“应该突破它!”

1860 年初夏,马锐斯凯尔学院的物理学讲座由于某种原因停办了。二十八岁的麦克斯韦离开阿伯丁港,到伦敦皇家学院去任教。他的妻子也随同前往。这次工作调动,是麦克斯韦一生事业的转折点。

在这以前,还有一段小小的插曲。麦克斯韦最初的母校爱丁堡大学,也要聘请一个自然哲学教授。他开始是准备去那里的。应选的一共有三个人, 另外两个是他在剑桥大学的同学,其中一个还是中学的同学。三个人里究竟应该取谁,当局决定通过考试来决定。要是论学问,麦克斯韦稳拿第一,但是比口才,他吃亏了。考试结果,麦克斯韦名列最后,连主考人对他的讲课能力都表示怀疑。当时一家爱丁堡杂志评论这件事,也很替他惋惜。俗话说: “塞翁失马,安知非福”,麦克斯韦没有被爱丁堡大学选中,自然是件憾事, 但是他却因为这个转到了皇家学院,完成了一生中最重要的贡献。

麦克斯韦在阿伯丁的四年时间里,一直怀着一桩心事,就是想用数学工具表达法拉第的学说。他的这个愿望,1855 年只开了个头就搁下了。就是在研究土星的苦战中,只要见到有关电磁学方面的文章,也都会引起他密切的关注。他经常给法拉第写信,探索电磁的奥秘。他的案头一直摆着《电学实验研究》。每次打开这部辉煌的巨著,他的情绪就十分激动。法拉第,这位他当时还没有见过的伟人,给物理学描绘了一幅多么形象的图画啊!电、磁、光、力线、波动⋯⋯在它们背后隐藏着什么规律呢?

麦克斯韦到伦敦以后特地去拜访法拉第。这是一次难忘的会晤。青年物理学家递上名片,不一会儿,法拉第面带微笑地走了出来。这位实验大师已经年近七旬,两鬓斑白。他同麦克斯韦一见如故,亲切地交谈起来。

这两位伟人,他们不但在年龄上相差四十岁,而且在性格、爱好、特长等方面也迥然不同,可是他们对物质世界的看法却产生了共鸣。这真是奇妙的结合:法拉第快活、和蔼,麦克斯韦严肃、机智。老师是一团温暖的火, 学生象一把锋利的剑。麦克斯韦不善于辞令,法拉第演讲起来却是娓娓动听。一个不精通数学,另一个却对数学运用自如。两个人的科学方法也恰好相反: 法拉第主要是实验探索,麦克斯韦擅长理论概括。可以说,他们在许多方面

① 麦克斯韦证明,在气体处于热动平衡的时候,虽然个别分子的速度一般都不相同,并且由于相互碰撞而不断改变,但是平均说来,处在某一速度范围里的分子数在分子总数中所占的百分比总是一定的。这是分子物理学里的一个重要定律。

是互相补充的;爱因斯坦曾经把他们称做一对,说他们就象伽利略和牛顿一样,相辅相成。麦克斯韦自己也谈到过这一点:“因为人的心灵各有它不同的类型,科学的真理也就应该用种种不同的形式表现,不管它是用具有生动的物理学色彩的定性形式出现,还是用朴素无华的一种符号表示出现,它都应该被当做是同样科学的。”这话自然是对的,字里行间流露出对法拉第的尊敬。不过,不同的科学方法,发掘科学的深度却常常不同。法拉第用直观而形象的方式表达的真理,麦克斯韦最后用惊人的数学才能把它总结出来, 并且提到理论的高度,所以他的认识就更深刻,更透入事物的本质,因此更带有普遍性。

四年以前,法拉第曾经称赞过《论法拉第的力线》这篇论文,他没有料到论文的作者竟这样年轻。当麦克斯韦征求他对论文的看法的时候,法拉第说:“我不认为自己的学说一定是真理,但是你是真正理解它的人。”

“先生能给我指出论文的缺点吗?”麦克斯韦谦虚地说。 “这是一篇出色的论文。”法拉第沉思地说,“但是,你不应该停留在

用数学来解释我的观点,你应该突破它!”

法拉第的话象一盏明灯,照亮了青年物理学家麦克斯韦前进的道路。他马上用最大的热情投入新的战斗。

他设计了一个理论模型,试图对法拉第的力线观念作进一步探讨。这个模型完全建立在机械结构的类比上,有人称它是“以太模型”,现在看上去既枯燥又很不好懂。一位英国现代科学史家,用了一整页篇幅也没有说清楚。事实上,麦克斯韦在晚期的著作里也舍弃了这个模型。奇怪的是,麦克斯韦竟把它当作跳板,成功地登上了真理的彼岸。