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麦克斯韦的背景与法拉第差别很大。他是牛顿和爱因斯坦之间最伟大的理论物理学家，他出生于18世纪苏格兰一个显赫的世家。在18世纪，克拉克家和另一个有钱的家族——米德尔拜的麦克斯韦家有过两次通婚；麦克斯韦的父亲，约翰·克拉克在继承了米德尔拜的庄园时，接受了麦克斯韦的姓氏，这个庄园位于苏格兰西南部的加洛韦，在达尔比蒂附近，是一个1500英亩的农场。约翰·克拉克·麦克斯韦是一位律师，但他对科学也有浓厚的兴趣，是爱丁堡皇家学会的会员。因此，麦克斯韦不仅有一个安全舒适的家庭环境，并且很早就进入了科学界。
麦克斯韦1831年生于爱丁堡，在他出生前，为了让他母亲在怀孕期间得到最好的医疗保证，她父母也一直住在那里。但他生命的头10年是在加洛韦的格仑莱尔屋度过的。当他还是孩子时，他的母亲就教他读书，并负责他的早期教育，但他母亲在48岁时死于癌症，小麦克斯韦当时只有8岁。达尔比蒂当时仍十分闭塞，到1846年铁路通到小镇之前，到格拉斯哥要一整天的时间，而在1837年格拉斯哥-爱丁堡铁路开通之前，从格拉斯哥到爱丁堡需要两天。麦克斯韦也没有亲密的同龄伙伴，而在母亲去世后的两年，他由一位家庭教师负责监管。这位家庭教师满脑子都是古旧的教育思想，只强调学习拉丁文的重要性。随后麦克斯韦被送到爱丁堡专科学校学习，在城里时住在一位姨母家里，只在放假时才回到格仑莱尔的家里。
这个男孩给学校同学留下的第一印象并非是未来的天才。他满口乡下口音，衣着也与城里孩子不同，他的鞋子是由他父亲亲自设计并制作的，缺乏常识而且过分显示技巧。麦克斯韦第一天从学校回到姨母家时，衣服被扯破了，身上青一块、紫一块，并有了一个新外号“蠢货”。这个外号在学校里一直伴随着他，虽然这个外号更多是指他的怪异而不是真正愚蠢。
虽然开始并不理想，但麦克斯韦在学校里过得很好。几年后，他设计了一种用缠绕的绳子画卵形线（而非一些传记作者所说的椭圆）的方法，从而显示了他的数学才能。由于他父亲与爱丁堡科学界的联系，他的这项发现被发表了，成为麦克斯韦的第一篇科学论文，那年他刚14岁。说实话，这并不是什么了不起的发现，但在少年时代，麦克斯韦便与爱丁堡科学界有了接触。
到1847年他16岁时（苏格兰当时进大学的通常年龄），进入了爱丁堡大学，在完成了四年学业的前三年后，他去了剑桥，并在1854年从数学专业毕业。1856年，他成了阿伯丁·马歇尔学院的自然哲学教授，但当1860年学院与国王学院合并成立艾伯丁大学时，两名自然哲学教授将不得不退下一个来。尽管当时麦克斯韦已同马歇尔电学院院长的女儿结婚，但由于年轻，麦克斯韦还是丢掉了工作。他到伦敦的国王学院待了5年，1865年他父亲去世时，麦克斯韦回到了苏格兰家乡。随后的6年，作为一个农场主和业余科学家，他一直住在家乡，并在这段时间把自己关于电和磁的工作写成了书。1874年，经人劝说，他又回到剑桥成为剑桥大学的第一个实验物理教授和卡迪文什实验室的第一任主任，他对日后卡迪文什实验室成为世界上最优秀的科学中心起到了一些作用。他于1877年去世，死时年龄与他母亲去世时的年龄一样，而且是死于同一种病——癌症。
麦克斯韦的兴趣包括了19世纪物理学的很多领域，如气体动力学、热力学、土星光环的性质及稳定性、精确估算分子的大小以及其他方面。但他的创造性工作是关于光和颜色本性的研究。他的第一项惊人发现似乎更像魔术，而不像科学。他说明了如何从黑白图像制作彩色照片，这一方法直到今天仍被应用，其中包括用空间探测器从土星或太阳系深处发回彩色照片。当这些探测器发回土星光环的照片时，它用麦克斯韦发明的彩色照相术，获得了由麦克斯韦解释的环状体系的照片，而信号再用无线电波传回地球，这种无线电波是电磁波的一种，电磁波的性质又是由麦克斯韦解释的（他预测了无线电波）。这一切真像是魔术。
