(de)(de)(de)(de)存在(zai)。這種理(li)(li)論預見(jian)后來(lai)得(de)到了(le)充(chong)分的(de)(de)(de)(de)實驗(yan)驗(yan)證。他(ta)(ta)為(wei)物理(li)(li)學(xue)樹起了(le)一座豐碑。造福于(yu)人類的(de)(de)(de)(de)無(wu)線(xian)電(dian)技術，就是以電(dian)磁(ci)(ci)(ci)場理(li)(li)論為(wei)基礎發展(zhan)起來(lai)的(de)(de)(de)(de)。麥克斯韋大約于(yu)1855年(nian)開始研(yan)究(jiu)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)學(xue)，在(zai)潛心研(yan)究(jiu)了(le)法拉第關于(yu)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)學(xue)方面的(de)(de)(de)(de)新理(li)(li)論和思想之(zhi)后，堅信(xin)法拉第的(de)(de)(de)(de)新理(li)(li)論包含(han)著(zhu)真理(li)(li)。于(yu)是他(ta)(ta)抱著(zhu)給法拉第的(de)(de)(de)(de)理(li)(li)論“提供數(shu)學(xue)方法基礎”的(de)(de)(de)(de)愿(yuan)望，決心把法拉第的(de)(de)(de)(de)天(tian)才思想以清晰準確的(de)(de)(de)(de)數(shu)學(xue)形式表示出(chu)來(lai)。
他(ta)在(zai)前人(ren)(ren)成就的(de)(de)(de)基(ji)礎上，對整個電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)現(xian)(xian)象(xiang)作了(le)系統、全面的(de)(de)(de)研究(jiu)，憑借(jie)他(ta)高深的(de)(de)(de)數學造詣和(he)豐富(fu)的(de)(de)(de)想象(xiang)力(li)接(jie)連(lian)發表了(le)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)場理(li)(li)(li)論(lun)(lun)(lun)的(de)(de)(de)三篇論(lun)(lun)(lun)文：《論(lun)(lun)(lun)法拉第(di)的(de)(de)(de)力(li)線(xian)》（1855年(nian)(nian)12月至1856年(nian)(nian)2月）；《論(lun)(lun)(lun)物(wu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)力(li)線(xian)》（1861至1862年(nian)(nian)）；《電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)場的(de)(de)(de)動力(li)學理(li)(li)(li)論(lun)(lun)(lun)》（1864年(nian)(nian)12月8日(ri)）。對前人(ren)(ren)和(he)他(ta)自己的(de)(de)(de)工作進(jin)行(xing)了(le)綜合概括(kuo)，將電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)場理(li)(li)(li)論(lun)(lun)(lun)用簡潔、對稱(cheng)、完美數學形式表示出(chu)(chu)(chu)來，經(jing)后人(ren)(ren)整理(li)(li)(li)和(he)改寫，成為經(jing)典電(dian)(dian)(dian)(dian)動力(li)學主要(yao)基(ji)礎的(de)(de)(de)麥克斯韋方(fang)程組。據(ju)此，1865年(nian)(nian)他(ta)預言了(le)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)波(bo)的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)，電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)波(bo)只可能是(shi)橫(heng)波(bo)，并推導出(chu)(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)波(bo)的(de)(de)(de)傳播速(su)度(du)等于(yu)光(guang)速(su)，同時得出(chu)(chu)(chu)結論(lun)(lun)(lun)：光(guang)是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)波(bo)的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)形式，揭(jie)示了(le)光(guang)現(xian)(xian)象(xiang)和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)現(xian)(xian)象(xiang)之(zhi)間的(de)(de)(de)聯(lian)系。1888年(nian)(nian)德國物(wu)理(li)(li)(li)學家赫茲用實(shi)驗驗證了(le)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)波(bo)的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)。
