麥克斯韋(2)〈電磁學的集大成者〉江銘輝  五夢網

六、數學及詩歌競賽優勝者

這一情況一直維持到他13歲。該年，他獲得了校內的數學獎和詩歌的一等獎。兩個項目的最高獎被一向不被人看在眼裡的傻瓜“麥克斯韋”奪得。同學和老師都大感意外。這次競賽改變了他在班裡的地位，再也沒有人取笑他，叫他是傻瓜了，同學們開始敬重他，向他請教疑難問題。

七、發明「提螺」和「活動畫簡」

其實:遠在他十二歲的時侯，他就發明瞭一種玩具，而這種玩具他玩了一輩子，也製造了許多，分送給朋友。這種玩具的名字叫「提螺」(diabalo)但是他的朋友都叫它「棒上魔鬼」(devil on two sticks)，它是把一個圓柱形的木頭，中間削細，然後在兩根棒子的頭上結一根繩子，把圓柱形的細小部分放在繩子上，然後兩隻手拿著棒子的兩端一上一下地動著，圓柱就會轉動起來。這意味，麥克斯韋已經發明瞭他的「動力陀螺」和「回轉器」，只是他當時還不知道他的發明有多大的價值。

就在他發明瞭「提螺」的一禮拜後，他又製造出了另一種新玩具，這種玩具，每一個小孩郡非常喜歡，名字叫「活動畫簡」(Zoetiope)，這種玩具，包含了活動電影的原理，麥克斯韋為了好玩而發明瞭這種玩具，有些人為賺錢而販賣這種玩具，到了1889年，一個美國商人從英國帶回去了「活動畫筒」，愛迪生看了以後，根據這個「活動畫筒」的原理，發明瞭娛樂界公認為了不起的發明「電影」。

八、卵形曲線的機械作圖方法

麥克斯韋的興趣早已超出學校課本的範圍，他並不在意考試成績。

14歲，他寫了第一篇科學論文登在愛丁堡學會的會刊上，提供了卵形曲線的機械作圖方法，他描述了用一根線繩繪製曲線的方法，並探討橢圓、笛卡爾卵形線和橢圓具有兩個焦點的特性。不久後又寫了關於卵形曲線和更高階的有關曲線的幾何特性與光學特性的手稿。

之後，他的父親帶他去參加愛丁堡學土會的會議。在會議上，他的一篇尚未在發表的數學論文，由他的老師泰特(Tait)代表宣讀，許多著名的數學家雖然認為他的理論，沒有超出歐幾裡得和甚本代數的范田，但是以一個未滿十五歲的孩子來說，這當然是一件難能可貴的事。

由於麥克斯韋年齡太小而被認為沒有提交個人科學成果的資格，他的這篇論文由愛丁堡大學的自然哲學教授詹姆士‧福布斯(James Forbes)呈示給愛丁堡皇家學會。

從這些己顯示了他對數學的愛好，特別表現了他一生的兩個特點，嚴密性和對幾何論證的偏好。

九、考進愛丁堡大學

1847年，16歲的麥克斯韋考入愛丁堡大學，他用三年時間學完了四年的課程。廣泛的閱讀，使他積累了豐富的知識。幸運的是，在愛丁堡大學他遇到兩位教授，對他科學思想的形成帶來了很大的影響。一位元是物理學教授福布斯(J·D·Forbes)，他培養了麥克斯韋對實驗技術濃厚的興趣，允許他單獨在實驗室作實驗，福布斯對他引起光學實驗的興趣。另一位是哲學邏輯學教授哈密頓(W·Hamilton)，他是一個知識廣博、喜歡提與眾不同的見解、具有出色的批判能力、能激發人思考的人，他在教學中十分強調閱讀科學史、哲學和美學，喚起了麥克斯韋對科學一些基本問題的注意。

十、二篇論文

麥克斯韋18歲時向愛丁堡皇家學會的會報提交了兩篇論文。第一篇是《論彈性固體的平衡》（On the Equilibrium of Elastic Solids）。在這篇論文中，他探討了在剪應力作用下，黏稠液體會出現的雙折射現象，這為他後來一項重要的發現打下理論基礎。另一篇是《滾線》（Rolling Curves）。

而正如他在愛丁堡公學時的經歷，此次，他再次因為年紀太小而被認為沒有提交科學成果的資格。他的論文由他的導師凱蘭(Kelland)代為提交。

1850年，19歲的麥克斯韋登上皇家學會，宣讀題目為《論彈性固體的平衡》的論文。

雙折射現象，光學現象的一種，當光照射到某些晶體（如方解石、石英、紅寶石等）時，發生兩個不同方向的折射；其中一個遵守折射定律的稱為尋常光（ordinary ray），另一束不遵從折射定律的稱為非尋常光（extraordinary ray）(圖2、3)

圖2：當單線光以垂直角度照射方解石時，會產生尋常光和非常光兩條射線。

圖3：方解石在一個方格紙上顯示了雙折射。