麦克斯韦(2)〈电磁学的集大成者〉江铭辉  五梦网

六、数学及诗歌竞赛优胜者

这一情况一直维持到他13岁。该年，他获得了校内的数学奖和诗歌的一等奖。两个项目的最高奖被一向不被人看在眼里的傻瓜“麦克斯韦”夺得。同学和老师都大感意外。这次竞赛改变了他在班里的地位，再也没有人取笑他，叫他是傻瓜了，同学们开始敬重他，向他请教疑难问题。

七、发明「提螺」和「活动画简」

其实:远在他十二岁的时侯，他就发明了一种玩具，而这种玩具他玩了一辈子，也制造了许多，分送给朋友。这种玩具的名字叫「提螺」(diabalo)但是他的朋友都叫它「棒上魔鬼」(devil on two sticks)，它是把一个圆柱形的木头，中间削细，然后在两根棒子的头上结一根绳子，把圆柱形的细小部分放在绳子上，然后两只手拿着棒子的两端一上一下地动着，圆柱就会转动起来。这意味，麦克斯韦已经发明了他的「动力陀螺」和「回转器」，只是他当时还不知道他的发明有多大的价值。

就在他发明了「提螺」的一礼拜后，他又制造出了另一种新玩具，这种玩具，每一个小孩郡非常喜欢，名字叫「活动画简」(Zoetiope)，这种玩具，包含了活动电影的原理，麦克斯韦为了好玩而发明了这种玩具，有些人为赚钱而贩卖这种玩具，到了1889年，一个美国商人从英国带回去了「活动画筒」，爱迪生看了以后，根据这个「活动画筒」的原理，发明了娱乐界公认为了不起的发明「电影」。

八、卵形曲线的机械作图方法

麦克斯韦的兴趣早已超出学校课本的范围，他并不在意考试成绩。

14岁，他写了第一篇科学论文登在爱丁堡学会的会刊上，提供了卵形曲线的机械作图方法，他描述了用一根线绳绘制曲线的方法，并探讨椭圆、笛卡尔卵形线和椭圆具有两个焦点的特性。不久后又写了关于卵形曲线和更高阶的有关曲线的几何特性与光学特性的手稿。

之后，他的父亲带他去参加爱丁堡学土会的会议。在会议上，他的一篇尚未在发表的数学论文，由他的老师泰特(Tait)代表宣读，许多著名的数学家虽然认为他的理论，没有超出欧几里得和甚本代数的范田，但是以一个未满十五岁的孩子来说，这当然是一件难能可贵的事。

由于麦克斯韦年龄太小而被认为没有提交个人科学成果的资格，他的这篇论文由爱丁堡大学的自然哲学教授詹姆士‧福布斯(James Forbes)呈示给爱丁堡皇家学会。

从这些己显示了他对数学的爱好，特别表现了他一生的两个特点，严密性和对几何论证的偏好。

九、考进爱丁堡大学

1847年，16岁的麦克斯韦考入爱丁堡大学，他用三年时间学完了四年的课程。广泛的阅读，使他积累了丰富的知识。幸运的是，在爱丁堡大学他遇到两位教授，对他科学思想的形成带来了很大的影响。一位是物理学教授福布斯(J·D·Forbes)，他培养了麦克斯韦对实验技术浓厚的兴趣，允许他单独在实验室作实验，福布斯对他引起光学实验的兴趣。另一位是哲学逻辑学教授哈密顿(W·Hamilton)，他是一个知识广博、喜欢提与众不同的见解、具有出色的批判能力、能激发人思考的人，他在教学中十分强调阅读科学史、哲学和美学，唤起了麦克斯韦对科学一些基本问题的注意。

十、二篇论文

麦克斯韦18岁时向爱丁堡皇家学会的会报提交了两篇论文。第一篇是《论弹性固体的平衡》（On the Equilibrium of Elastic Solids）。在这篇论文中，他探讨了在剪应力作用下，黏稠液体会出现的双折射现象，这为他后来一项重要的发现打下理论基础。另一篇是《滚线》（Rolling Curves）。

而正如他在爱丁堡公学时的经历，此次，他再次因为年纪太小而被认为没有提交科学成果的资格。他的论文由他的导师凯兰(Kelland)代为提交。

1850年，19岁的麦克斯韦登上皇家学会，宣读题目为《论弹性固体的平衡》的论文。

双折射现象，光学现象的一种，当光照射到某些晶体（如方解石、石英、红宝石等）时，发生两个不同方向的折射；其中一个遵守折射定律的称为寻常光（ordinary ray），另一束不遵从折射定律的称为非寻常光（extraordinary ray）(图2、3)

 图2：当单线光以垂直角度照射方解石时，会产生寻常光和非常光两条射线。

图3：方解石在一个方格纸上显示了双折射。