麥克(ke)(ke)斯(si)(si)韋(wei)(wei)于1873年出(chu)版了(le)科學名著(zhu)《電(dian)磁(ci)理論》。系統(tong)、全面(mian)、完美地闡述(shu)了(le)電(dian)磁(ci)場(chang)理論。這(zhe)一(yi)理論成為經典物理學的(de)(de)(de)重要支柱(zhu)之(zhi)一(yi)。在(zai)熱力學與(yu)統(tong)計(ji)物理學方面(mian)麥克(ke)(ke)斯(si)(si)韋(wei)(wei)也(ye)作出(chu)了(le)重要貢獻，他是氣(qi)體動理論的(de)(de)(de)創(chuang)始(shi)人(ren)之(zhi)一(yi)。1859年他首(shou)次(ci)用統(tong)計(ji)規律得出(chu)麥克(ke)(ke)斯(si)(si)韋(wei)(wei)速度分(fen)布律，從(cong)而(er)找(zhao)到了(le)由微觀量求統(tong)計(ji)平(ping)均值(zhi)的(de)(de)(de)更確切的(de)(de)(de)途徑(jing)。1866年他給出(chu)了(le)分(fen)子按速度的(de)(de)(de)分(fen)布函數的(de)(de)(de)新推導方法，這(zhe)種方法是以(yi)分(fen)析(xi)正向和反向碰撞為基礎(chu)的(de)(de)(de)。他引(yin)入了(le)馳豫(yu)時間的(de)(de)(de)概(gai)念，發展了(le)一(yi)般(ban)形式的(de)(de)(de)輸運(yun)(yun)理論，并(bing)把它應用于擴散、熱傳導和氣(qi)體內摩擦過程。1867年引(yin)入了(le)“統(tong)計(ji)力學”這(zhe)個(ge)術語。麥克(ke)(ke)斯(si)(si)韋(wei)(wei)是運(yun)(yun)用數學工具分(fen)析(xi)物理問題和精確地表述(shu)科學思想的(de)(de)(de)大(da)師，他非常重視實驗，由他負(fu)責建(jian)立(li)起來的(de)(de)(de)卡文迪什實驗室，在(zai)他和以(yi)后幾位(wei)主任的(de)(de)(de)領導下(xia)，發展成為舉世(shi)聞(wen)名的(de)(de)(de)學術中心之(zhi)一(yi)。
研究背景
他由(you)于列出(chu)了(le)表(biao)達電磁基本(ben)定律(lv)的(de)(de)四元方(fang)程組而(er)聞名于世(shi)。在(zai)麥(mai)克斯韋(wei)以前(qian)的(de)(de)許多年間(jian)，人們(men)就對電和磁這(zhe)兩個(ge)領域進行了(le)廣泛的(de)(de)研(yan)究，人們(men)都知道這(zhe)兩者是密切(qie)相關(guan)的(de)(de)。適用(yong)于特定場合的(de)(de)各種電磁定律(lv)已(yi)被發現，但是在(zai)麥(mai)克斯韋(wei)之前(qian)卻沒有形成(cheng)完整(zheng)、統(tong)一(yi)的(de)(de)學說(shuo)。麥(mai)克斯韋(wei)用(yong)列出(chu)的(de)(de)簡短四元方(fang)程組（但卻非常(chang)復雜），就可以準確地(di)描繪(hui)出(chu)電磁場的(de)(de)特性及其相互作用(yong)的(de)(de)關(guan)系(xi)。這(zhe)樣他就把混亂紛紜的(de)(de)現象歸(gui)納成(cheng)為一(yi)種統(tong)一(yi)完整(zheng)的(de)(de)學說(shuo)。麥(mai)克斯韋(wei)方(fang)程在(zai)理論和應用(yong)科學上都已(yi)經廣泛應用(yong)一(yi)個(ge)世(shi)紀了(le)。
優點
麥克(ke)斯(si)(si)韋方程(cheng)的(de)(de)最大優(you)點在于它(ta)的(de)(de)通用性，它(ta)在任(ren)何情況下(xia)都(dou)(dou)可(ke)以(yi)(yi)應用。在此(ci)以(yi)(yi)前所有的(de)(de)電(dian)磁定律都(dou)(dou)可(ke)由麥克(ke)斯(si)(si)韋方程(cheng)推導出來(lai)，許多從(cong)前沒能解(jie)決的(de)(de)未知數也能從(cong)方程(cheng)推導過程(cheng)中尋(xun)出答案(an)。
這(zhe)(zhe)些(xie)新(xin)成果中(zhong)最重(zhong)要(yao)的(de)(de)是由麥克斯(si)韋自己推導(dao)出來的(de)(de)。根據他(ta)的(de)(de)方(fang)(fang)程(cheng)可以(yi)證(zheng)明出電(dian)(dian)磁(ci)場的(de)(de)周(zhou)期振蕩的(de)(de)存(cun)在。這(zhe)(zhe)種振蕩叫電(dian)(dian)磁(ci)波，一(yi)旦發出就(jiu)會通過(guo)空(kong)間(jian)向外傳播。根據方(fang)(fang)程(cheng)，麥克斯(si)韋就(jiu)可以(yi)表達(da)出電(dian)(dian)磁(ci)波的(de)(de)速(su)度接(jie)近300000公里（186000英(ying)里）/秒，麥克斯(si)韋認識到這(zhe)(zhe)同所測到的(de)(de)光速(su)是一(yi)樣的(de)(de)。由此他(ta)得出光本(ben)身是由電(dian)(dian)磁(ci)波構成的(de)(de)這(zhe)(zhe)一(yi)正確結論。
