八、麦克斯韦电磁场理论的建立

麦克斯韦是继法拉第之后,又一位集电磁学大成于一身的伟大科学家。他全面地总结了电磁学研究的全部成果,并在此基础上提出了“感生电场”和“位移电流”的假说,建立了完整的电磁场理论体系,不仅科学地预言了电磁波的存在,而且揭示了光、电、磁现象的内在联系及统一性, 完成了物理学的又一次大综合。他的理论成果为现代无线电电子工业奠定了理论基础。

本文以麦克斯韦三篇主要电磁学论文为依据,试图探讨他的电磁理论建立过程以及他的科学方法的特色,期望能回答以下几个问题:麦克斯韦是怎样用类比研究方法建立他的电磁场理论的?“感生电场”和“位移电流”的假设是怎样提出来的?场的概念和麦克斯韦方程是怎样建立的?

麦克斯韦(James Clark Maxwell,1831—1879)是英国物理学家,诞生于苏格兰的古都爱丁堡。他少年时就受到很好的教育,有良好的思维习惯。15 岁时写了一篇题为“论二次曲线的几何作图”的论文,发表在《爱丁堡皇家学会学报》上。16 岁时考进了爱丁堡大学,专攻数学和物理。19 岁时又进入剑桥大学。1854 年,他在剑桥大学数学竞赛中名列第二。1856 年任苏格兰 Marishal 学院的自然哲学讲座教授。 1860 年至 1868 年任伦敦皇家学院和剑桥大学物理学教授。1870 年创设并主持卡文迪什物理实验室,并担任剑桥大学首任实验物理学教授。他是英国皇家学会会员。他的主要贡献是建立了电磁场理论和气体分子速度分布律。