麦克斯韦(1)〈电磁学的集大成者〉江铭辉 五梦网
图1:麦克斯韦(摘自维基百科:作者:G. J. Stodart)
一、前言
力学的基础由牛顿建立,同样,电磁学的基础是可以说由马克土威建立的。电磁学的基本在「麦克斯韦的方程式」。从此方程式才能解开电磁学的种种问题。由此方程式,预知了电磁波的存在,然后才知道光是电磁波的一种,不只光是电磁波‧像电讯传播的微波、医学上的X光、雷射光、加玛射线皆是,电磁波家族不但成员庞大,而且深深影响人类生活。
二、麦克斯韦出生
1831年6月13日詹姆士‧克拉克‧麦克斯韦(James Clerk Maxwell)生于爱丁堡( Edinburgh)的印度街14号。其父约翰‧克拉克(John Clerk)以后改名为克拉克‧麦克斯韦 (Clerk-Maxwell) ,他是一名辩护律师,家境富裕,其母弗朗西丝‧凯(Frances Cay)。其父来自于佩尼库克的克拉克家族( Penicuik),是望族,伯父是第六代克拉克男爵。“麦克斯韦”这一姓氏来自于与克拉克家族关系深厚的亲戚「麦克斯韦家族」。詹姆士‧克拉克‧麦克斯韦的曾祖母即来自这个家族。他的父亲后来继承了「麦克斯韦家族」位于柯库布里郡(Kirkcudbrightshire)的米德尔比( Middlebie)的庄园后,就把“麦克斯韦”加在他的姓氏中。
麦克斯韦的父母直到三十多岁时才结婚,其母在生他时已年近四十。麦克斯韦出生前,他的父母生了一个女儿叫伊丽莎白,但在婴儿时就死了。
三、麦克斯韦的童年
1820年,麦克斯韦的父亲和母亲,迁到爱丁堡的印度街14号居住,1831年生下了麦克斯韦。
在他的父亲继承家园后,麦克斯韦随家人移居到建于米德尔比的领地上,占地610公顷的格伦莱尔(Glenlair )庄园 。
麦克斯韦的父亲是学法律的,但他很少从事他的本行,却花很多时间学习建筑和摆弄一些小巧的机成装置,亲自设计自己的家园。麦克斯韦的童年时期没有上过任何,完全是他妈妈一手对他进行早期的教育,她教他阅读和书写,启发他的好奇心,开发了他惊人的记忆力。
受父亲的影响。麦克斯韦从小就喜欢动脑筋,爱提问。跟随父母出出时,麦克斯韦总不停地提出各种各样的疑问,如"树为什么朝天上长"呀,。蚂蚁会不会说话"呀。
四、八岁时
麦克斯韦有着惊人的记忆力,八岁时就能背诵弥尔顿的长诗,父母亲为此颇为得意。他的父亲约翰还经常教儿子骑马,为了锻炼身体,还教他撑竿跳。这使麦克斯韦的身体耐久力越来越好。
马克士1939年10月, 他8岁时,他的母亲得去胃癌去世,他的田园诗般的生活以及教育都在突然之间终止了。之后对于他的教育就由他的父亲和姨母简(Jane)接手。他们二人都对他的一生起到至关重要的作用。随后的两年,父亲为他请了一位家庭教师,可是结果是极具糟糕的。这位家庭教师对他十分刻薄,并且常责骂他迟钝、任性。他的父亲1841年11月辞退了这位家教,然后经过认真考虑将麦克斯韦送到负有盛名的爱丁堡公学就读。
在学校期间,他住在他的姨母伊萨贝拉的家中。这一时期,他的表姐杰迈玛激发了他对于绘画的热爱。
五、被戏谑为傻瓜
1841年11月,麦克斯韦十岁那年以插班生进入爱丁堡中学,由于他的家乡口音以及父亲为他设计的不合时宜的服饰:脚上穿着新奇的方头皮鞋,身穿大长袍,使班上原来的学生看不价,便一拥而上,对他大打出手。可借.他们打错了算盘,他们不知道麦克斯韦曾经练过撑竿跳,体力特好,结果倒霉的当然是那些本地学生。
由于他在学校里刚开始时的成绩并不十分理想,麦克斯韦对同班同学的讽刺不以理睬,课后,他总爱独自坐在树下读读歌谣,要不然就一个人躲在教室的角落里,专心一志地演算父亲寄来的数学题,同学和老师都不理解他。因而得了个「傻瓜」的绰号,成绩也越来越坏。