因此，麥(mai)克斯韋(wei)方程(cheng)不僅是(shi)電磁(ci)學的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)本定(ding)律，也是(shi)光(guang)學的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)本定(ding)律。的(de)(de)(de)(de)(de)確(que)如此，所有先前已(yi)知(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)學定(ding)律可以由方程(cheng)導出，許多先前未發(fa)現的(de)(de)(de)(de)(de)事(shi)實(shi)和關系也可由方程(cheng)導出。在此基(ji)礎(chu)上，麥(mai)克斯韋(wei)認為光(guang)是(shi)頻率(lv)介于某(mou)一(yi)(yi)(yi)范圍之內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)電磁(ci)波。這(zhe)是(shi)人類在認識光(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)本性方面的(de)(de)(de)(de)(de)又(you)一(yi)(yi)(yi)大進(jin)步(bu)。正是(shi)在這(zhe)一(yi)(yi)(yi)意義上，人們認為麥(mai)克斯韋(wei)把光(guang)學和電磁(ci)學統一(yi)(yi)(yi)起來了，這(zhe)是(shi)19世紀科(ke)學史(shi)上最偉大的(de)(de)(de)(de)(de)綜合之一(yi)(yi)(yi)。
可(ke)見(jian)光(guang)并不(bu)(bu)是(shi)唯一的(de)(de)一種電(dian)磁輻(fu)(fu)射(she)。麥克(ke)(ke)斯(si)韋方程表明(ming)與可(ke)見(jian)光(guang)的(de)(de)波長(chang)和頻(pin)率不(bu)(bu)同的(de)(de)其它電(dian)磁波也(ye)可(ke)能存在。這些(xie)(xie)從理論上得出的(de)(de)結論后來被(bei)海因利(li)茨(ci)·赫茲公開演示證明(ming)了(le)。赫茲不(bu)(bu)僅生產出而且檢驗出了(le)麥克(ke)(ke)斯(si)韋預言(yan)存在的(de)(de)不(bu)(bu)可(ke)見(jian)光(guang)波。幾年以后，伽格利(li)耶(ye)爾摩·馬(ma)可(ke)尼證明(ming)這些(xie)(xie)不(bu)(bu)可(ke)見(jian)光(guang)波可(ke)以用于無線(xian)(xian)(xian)電(dian)通(tong)訊(xun)，無線(xian)(xian)(xian)電(dian)隨之問世。今天(tian)我(wo)們也(ye)用不(bu)(bu)可(ke)見(jian)光(guang)為電(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(shi)電(dian)磁波輻(fu)(fu)射(she)的(de)(de)其它一些(xie)(xie)例子。所有(you)這些(xie)(xie)射(she)線(xian)(xian)(xian)都可(ke)以用麥克(ke)(ke)斯(si)韋方程來加以研究。
意義
麥克(ke)斯韋(wei)的(de)(de)主(zhu)要貢(gong)獻是建立(li)(li)了(le)(le)麥克(ke)斯韋(wei)方程(cheng)組，創立(li)(li)了(le)(le)經典電(dian)(dian)(dian)動力學(xue)(xue)，并且預言了(le)(le)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)波的(de)(de)存在(zai)，提出了(le)(le)光的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)說。麥克(ke)斯韋(wei)是電(dian)(dian)(dian)磁(ci)學(xue)(xue)理論(lun)的(de)(de)集大成者。他出生(sheng)于電(dian)(dian)(dian)磁(ci)學(xue)(xue)理論(lun)奠(dian)基(ji)人法(fa)(fa)拉第提出電(dian)(dian)(dian)磁(ci)感應定(ding)理的(de)(de)1831年(nian)，后來(lai)又與法(fa)(fa)拉第結成忘年(nian)之交，共同構(gou)筑了(le)(le)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)學(xue)(xue)理論(lun)的(de)(de)科學(xue)(xue)體系。物理學(xue)(xue)歷史上認(ren)為(wei)牛頓的(de)(de)經典力學(xue)(xue)打(da)開(kai)了(le)(le)機械時(shi)代的(de)(de)大門，而麥克(ke)斯韋(wei)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)學(xue)(xue)理論(lun)則為(wei)電(dian)(dian)(dian)氣時(shi)代奠(dian)定(ding)了(le)(le)基(ji)石。
