麦克斯韦:经典电动力学的创始人统计物理学的奠基人之一


麦克斯韦:经典电动力学的创始人统计物理学的奠基人之一


麦克斯韦的介绍
詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell,1831?1879),出生于苏格兰爱丁堡,英国物理学家、数学家 。经典电动力学的创始人,统计物理学的奠基人之一 。1831年6月13日生于苏格兰爱丁堡,1879年11月5日卒于剑桥 。
麦克斯韦:经典电动力学的创始人统计物理学的奠基人之一


1847年进入爱丁堡大学学习数学和物理,毕业于剑桥大学 。他成年时期的大部分时光是在大学里当教授,最后是在剑桥大学任教 。1873年出版的《论电和磁》,也被尊为继牛顿《自然哲学的数学原理》之后的一部最重要的物理学经典 。麦克斯韦被普遍认为是对物理学最有影响力的物理学家之一 。没有电磁学就没有现代电工学,也就不可能有现代文明 。
麦克斯韦的生平
求学生涯
1846年智力发育格外早的麦克斯韦就向爱丁堡皇家学院递交了一份科研论文 。1847年16岁中学毕业,进入爱丁堡大学学习 。这里是苏格兰的最高学府 。他是班上年纪最小的学生,但考试成绩却总是名列前茅 。他在这里专攻数学物理,并且显示出非凡的才华 。他读书非常用功,但并非死读书,在学习之余他仍然写诗,不知满足地读课外书,积累了相当广泛的知识 。
在爱丁堡大学,麦克斯韦获得了攀登科学高峰所必备的基础训练 。其中两个人对他影响最深,一是物理学家和登山家福布斯,一是逻辑学和形而上学教授哈密顿 。福布斯是一个实验家,他培养了麦克斯韦对实验技术的浓厚兴趣,一个从事理论物理的人很难有这种兴趣 。
他强制麦克斯韦写作要条理清楚,并把自己对科学史的爱好传给麦克斯韦 。哈密顿教授则用广博的学识影响着他,并用出色的怪异的批评能力刺激麦克斯韦去研究基础问题 。在这些有真才实学的人的影响下,加上麦克斯韦个人的天才和努力,麦克斯韦的学识一天天进步,他用三年时间就完成了四年的学业,相形之下,爱丁堡大学这个摇篮已经不能满足麦克斯韦的求知欲 。
麦克斯韦:经典电动力学的创始人统计物理学的奠基人之一


为了进一步深造,1850年,他征得了父亲的同意,离开爱丁堡,到人才济济的剑桥去求学 。赫兹是德国的一位青年物理学家,麦克斯韦的《电磁学通论》发表之时,他只16岁 。在当时的德国,人们依然固守着牛顿的传统物理学观念,法拉第、麦克斯韦的理论对物质世界进行了崭新的描绘,但是违背了传统,因此在德国等欧洲中心地带毫无立足之地,甚而被当成奇谈怪论 。
当时支持电磁理论研究的,只有波尔茨曼和赫尔姆霍茨 。赫兹后来成了赫姆霍茨的学生 。在老师的影响下,赫兹对电磁学进行了深入的研究,在进行了物理事实的比较后,他确认,麦克斯韦的理论比传统的“超距理论”更令人信服 。于是他决定用实验来证实这一点 。
1886年,赫兹经过反复实验,发明了一种电波环,用这种电波环作了一系列的实验,终于在1888年发现了人们怀疑和期待已久的电磁波 。赫兹的实验公布后,轰动了全世界的科学界,由法拉第开创、麦克斯韦总结的电磁理论,至此取得了决定性的胜利 。麦克斯韦的伟大遗愿终于实现了 。
科学研究
1850年转入剑桥大学三一学院数学系学习,1854年以第二名的成绩获史密斯奖学金,毕业留校任职两年 。1856年在苏格兰阿伯丁的马里沙耳任自然哲学教授 。1860年到伦敦国王学院任自然哲学和天文学教授 。1861年选为伦敦皇家学会会员 。1865年春辞去教职回到家乡系统地总结他的关于电磁学的研究成果,完成了电磁场理论的经典巨著《论电和磁》,并于1873年出版 。

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