麦克斯韦的彩色照相术基于扬的思想，而色觉与眼睛里的三种感光细胞有关，每一种只对三原色之一，红、黄、蓝敏感（用扬的理论可以解释色盲，色盲就是由于这三种感光细胞的一种或几种出现了问题）。麦克斯韦从1849年就开始研究不同颜色之间的作用方式了，那时他还是爱丁堡大学的学生，在吉姆士·福布斯的实验室工作，福布斯是学校的自然哲学教授，他在麦克斯韦进入大学前便认识他了。当年麦克斯韦的父亲曾给他看过那篇卵形线的文章，也正是他使这篇文章得以在“爱丁堡皇家学会会议录”上发表。福布斯和麦克斯韦在研究中使用的是转动的有色圆盘，一个圆盘被分成很多块，每一块涂上不同的颜色，然后让圆盘转起来，看这些颜色混合后会出现什么现象。
由于严重的疾病，福布斯放弃了实验，而麦克斯韦很快也离开了爱丁堡。但在1854年，麦克斯韦从剑桥大学毕业后，他又开始了这方面的实验。他说明了如何用三种原色来合成其他颜色，并发明了一种他称为“颜色盒”的东西，利用它能从阳光中分离出三种原色，然后按不同的比率混合，产生其他颜色。
这项工作的真正成功是在1861年，当时他在皇家学院投影出了第一张彩色照片，给观众（包括法拉第）留下深刻的印象。这张图片是所有的彩色照片和彩色电视机中所使用的方法的始祖。麦克斯韦拿了三张苏格兰花格丝带的照片，三张照片分别是加上红、绿、蓝三种滤光镜后所得到的。每一个滤光器都将光变成了特定的颜色。这样每一个底片上都包含了一种特定颜色的光的信息，其中包括光的强度和物体的形状。但每张照片都是黑白的，同一个带子的三张不同的黑白照片，每张上面光的强度和物体形状都有不同的侧重，但都不含有色彩的迹象。
然后，三个底片上的图像被同时投影到一个屏幕上，在仔细调整这些投影图后，使它们完全重合，并对每一个投影图都加上和前面同样的滤光器。这些投影图分别是蓝色、绿色和红色，由此说明混合后的图像上只有这三种光。而重合后的图像中包含了苏格兰花格丝带的所有颜色，这证明在人对颜色的理解中只运用了这三种原色。
在遥远空间探测器上发生着本质上相同的事情，经过三个滤光器拍摄三张照片，然后通过无线电波将每张照片中的数据（光的强弱和图案形状）传回地球，并在计算机中重新合成。彩色电视用的是同样的原理，电视屏幕上覆盖着三个一组的像素点，三个小点分别可以产生出三原色中某一种颜色的光点。通过给屏幕上每一个像素点提供正确的光强度和颜色分配的信息，从而显示出彩色的图像。
虽然麦克斯韦在皇家学院的演示是成功的，在场的人对他们所看到的都没有产生怀疑，但这里面要更多的感谢一种魔力。很多年后，摄影家发现，麦克斯韦在演示中所用底片上的化学物质对红光没有反应，但为什么他当时获得了正确的结果呢？这个谜底直到20世纪60年代才被美国柯达实验室的研究人员揭开。原来麦克斯韦所用的苏格兰花格丝带同时反射紫外光（人眼看不到），而巧合的是他所用的红色滤光片刚好能够使紫外光通过。在麦克斯韦的实验中，加红色滤光片的底片上产生的图样实际是紫外光造成的，感谢这种双重的巧合，它所产生的图样与红光在对红色敏感的底片上产生的图案是一样的。
麦克斯韦用过的那些原始底片仍被保存在剑桥大学，1961年，用这些底片再现了当年皇家学院的证明，这已经是一百年之后的事了。虽然人们已经知道图像的“红”色部分是侥幸获得的，但它仍然再现了苏格兰花格丝带的彩色图像。至少在这件事上，麦克斯韦显示了他的魔力，这不仅在于用黑白照片和红、蓝、绿三种光制作出了彩色的图像，还在于他从部分错误的原因中得出了正确的结论。当然，在他对科学的最大贡献中，他当然是从正确的原理得到了正确的结论，但这一结论却使下一代科学家大伤脑筋。