雖然麥(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)韋成名主要是在于他(ta)對電磁學(xue)(xue)(xue)和(he)光學(xue)(xue)(xue)做(zuo)出(chu)的巨(ju)大貢獻，但是他(ta)對許(xu)多其它(ta)學(xue)(xue)(xue)科也做(zuo)出(chu)了(le)重要的貢獻，其中(zhong)包括天文學(xue)(xue)(xue)和(he)熱力學(xue)(xue)(xue)。他(ta)的特殊(shu)興趣之一(yi)(yi)是氣(qi)體運(yun)動學(xue)(xue)(xue)。麥(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)韋認識到并非所有(you)(you)的氣(qi)體分(fen)子(zi)都按同一(yi)(yi)速度運(yun)動。有(you)(you)些分(fen)子(zi)運(yun)動慢(man)，有(you)(you)些分(fen)子(zi)運(yun)動快，有(you)(you)些以極高速度運(yun)動。麥(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)韋推導出(chu)了(le)求(qiu)已知氣(qi)體中(zhong)的分(fen)子(zi)按某一(yi)(yi)速度運(yun)動的百分(fen)比公(gong)(gong)式，這個公(gong)(gong)式叫做(zuo)“麥(mai)(mai)克(ke)(ke)斯(si)韋分(fen)布式”，是應用最廣泛的科學(xue)(xue)(xue)公(gong)(gong)式之一(yi)(yi)，在許(xu)多物(wu)理(li)分(fen)支中(zhong)起著重要的作用。
麥克斯(si)韋在力(li)(li)(li)(li)學方面的(de)(de)貢獻(xian)主(zhu)要有：1853年(nian)(nian)推(tui)(tui)廣用偏振光(guang)測(ce)量應力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)方法(fa)；1864年(nian)(nian)提(ti)(ti)出結(jie)抅力(li)(li)(li)(li)學中桁架(jia)內(nei)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)圖(tu)解(jie)法(fa)，指(zhi)出桁架(jia)形(xing)狀和內(nei)力(li)(li)(li)(li)圖(tu)是一對(dui)互易(yi)圖(tu)，并(bing)提(ti)(ti)出求解(jie)靜不定(ding)桁架(jia)位移(yi)的(de)(de)單(dan)位載(zai)荷(he)法(fa)。1868年(nian)(nian)對(dui)粘彈(dan)(dan)性材料提(ti)(ti)出一種模型（后稱麥克斯(si)韋模型），并(bing)引(yin)進松弛時間的(de)(de)概念(nian)。同年(nian)(nian)在《論(lun)調節器(qi)》中分析了蒸(zheng)汽機自動調速器(qi)和鐘表機構的(de)(de)運動穩(wen)定(ding)性問題。1870年(nian)(nian)將G.R.艾里提(ti)(ti)出的(de)(de)彈(dan)(dan)性力(li)(li)(li)(li)學中的(de)(de)應力(li)(li)(li)(li)函數由二維推(tui)(tui)廣到三(san)維，并(bing)指(zhi)出它應滿(man)足雙(shuang)調和方程。1873年(nian)(nian)給出荷(he)電系統中引(yin)力(li)(li)(li)(li)和斥(chi)力(li)(li)(li)(li)引(yin)起的(de)(de)應力(li)(li)(li)(li)場。
麥(mai)克斯(si)(si)韋的(de)(de)(de)(de)另一項(xiang)重(zhong)(zhong)要工作(zuo)(zuo)是籌建了(le)(le)劍橋大學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)第一個物理(li)(li)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)——著(zhu)名(ming)(ming)的(de)(de)(de)(de)卡文迪(di)許(xu)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)。該實(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)對(dui)整個實(shi)(shi)驗(yan)(yan)物理(li)(li)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)發展產(chan)生了(le)(le)極(ji)其重(zhong)(zhong)要的(de)(de)(de)(de)影響，眾多(duo)著(zhu)名(ming)(ming)科學(xue)(xue)家都曾在(zai)該實(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)工作(zuo)(zuo)過。卡文迪(di)許(xu)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)甚至被(bei)譽(yu)為(wei)“諾(nuo)貝爾物理(li)(li)學(xue)(xue)獎獲得者的(de)(de)(de)(de)搖籃”。作(zuo)(zuo)為(wei)該實(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)的(de)(de)(de)(de)第一任主(zhu)任，麥(mai)克斯(si)(si)韋在(zai)1871年的(de)(de)(de)(de)就職演說(shuo)中對(dui)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)未來(lai)的(de)(de)(de)(de)教學(xue)(xue)方(fang)針和研究(jiu)精神(shen)(shen)作(zuo)(zuo)了(le)(le)精彩的(de)(de)(de)(de)論述，是科學(xue)(xue)史上(shang)一個具(ju)有重(zhong)(zhong)要意義的(de)(de)(de)(de)演說(shuo)。