馬克士威與馬克士威方程式

馬克士威是個天才，他在電學大師法拉第發表偉大的發現"電磁感應"那一年出生。就在他逝世的那一年，另一位天才愛因斯坦誕生了。

馬克士威天才的一生：

　　馬克士威（James Clerk Maxwell 1831..1879）在蘇格蘭愛丁堡出生，家庭小康，從小聰明好學，10歲入愛丁堡學校就學，數學上表現優異，吟唱詩歌高人一等。15歲就完成一篇數學論文（關於拋物線橢圓等二次曲線作圖方面的問題），在愛丁堡皇家學會上宣讀。16歲進入愛丁堡大學，三年後轉入劍橋大學，1854年以優異的成績獲得學位，並成為三一學院的學者。

　　三一學院的兩年主要研究法拉第的發現，並且獨立進行幾何光學與數學方面的研究，馬克士威對電磁學的注意和興趣，應該是這時候醞釀出來的。

　　1856年擔任位於阿伯丁的馬黎沙學院自然哲學教授，前後計四年，曾因發表關於土星光環穩定性的論文獲得亞當斯獎（該獎始於1848年，定期頒給針對評審委員提出的重大意義科學問題作出最佳解答者。）。這個期間他在數學物理、及氣體動力學方面，有許多重要貢獻，統計力學上著名的"馬克士威分佈"就是其中之一。

　　1860年擔任倫敦皇家學院自然哲學教授，在這裡工作的五年是馬克士威一生中最富創造力的時期，除了電磁理論外，還包括色彩理論、強壓下氣體黏滯性研究、與史第爾特(B. Stewart)和占金(F. Jenkin)以實驗確定電阻單位-歐姆的絕對大小等。並且1866年向英國皇家學會提出修正後更完整的"氣體動力學理論"。

　　1865年底馬克士威辭去教職專心科學和英國文學的研究，幾年內完成了著名大作電磁理論重要部份，此期間也曾積極提倡議成立劍橋大學物理實驗室，並設立實驗物理教授職位的建議。1874年劍橋大學設立卡文迪許紀念物理實驗室（十八世紀時卡文迪許曾在劍橋大學念過書），聘請馬克士威擔任實驗物理教授兼主任。

　　籌備卡文迪許紀念物理實驗室期間，馬克士威認真地參與興建及規劃裝備，實驗室成立以後，他親自講學並且編輯卡文迪許論文集（"亨利，卡文迪許的電學研究工作"，馬克士威著）。無奈自古天才多早逝，1879年馬克士威逝世，享年49歲，令人惋惜的是，通常49歲是科學家創作力最豐富的時候。八年以後赫玆看到電磁波，驗證了馬克士威的預言，馬克士威沒能親眼目睹。

馬克士威在電磁理論的重要研究：

　　1855年馬克士威在劍橋哲學學會宣讀一篇長篇論文"論法拉第的力線"，文中用場論的語言闡明法拉第力線的意義，使這些觀念更精確化、定量化。

　　1862年在英國的"哲學雜誌"上發表第二篇"論物理的力線"，提出了位移電流的觀念，在建立馬克士威方程式描述電磁理論裏，這是一個相當重要的關鍵。

　　1864年馬克士威在倫敦皇家學會宣讀（1865年發表）論文"電磁場的動力學理論"，這篇論文裏他把以前科學家在電磁學的發現做了一次總整理，再加入他自己的研究成果，成功地將所有的電磁現象統一起來，而建立出著名的馬克士威方程式。

　　1873年馬克士威出版"電磁通論"兩卷，歷經兩世紀庫倫、厄斯特、安培、法拉第等人的努力，最後在這位物理大師的臨門一腳之下，古典電磁學終於統一。這本經典著作系統化地完完整整闡述電磁學理論，其重要性比美1687年牛頓在力學上的成就"自然哲學數學原理"，和1859年達爾文在進化論上的成果"物種起源"。

馬克士威重要物理貢獻：

愛因斯坦曾在紀念馬克士威誕辰紀念會上說過這樣的一段話； 「在馬克士威之前，大家認為；就表現出來的自然過程而言，物理實體是物質微粒組成的，它們的行為和運動由微分方程式所描述。在馬克士威之後，我們便進入連續場的世界，雖然這些場也由微分方程式所描述，但是無法從力學的角度解釋之。這麼一個對於物理實體概念的重大改變，是物理學上自從牛頓以來所經歷的最深刻也是最具成效的變革.....」

• 色彩理論
• 土星光環穩定性的
• 氣體分子速度分佈
• 氣體動力學理論
• 實驗確定電阻單位-歐姆的絕對大小
• 提出了位移電流的觀念
• 馬克士威方程式

場的觀念：討論另述
梯度、散度、旋度：討論另述
位移電流的觀念：討論另述