電磁通論

　　《電磁通論》中，我打算描述這些現象中的若干最重要的現象，指明他們可以怎樣加以測量，并追索所測得的各量的數學聯(lián)系。既經這樣求得了電磁學的數學理論的數據并證明了這一理論可以怎樣應用于現象的計算，我將盡可能清楚地努力揭明這一理論的數學形式和動力學這一基礎科學的數學形式之間的關系，以便我們可以在某種程度上做好準備，來確定我們可以從中尋求電磁現象之說明或解釋的那些動力學現象。在描述現象方面，我將選擇那些最清楚地闡示理論的基本概念的現象，而略去別的現象，或把他們保留到讀者了解得更深入一些時再來描述。從數學觀點看來，任一現象的最重要方面就是一個可測量的量的方面。因此我將主要從他們的測量的角度來考慮電現象，描述測量的方法，并定義這些方法所依據的標準。在把數學應用于電學量的計算時，我將首先努力從我們所能運用的數據導出最普遍的結論，其次則把結果應用到所能選取的最簡單的事例上。只要能做到，我將避開雖然喚起了數學家們的技巧但不曾擴大我們的科學知識的那些問題。我們所必須研究的這門科學之不同分支之間的內部關系，是比迄今發(fā)展起來的任何其他科學之不同分支之間的內部關系更加繁多和更加復雜的。它的外部關系，一方面是同動力學的關系，另一方面是同熱、光、化學作用以及物體構造的關系，似乎正表明電科學作為詮釋自然的臂助的那種特殊的重要性。

　　麥克斯韋1831年6月13日生于英國蘇格蘭的愛丁堡，1879年11月5日卒于英國劍橋。麥克斯韋原姓克勒克，家族從16世紀時起就在愛丁堡一帶很有名望，在18世紀中曾兩度和麥克斯韋家族聯(lián)姻。麥克斯韋的父親約翰·克拉克在繼承一處田產時按照當時的契約而承襲了麥克斯韋這個姓氏。田產位于蘇格蘭南部，包括一處住宅（格倫萊爾園）和1500英畝土地，在鐵路修通以前離愛丁堡有兩天的行程。后來麥克斯韋最重要的科學著作就是在那里寫成的。麥克斯韋出生于愛丁堡，隨后就隨父母回到了自己的莊園。他的父親受的是法學教育，但對近于實用的、技術性的學問有興趣，后來成為愛丁堡皇家學會的會員。他的母親名弗朗西斯（Frances），母家姓凱（Cay），性情果敢，臨事有決斷，生麥克斯韋時她已經40歲，8年以后就因癌癥去世了。當時蘇格蘭的等級觀念還不像英格蘭那樣嚴重。麥克斯韋幼時常和農民子弟一起玩耍，學會了當地的方言，而且終生未變。他從小就由母親照管和教育；喪母以后，他父親曾給他請過一個家庭教師，但那人教育不得法，只在麥克斯韋的性格上留下了有害的影響，所以不久便被辭退了。麥克斯韋于1841年進入愛丁堡公學（Edinburgh Academy），在那里結識了兩個好友：后來成為人文學者并和另外一個人合撰了麥克斯韋傳的坎貝爾（L.Campbell）和后來成為愛丁堡大學自然哲學教授的泰特（P.G.Tait）。從1845年起，他父親恢復出席愛丁堡皇家學會的會議，他一般都隨父親前往。1847年，他進入愛丁堡大學，在實驗技術和治學態(tài)度方面都受到了良好的訓練。他成績優(yōu)良，但并不是同輩中最好的一個。1850年，麥克斯韋轉入劍橋大學，起初在彼得豪斯（Peterhouse）學院，一學期后轉入三一學院，并于第二年成為著名導師“優(yōu)等生培育家”霍普金斯（W.Hopkins）的學生。在此期間，他還被選為半秘密的著名學生組織“使徒俱樂部”（Apostles Club）的會員，交結了各方面的朋友。他通過考試，得到了“優(yōu)等生”（wrangler）的稱號。他于1855年成為劍橋大學三一學院的院侶（fellow），于1856年被任命為阿伯丁的馬里沙爾學院的自然哲學教授。兩年以后，他和該學院院長的女兒凱瑟琳（M.D.Katherine）結婚，夫人比他大7歲。婚后二人性格有齟齬之處，但他們還是維持了相當好的感情。1860年，因為行政上的原因，麥克斯韋在阿伯丁的教授職位被撤銷。此事引起了當地人士的憤慨和議論。當時麥克斯韋曾申請愛丁堡大學的教授職位，也因競爭不過他的老朋友泰特而告失敗。