麥(mai)克斯(si)(si)韋的(de)(de)(de)(de)本行是理(li)(li)論物理(li)(li)學(xue)(xue)，但他(ta)卻(que)清楚(chu)地知(zhi)道實(shi)(shi)驗(yan)(yan)稱(cheng)雄的(de)(de)(de)(de)時代還沒有過去(qu)。他(ta)批評當時英(ying)國傳(chuan)統的(de)(de)(de)(de)“粉筆”物理(li)(li)學(xue)(xue)，呼吁加強實(shi)(shi)驗(yan)(yan)物理(li)(li)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)及其在(zai)大學(xue)(xue)教育(yu)中的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用，為(wei)后(hou)世確(que)立了(le)(le)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)科學(xue)(xue)精神(shen)(shen)。
早(zao)在(zai)(zai)1787年，拉(la)普拉(la)斯進(jin)行過(guo)把土(tu)星(xing)(xing)光環(huan)(huan)作為(wei)固體研究的(de)(de)(de)計(ji)算。當(dang)時他(ta)曾(ceng)確定，土(tu)星(xing)(xing)光環(huan)(huan)作為(wei)一(yi)個均(jun)勻的(de)(de)(de)剛(gang)性環(huan)(huan)，它不(bu)(bu)會瓦解的(de)(de)(de)原因要滿足兩個條件，一(yi)是(shi)(shi)它以一(yi)種使離(li)(li)心力與土(tu)星(xing)(xing)引力相平衡的(de)(de)(de)速度運(yun)轉，二是(shi)(shi)光環(huan)(huan)的(de)(de)(de)密度與土(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)密度之(zhi)比超過(guo)臨(lin)界值(zhi)0.8，從(cong)而(er)使環(huan)(huan)的(de)(de)(de)內層(ceng)與外層(ceng)之(zhi)間的(de)(de)(de)引力超過(guo)在(zai)(zai)不(bu)(bu)同半徑處離(li)(li)心力與萬有引力之(zhi)差。他(ta)之(zhi)所以有如此推論(lun)，是(shi)(shi)因為(wei)，一(yi)個均(jun)勻環(huan)(huan)的(de)(de)(de)運(yun)動(dong)在(zai)(zai)動(dong)力學上是(shi)(shi)不(bu)(bu)穩定的(de)(de)(de)，任(ren)何輕微的(de)(de)(de)破壞(huai)平衡的(de)(de)(de)位移都會導(dao)致環(huan)(huan)的(de)(de)(de)運(yun)動(dong)被破壞(huai)，使光環(huan)(huan)落向土(tu)星(xing)(xing)。拉(la)普拉(la)斯推測，土(tu)星(xing)(xing)光環(huan)(huan)是(shi)(shi)一(yi)個質量分布不(bu)(bu)規則的(de)(de)(de)固體環(huan)(huan)。
到(dao)(dao)了(le)1855年，理(li)論仍然停留在(zai)(zai)此，而這(zhe)中間(jian)，人(ren)們又觀(guan)測到(dao)(dao)了(le)土星的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)新的(de)(de)(de)(de)暗環(huan)(huan)，和更進(jin)一(yi)(yi)步的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)離(li)現(xian)象(xiang)，還有(you)光(guang)環(huan)(huan)系(xi)統自(zi)從被發現(xian)以(yi)來二百年間(jian)整體(ti)(ti)(ti)尺度(du)的(de)(de)(de)(de)緩(huan)慢變化。因此，一(yi)(yi)些(xie)科(ke)學(xue)家們提出了(le)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)假(jia)說，來解釋土星光(guang)環(huan)(huan)在(zai)(zai)動(dong)(dong)力學(xue)上的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)(ding)性，這(zhe)個(ge)(ge)(ge)假(jia)說是：土星光(guang)環(huan)(huan)是：由固(gu)(gu)體(ti)(ti)(ti)流體(ti)(ti)(ti)和大(da)量(liang)(liang)并(bing)(bing)非(fei)相互密集的(de)(de)(de)(de)物質構成的(de)(de)(de)(de)。麥克斯(si)韋(wei)就根據(ju)這(zhe)一(yi)(yi)假(jia)說進(jin)行(xing)了(le)論述。他(ta)(ta)首先著手的(de)(de)(de)(de)是拉(la)(la)普拉(la)(la)斯(si)留下的(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)體(ti)(ti)(ti)環(huan)(huan)理(li)論，并(bing)(bing)確定(ding)(ding)了(le)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)任(ren)意形狀環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)(ding)性條(tiao)件(jian)。