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詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）是英国物理学家，数学家，经典电动力学创始人，1831年（这一年法拉第发现电磁感应现象）出生于苏格兰爱丁堡，1879年（这一年爱因斯坦诞生）卒于剑桥。图2.4所示是位于苏格兰爱丁堡的麦克斯韦雕像。麦克斯韦自幼聪明好学，酷爱科学研究，他治学严谨，有一股为科学奋斗不息的精神。1846年，只有15岁的麦克斯韦就写出了一篇论文，并获准在爱丁堡的皇家学会上宣读。1847年，麦克斯韦进入苏格兰的最高学府爱丁堡大学学习，他用3年时间就学习完4年的课程。为了进一步深造，麦克斯韦于1850年离开爱丁堡，到剑桥大学继续求学，在这里，他开始进行法拉第的力线的研究工作。1871年起，麦克斯韦着手筹建卡文迪许实验室，为创建该实验室花费了很大的精力。这个实验室在以后的几十年中成为了世界上少数几个著名的科学研究中心之一，培养了许多像卢瑟福和布拉格这样曾经获得诺贝尔物理学奖的杰出科学家。
图2.4 爱丁堡的麦克斯韦雕像
麦克斯韦一生中最重要的贡献就是建立了麦克斯韦方程组，这个方程组在电磁学中的地位可比拟甚至超越牛顿定律在力学中的地位。麦克斯韦关于电磁理论的研究大致可以分为4个阶段 [2] ：
（1）1855年，麦克斯韦在剑桥哲学会上宣读一篇长文《论法拉第的力线》（ On Faraday's Lines of Force ）。在这篇论文中，麦克斯韦采用场论的语言，阐明了法拉第力线的意义，使法拉第的力线观念精确化、定量化。
（2）1862年，麦克斯韦在英国的《哲学杂志》上发表了第2篇关于电磁理论方面的论文，题为《论物理力线》（ On Physical Lines of Force ）。在此研究中他提出了位移电流概念，为建立普遍电磁理论跨出了关键的一步。
（3）1865年，麦克斯韦发表了著名的论文《电磁场的动力学理论》（ A Dynamical Theory of Electromagnetic Field ）。这标志了麦克斯韦电磁理论的正式诞生。在这篇论文中，麦克斯韦总结了前人和他自己关于电磁理论方面的研究成果，成功地统一了电磁现象，建立了麦克斯韦方程组，并预言了电磁波的存在，指出光也是一种电磁波。这篇论文曾于1864年在伦敦皇家学会上宣读过。
（4）1873年，麦克斯韦公开出版了电磁场理论的经典著作《电磁通论》（ Treatise on Electricity and Magnetism ）。在这套两卷本的著作中，麦克斯韦系统地总结了关于电磁现象的知识，其中有库仑、奥斯特、安培以及法拉第等人的开山之功，也有他本人创造性的成果。其中“电磁现象的动力学理论”和“光的电磁理论”这两章内容主要是他自己研究成果的总结。
麦克斯韦方程组的贡献（见图2.5）：
（1）完整地反映和概括了电磁场的运动规律，能推断和解释一切电磁现象，完美地用数学公式表达了变化的电场产生磁场、变化的磁场产生电场、运动的电荷产生电流的物理概念。参与磁场形成的不仅有变化的电场，而且有电荷运动形成的电流。
（2）预言了光的电磁本性，将光学和电磁学统一起来。
（3）电磁场是最简单的规范场，蕴藏着完美的对称结构——时空对称、电磁对称，为相对论的产生提供了雏形。
（4）为无线电技术提供了理论依据，它在技术上的应用促进了电子技术的高度发展，可以说一切无线电技术包括卫星通信、雷达、深空探测等都是麦克斯韦方程组的应用。
图2.5 麦克斯韦方程组的贡献
麦克斯韦理论是爱因斯坦相对论的模板，是量子力学的模板，是将场和粒子统一起来的理论，是粒子物理的标准模型。所有这些理论都是基于麦克斯韦在1865年所引入的动态场这个概念之上的。爱因斯坦建立了相对论之后，人们发现在高速运动下牛顿定律必须修改，但麦克斯韦方程不必修改。建立了量子理论之后，人们又发现微观领域中牛顿定律不再适用，而麦克斯韦方程组却仍然正确。当我们回顾一百多年电磁学发展的历史时，不能不对麦克斯韦的巨大成就惊叹不已！正如爱因斯坦的评价所说：“这个理论从超距作用过渡到以场为基本量，以致成为一个革命的理论。”