麥克斯韋(1)〈電磁學的集大成者〉江銘輝 五夢網
圖1:麥克斯韋(摘自維基百科:作者:G. J. Stodart)
一、前言
力學的基礎由牛頓建立,同樣,電磁學的基礎是可以說由馬克土威建立的。電磁學的基本在「麥克斯韋的方程式」。從此方程式才能解開電磁學的種種問題。由此方程式,預知了電磁波的存在,然後才知道光是電磁波的一種,不只光是電磁波‧像電訊傳播的微波、醫學上的X光、雷射光、加瑪射線皆是,電磁波家族不但成員龐大,而且深深影響人類生活。
二、麥克斯韋出生
1831年6月13日詹姆士‧克拉克‧麥克斯韋(James Clerk Maxwell)生於愛丁堡( Edinburgh)的印度街14號。其父約翰‧克拉克(John Clerk)以後改名為克拉克‧麥克斯韋 (Clerk-Maxwell) ,他是一名辯護律師,家境富裕,其母弗朗西絲‧凱(Frances Cay)。其父來自于佩尼庫克的克拉克家族( Penicuik),是望族,伯父是第六代克拉克男爵。“麥克斯韋”這一姓氏來自於與克拉克家族關係深厚的親戚「麥克斯韋家族」。詹姆士‧克拉克‧麥克斯韋的曾祖母即來自這個家族。他的父親後來繼承了「麥克斯韋家族」位於柯庫布裡郡(Kirkcudbrightshire)的米德爾比( Middlebie)的莊園後,就把“麥克斯韋”加在他的姓氏中。
麥克斯韋的父母直到三十多歲時才結婚,其母在生他時已年近四十。麥克斯韋出生前,他的父母生了一個女兒叫伊莉莎白,但在嬰兒時就死了。
三、麥克斯韋的童年
1820年,麥克斯韋的父親和母親,遷到愛丁堡的印度街14號居住,1831年生下了麥克斯韋。
在他的父親繼承家園後,麥克斯韋隨家人移居到建於米德爾比的領地上,占地610公頃的葛籣賴爾(Glenlair )莊園 。
麥克斯韋的父親是學法律的,但他很少從事他的本行,卻花很多時間學習建築和擺弄一些小巧的機成裝置,親自設計自己的家園。麥克斯韋的童年時期沒有上過任何,完全是他媽媽一手對他進行早期的教育,她教他閱讀和書寫,啟發他的好奇心,開發了他驚人的記憶力。
受父親的影響。麥克斯韋從小就喜歡動腦筋,愛提問。跟隨父母出出時,麥克斯韋總不停地提出各種各樣的疑問,如"樹為什麼朝天上長"呀,。螞蟻會不會說話"呀。
四、八歲時
麥克斯韋有著驚人的記憶力,八歲時就能背誦彌爾頓的長詩,父母親為此頗為得意。他的父親約翰還經常教兒子騎馬,為了鍛煉身體,還教他撐竿跳。這使麥克斯韋的身體耐久力越來越好。
馬克士1939年10月, 他8歲時,他的母親得去胃癌去世,他的田園詩般的生活以及教育都在突然之間終止了。之後對於他的教育就由他的父親和姨母簡(Jane)接手。他們二人都對他的一生起到至關重要的作用。隨後的兩年,父親為他請了一位家庭教師,可是結果是極具糟糕的。這位家庭教師對他十分刻薄,並且常責駡他遲鈍、任性。他的父親1841年11月辭退了這位家教,然後經過認真考慮將麥克斯韋送到負有盛名的愛丁堡公學就讀。
在學校期間,他住在他的姨母伊薩貝拉的家中。這一時期,他的表姐傑邁瑪激發了他對於繪畫的熱愛。
五、被戲謔為傻瓜
1841年11月,麥克斯韋十歲那年以插班生進入愛丁堡中學,由於他的家鄉口音以及父親為他設計的不合時宜的服飾:腳上穿著新奇的方頭皮鞋,身穿大長袍,使班上原來的學生看不價,便一擁而上,對他大打出手。可借.他們打錯了算盤,他們不知道麥克斯韋曾經練過撐竿跳,體力特好,結果倒楣的當然是那些本地學生。
由於他在學校裡剛開始時的成績並不十分理想,麥克斯韋對同班同學的諷刺不以理睬,課後,他總愛獨自坐在樹下讀讀歌謠,要不然就一個人躲在教室的角落裡,專心一志地演算父親寄來的數學題,同學和老師都不理解他。因而得了個「傻瓜」的綽號,成績也越來越壞。