麥克斯(si)韋(wei)依據(ju)環(huan)(huan)在(zai)(zai)土星中心造(zao)成的(de)(de)(de)(de)勢(shi)，列出了(le)運動(dong)(dong)方程式，獲得(de)了(le)對勻速(su)運動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)勢(shi)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)階導數(shu)的(de)(de)(de)(de)兩(liang)個(ge)(ge)(ge)限制，然后由泰勒展開式又得(de)到(dao)(dao)關于穩定(ding)(ding)運動(dong)(dong)二階導數(shu)的(de)(de)(de)(de)三個(ge)(ge)(ge)條(tiao)件(jian)。麥克斯(si)韋(wei)又把這(zhe)些(xie)結果換成關于質量(liang)(liang)分(fen)(fen)布的(de)(de)(de)(de)傅立(li)葉級數(shu)的(de)(de)(de)(de)前三個(ge)(ge)(ge)系(xi)數(shu)的(de)(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)。因而他(ta)(ta)證明(ming)了(le)，除非(fei)有(you)一(yi)(yi)種奇妙的(de)(de)(de)(de)特(te)殊情(qing)形，幾(ji)乎(hu)每個(ge)(ge)(ge)可以(yi)想(xiang)象(xiang)的(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)都是不穩定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)。這(zhe)種特(te)殊的(de)(de)(de)(de)情(qing)形是指一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)均勻環(huan)(huan)在(zai)(zai)一(yi)(yi)點上承載的(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)介于剩(sheng)余質量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)4.43倍到(dao)(dao)4.67倍之間(jian)。但是這(zhe)種特(te)殊情(qing)況(kuang)的(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)體(ti)(ti)(ti)環(huan)(huan)在(zai)(zai)不均勻的(de)(de)(de)(de)引力下會瓦解掉(diao)，所以(yi)固(gu)(gu)體(ti)(ti)(ti)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)理(li)論假(jia)說是不能成立(li)的(de)(de)(de)(de)。
麥(mai)克(ke)斯(si)(si)韋早在1849年在愛丁堡(bao)的(de)(de)(de)(de)福(fu)布(bu)(bu)(bu)斯(si)(si)實(shi)(shi)驗(yan)室就開始了色(se)混(hun)合(he)實(shi)(shi)驗(yan)。在那(nei)個時候，愛丁堡(bao)有許(xu)多研究顏(yan)色(se)的(de)(de)(de)(de)學(xue)者(zhe)，除了福(fu)布(bu)(bu)(bu)斯(si)(si)、威爾(er)遜和布(bu)(bu)(bu)儒斯(si)(si)特外，還有一些對(dui)眼睛感興(xing)趣的(de)(de)(de)(de)醫生(sheng)和科學(xue)家。實(shi)(shi)驗(yan)主(zhu)要就是(shi)在于觀察一個快速旋轉圓盤上的(de)(de)(de)(de)幾個著色(se)扇形所生(sheng)成的(de)(de)(de)(de)顏(yan)色(se)。麥(mai)克(ke)斯(si)(si)韋和福(fu)布(bu)(bu)(bu)斯(si)(si)首先做出(chu)的(de)(de)(de)(de)一個實(shi)(shi)驗(yan)是(shi)使紅(hong)(hong)、黃(huang)、藍組(zu)(zu)合(he)產生(sheng)灰(hui)色(se)。他們(men)的(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)驗(yan)失敗(bai)了，而其(qi)中的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要原因是(shi)：藍與黃(huang)混(hun)合(he)并不象常規(gui)那(nei)樣生(sheng)成綠(lv)色(se)，而是(shi)當兩者(zhe)都不占優(you)勢時產生(sheng)一種(zhong)淡(dan)紅(hong)(hong)色(se)，這種(zhong)組(zu)(zu)合(he)加上紅(hong)(hong)色(se)不可(ke)能產生(sheng)任何灰(hui)色(se)。
時間 著作名稱 備注(zhu)
