麥克斯韋(3)〈電磁學的集大成者〉江銘輝  五夢網

十一、進劍橋大學

1850年秋，麥克斯韋在老師福伯斯和好友威廉‧湯姆森(William Thomson)的推薦下，進三一學院。湯姆森是熱力學絕對溫目標發明人，這時的湯姆森僅比麥克斯韋長七歲，但他從二十二歲就擔任了格拉斯哥大學的哲學講座的教授。麥克斯韋從十二歲起就和湯姆森相識。於是他決定轉入劍橋大學深造，繼續攻讀數學和物理學。他先在彼得豪斯學院( Peterhouse)學習了一年，第二年進人了三一學院當公費研究。那時，三一學院獎學金獲得者坐在同一飯桌用餐，這使他有機會和智力及才能較高的人朝夕相處，認識到自己的能力、增強信心，克服自己怕羞離群的缺點，很快地成為活躍分子。

十二、加入使徒社

第二年(1851年)他被選入"使徒社"。使徒社共有12個成員，都是大學裡最有才華的人，象徵著耶蘇的12個門徒，表示他們將成為未來科學的傳播者。麥克斯韋在使徒社中宣讀過許多論文。

十三、霍普金斯的指導

1851年11月，數學教授霍普金斯(William Hopkins)去圖書館借一本數學專著。不巧己被-位學生先借走了。這是一本一般學生不可能閱讀的書，教授有些奇怪。一打聽，借書的就是麥克斯韋。

教授在圖書館找到麥克斯韋，看見年輕人正埋頭抄筆記，筆記本上塗得很零亂。霍普金斯，一方面對他批評道：「沒有秩序是不能成為優秀學生的。」同時對於能閱讀這本書的學生發生了興趣。霍普金斯很有學問，培養過不少人才。從這一天起，他成了麥克斯韋的指導教授。

在霍普金斯的指導下，麥克斯韋首先克服了雜亂無章的學習方法。對每一選題，年一步運算，導師的要求部很嚴。後來他又推薦麥克斯韋到大學研究生班學習。在傑出數學家威廉‧湯拇森(W.Thomson)和斯托克(G.G.Stokes)的指導下，麥克斯韋掌握了當時所有先進的數學方法。

十四、大學畢業、彩色原理

1854年，麥克斯韋以甲等優秀生第二名和史密斯獎第一名的成績畢業，在這次考試競爭中的題目之一是證明有名的斯托克斯定理(Stokes' theorem)。

在劍橋大學的學習，使他具備了完成電磁場理論所必要的數學知識。

麥克斯韋在大學畢業後，因成績優秀被留校工作。在這期間他繼續從事他的科學研究工作。

他首先研究的是色彩理論(Theory of color)。這項研究使他發現了色彩的原理，它是由紅、黃、藍三種主要色彩組成的，紅、黃、藍的適

當調配可以產生任何能想到的顏色。他的色彩論，就是今天的彩色電視的基礎，凡是電視上任何複雜瑰麗的影像，都是由紅黃藍三色配合而成， 1855年3月，他寫了論文《有關顏色的實驗》（Experiments on Colour）由他本人提交至愛丁堡皇家學會。對色彩的研究，使他在1860年獲得了皇家學會的倫福德獎章 ( Rumford Medal )。

十五、《論法拉第的力線》

在他撰寫色彩論的同時他讀到法拉第所作的《電學實驗研究》一書時，立即產生了極大的與趣。

麥克斯韋用數學方法對力線進行了探討和研究，於1855年發表了第一篇有關電磁學的論文《論法拉第的力線》。在論文中，他把電流周圍存在的磁力線這一特徵，概括為一個數學方程。恰好是在這一年·老年的法拉第結束了長達三十多年的電磁學研究。

麥克斯韋將論文在劍橋哲學協會上宣讀後，得到與會者的好評。於是，麥克斯韋把論文寄給了在倫敦的法拉第。沒多久，法拉第給他寄來一封熱情洋溢的回信，信中說：「感謝閣下從數學上解釋力線。這將刺激我作進一步的思考。」這對麥克斯韋非常大的鼓舞。

十六、任教亞伯丁的馬裡夏學院

很不幸，傳來父親病重的消息。麥克斯韋幼年喪母，從小由父親帶大，父子倆感情極深。為照顧父親，他中斷了電磁學研究，離開劍橋大學回到家裡，日夜守護在病床邊。不久，年邁的父親終於與世長辭，麥克斯韋悲痛萬分。

1856年年11月，很不幸，傳來父親病重的消息。應聘去蘇格蘭北部亞伯丁港(Aberdeen)的馬裡夏學院(Marischal )任自然哲學教授，講授物理。