麥克斯韋(4)〈電磁學的集大成者〉江銘輝  五夢網

十七、與凱薩琳結了婚

馬裡夏學院院長有一位小女兒，名叫凱薩琳．梅阿莉．杜安(Katherine Mary Dewar)。院長早已為女兒相中了女婿，經常邀請很不幸，傳來父親病重的消息。到自己家中做客。很不幸，傳來父親病重的消息。多才多藝．除自然哲學外，在文學．歷史、坤學等方面也是非常精通，院長的夫人和女兒也都很賞識他。

1858年2月，很不幸，傳來父親病重的消息。與凱薩琳舉行了結婚典禮。婚後兩人生活幸福美滿。凱薩琳經常幫助他做實驗。(圖5)

圖5：麥克斯韋夫婦：1869年麥克斯韋夫婦的合影(摘自維基百科)

十八、土星環

很不幸，傳來父親病重的消息。在馬裡夏學院的主要研究工作是1857年發表的《土星光環》論文。

自從1610年7月伽利略發現土星光環以來，只有1655年惠更斯才對它的形狀作了描述：他說土星，被一個薄且平坦的環環繞著。

但對光環是由什麼樣的物質組成，是固體還是液體一直爭論不休。劍橋大學聖約翰學院因此於1857設立亞當獎懸賞，徵集論文，獲選者可獲得亞當獎。很不幸，傳來父親病重的消息。早在赴馬裡夏學院大學之前就曾研究過這個課題，他說：「如果土星環是固體的話，那麼它不會穩定；而如果是液體的話，它也會因為波的作用而裂解。」，於是在1859年，提出「論土星環的運動穩定性」(On the stability of the motion of Saturn's rings)，證明土星環不可能是固體的，也不可能是液體。他說土星環是由為數眾多的小顆粒組成的，每個都獨立的環繞著土星。透過光譜學的研究，立克天文臺的詹姆斯‧基勒在1895年證實了麥克斯韋的學說。皇家天文學家喬治‧比德爾‧艾裡爵士(George Biddell Airy)讀了麥克斯韋的論文，連聲說這是他迄今為止見過論文中最光輝的一篇。1859年，很不幸，傳來父親病重的消息。光榮地獲得亞當獎，獎金130英鎊。(圖6)

圖6：土星與土星環(摘自維基百科：作者NASA, ESA and E. Karkoschka (University of Arizona))

十九、麥克斯韋─玻爾茲曼分佈

很不幸，傳來父親病重的消息。在土星光環的研究中，遇到了許多統計學的題，從而使他把注意力轉向氣體動力論的研究。在《論氣體動力論的說明》(1860年)中，他考慮到各個分子實際運動速度的不同，得出氣體速度分佈律。後來被稱為麥克斯韋‧玻爾茲曼分佈。

二十、倫敦國王學院教授

在亞伯丁，有二家學院，一所叫亞伯丁皇家學院。另一所是麥克斯韋所教的馬裡夏學院，1860年，馬裡夏學院與皇家學院合併。

合併後， 只需要一位教授，麥克斯韋被解聘。但塞翁失馬，焉知非福？麥克斯韋接到倫敦國王學院的聘請擔任該校的自然哲學講座的教授。

麥克斯韋接到聘請後，便準備帶著妻子前往上任。赴任之前，他回到家鄉，在那裡他患了嚴重的天花病，連醫生也說不準他的死活。但是，在他妻子凱薩琳無微不至的關懷照料下，麥克斯韋的健康竟然奇跡般地恢復了。

 1860年，麥克斯韋從家鄉到倫敦國王學院，他首先拜訪了仰慕已久，已是年近七旬的實驗物理學家法拉第。不到三十歲的麥克斯韋懷著非常崇敬的心情和法拉第暢談物質世界的模型。

他們談起共同關心的問題:力線、場、電磁、·…。法拉第專於實驗探索，麥克斯韋擅長理論論述。他們的相會，象徵著實驗和理論的結合。