1862年 《論(lun)物理(li)的力(li)線(xian)》 把(ba)磁(ci)(ci)場(chang)中(zhong)的轉動這一(yi)假說(shuo)從尋常的物質推廣到以(yi)太(tai)。他考慮(lv)了深置(zhi)于不可壓縮(suo)流(liu)體(ti)(ti)中(zhong)渦(wo)旋的排列。在正常情況下，壓強(qiang)在各方向是相同(tong)的，但轉動引起的離心(xin)力(li)使每(mei)一(yi)渦(wo)旋發生縱向收縮(suo)并(bing)施加經向壓強(qiang)，這正模擬了法拉(la)第力(li)線(xian)學說(shuo)中(zhong)所提的應力(li)分布。由(you)(you)于使每(mei)一(yi)渦(wo)旋的角速度同(tong)局(ju)部磁(ci)(ci)場(chang)強(qiang)度成正比，麥克(ke)(ke)斯(si)韋得出(chu)了同(tong)已有的關于磁(ci)(ci)體(ti)(ti)、穩(wen)恒電流(liu)及(ji)抗磁(ci)(ci)體(ti)(ti)之(zhi)間力(li)的理(li)論(lun)完全相同(tong)的公式。根據(ju)流(liu)體(ti)(ti)的觀察實驗(yan)，麥克(ke)(ke)斯(si)韋認(ren)為各渦(wo)旋之(zhi)所以(yi)能(neng)沿同(tong)一(yi)指向自由(you)(you)轉動，是因為各渦(wo)旋由(you)(you)一(yi)層微小的粒子同(tong)與(yu)它(ta)相鄰的渦(wo)旋格開(kai)，這種粒子與(yu)電完全相同(tong)。
1863年(nian) 《論電(dian)(dian)學量(liang)(liang)的(de)(de)(de)基(ji)本關(guan)系》 他(ta)推(tui)廣傅立葉在(zai)(zai)熱的(de)(de)(de)理(li)論中開始的(de)(de)(de)程序，宣布了(le)(le)同質量(liang)(liang)、長(chang)度(du)、時(shi)間(jian)度(du)有關(guan)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)學量(liang)(liang)和磁學量(liang)(liang)的(de)(de)(de)定義，以便(bian)于提供對那種(zhong)二(er)元的(de)(de)(de)電(dian)(dian)學單(dan)位(wei)制(zhi)的(de)(de)(de)第一(yi)個最完整(zheng)透徹的(de)(de)(de)說明。他(ta)引入了(le)(le)成為標準的(de)(de)(de)記號，把量(liang)(liang)綱關(guan)系表示為用括(kuo)弧括(kuo)起來的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)、長(chang)度(du)、時(shi)間(jian)量(liang)(liang)度(du)的(de)(de)(de)冪(mi)（音mì）的(de)(de)(de)乘(cheng)積，帶有各自的(de)(de)(de)無(wu)量(liang)(liang)綱的(de)(de)(de)乘(cheng)數。在(zai)(zai)這(zhe)一(yi)年(nian)，麥克斯韋(wei)已(yi)經找到了(le)(le)在(zai)(zai)電(dian)(dian)磁量(liang)(liang)與光(guang)速(su)之間(jian)的(de)(de)(de)一(yi)個純唯象性質的(de)(de)(de)環節。
1865年 《電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)場(chang)的(de)(de)(de)動(dong)力學(xue)理(li)論(lun)(lun)》 為(wei)解(jie)決與(yu)光(guang)速(su)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)純唯象問(wen)題提(ti)供了(le)(le)(le)一(yi)(yi)(yi)(yi)個新的(de)(de)(de)理(li)論(lun)(lun)框架。它以實驗(yan)和(he)(he)幾個普遍的(de)(de)(de)動(dong)力學(xue)原(yuan)理(li)為(wei)根據，證明了(le)(le)(le)不(bu)需要任何有關(guan)分子渦旋或電(dian)(dian)(dian)(dian)粒子之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)力的(de)(de)(de)專門假設(she)，電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)波在(zai)(zai)空(kong)間(jian)的(de)(de)(de)傳播就會發生。在(zai)(zai)這(zhe)篇(pian)論(lun)(lun)文中(zhong)，麥克斯韋(wei)完善了(le)(le)(le)他的(de)(de)(de)方程式(shi)。他采用拉格朗日和(he)(he)哈密頓(dun)創(chuang)立的(de)(de)(de)數(shu)(shu)學(xue)方法，由(you)該(gai)方程組直接(jie)導(dao)出了(le)(le)(le)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)和(he)(he)磁(ci)場(chang)的(de)(de)(de)波動(dong)方程，其波動(dong)的(de)(de)(de)傳播速(su)度為(wei)一(yi)(yi)(yi)(yi)個介電(dian)(dian)(dian)(dian)系數(shu)(shu)和(he)(he)導(dao)磁(ci)系數(shu)(shu)的(de)(de)(de)幾何平均(jun)的(de)(de)(de)倒數(shu)(shu)，這(zhe)一(yi)(yi)(yi)(yi)速(su)度正當等于光(guang)速(su)。這(zhe)一(yi)(yi)(yi)(yi)結(jie)(jie)果(guo)又(you)再(zai)一(yi)(yi)(yi)(yi)次(ci)與(yu)麥克斯韋(wei)推算結(jie)(jie)果(guo)完全一(yi)(yi)(yi)(yi)致。至(zhi)此(ci)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)波的(de)(de)(de)存在(zai)(zai)是確定無疑的(de)(de)(de)了(le)(le)(le)。由(you)此(ci)，麥克斯韋(wei)大膽(dan)的(de)(de)(de)斷定，光(guang)也是一(yi)(yi)(yi)(yi)種電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)波。法拉第當年關(guan)于光(guang)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)論(lun)(lun)的(de)(de)(de)朦(meng)朧猜(cai)想(xiang)，經過(guo)麥克斯韋(wei)精(jing)心(xin)地計算而變(bian)成為(wei)科學(xue)的(de)(de)(de)推論(lun)(lun)。
1873年(nian) 《電(dian)磁學(xue)(xue)通論(lun)》 麥(mai)(mai)克(ke)斯韋(wei)比以前更為(wei)徹(che)底(di)地(di)應(ying)用了(le)(le)拉格朗日(ri)的(de)方程，推廣了(le)(le)動力(li)學(xue)(xue)的(de)形式體(ti)系。麥(mai)(mai)克(ke)斯韋(wei)系統(tong)地(di)總結了(le)(le)人類(lei)在19世紀中(zhong)葉前后對電(dian)磁現象(xiang)的(de)探索研究軌跡，其中(zhong)包括(kuo)庫侖、安培、奧(ao)斯特、法拉第等人的(de)不可磨滅的(de)功績，更為(wei)細致、系統(tong)地(di)概括(kuo)了(le)(le)他(ta)本(ben)人的(de)創造(zao)性努力(li)的(de)結果和(he)成就，從而建立起(qi)完(wan)整的(de)電(dian)磁學(xue)(xue)理論(lun)。
1931年，愛因斯坦在麥克斯韋(wei)百年誕辰的(de)紀念(nian)會上(shang)，評價(jia)其建樹“是牛頓以來，物理學(xue)最深刻和最富(fu)有成果的(de)工作。
麥克(ke)斯韋在電磁學(xue)(xue)上取得(de)的(de)的(de)成就被(bei)譽(yu)為(wei)繼艾薩克(ke)·牛頓(dun)之后，“物理學(xue)(xue)的(de)第二(er)次大統一(yi)”。麥克(ke)斯韋被(bei)普遍認為(wei)是對(dui)二(er)十世紀最有影(ying)響力(li)的(de)十九世紀物理學(xue)(xue)家(jia)。他對(dui)基礎(chu)自然科學(xue)(xue)的(de)貢獻僅(jin)次于艾薩克(ke)·牛頓(dun)。
科學史上(shang)(shang)，稱牛頓把(ba)天上(shang)(shang)和(he)地上(shang)(shang)的(de)運動規(gui)律統一起(qi)(qi)來，是實現第一次(ci)大(da)綜合(he)，麥克(ke)斯韋把(ba)電、光統一起(qi)(qi)來，是實現第二次(ci)大(da)綜合(he)，因(yin)此應與牛頓齊名。
《電(dian)磁(ci)學通論(lun)》是一(yi)(yi)部經(jing)典的(de)(de)電(dian)磁(ci)理(li)(li)論(lun)著作，可與牛(niu)頓的(de)(de)《數學原(yuan)理(li)(li)》（力(li)學）、達爾文的(de)(de)《物(wu)種(zhong)起源》（生(sheng)物(wu)學）相提并論(lun)。從安培、奧(ao)斯特，經(jing)法拉(la)第、湯姆遜最后到麥克(ke)(ke)斯韋(wei)，通過幾代人(ren)(ren)的(de)(de)不懈努力(li)，電(dian)磁(ci)理(li)(li)論(lun)的(de)(de)宏偉大(da)廈(sha)，終于建立起來。這本書(shu)的(de)(de)出(chu)版(ban)，理(li)(li)所(suo)當然地成(cheng)了物(wu)理(li)(li)學界(jie)的(de)(de)一(yi)(yi)件大(da)事，當時麥克(ke)(ke)斯韋(wei)只有(you)42歲，已經(jing)回到劍(jian)橋任(ren)實驗物(wu)理(li)(li)學的(de)(de)教授。人(ren)(ren)們早(zao)已通過他(ta)以(yi)(yi)前(qian)的(de)(de)幾篇(pian)卓有(you)見地的(de)(de)論(lun)文而熟(shu)識了他(ta)，他(ta)的(de)(de)朋友和學生(sheng)以(yi)(yi)及科學界(jie)的(de)(de)人(ren)(ren)士對他(ta)的(de)(de)這本書(shu)更是期待已久，爭(zheng)相到各地書(shu)店去(qu)購買，以(yi)(yi)求先睹為快(kuai)，所(suo)以(yi)(yi)書(shu)的(de)(de)第一(yi)(yi)版(ban)很快(kuai)就(jiu)被搶(qiang)購一(yi)(yi)空。
2016年6月(yue)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(fei)機，帶有14個電(dian)動馬(ma)達。NASA將其命名(ming)為X-57，也(ye)稱為“麥(mai)克(ke)斯韋”（Maxwell）。Maxwell的名(ming)稱來自19世(shi)紀蘇格蘭物(wu)理(li)學家詹姆斯·克(ke)拉克(ke)·麥(mai)克(ke)斯韋（Jams Clerk Maxwell）。
