占士麥士維

**麥士維**（**James Clerk Maxwell**，）係英國物理學家。古典電動力學嘅創始人，統計物理學嘅奠基人之一。麥士維嘅主要貢獻係建立咗麥士維方程式組，創立咗古典電動力學，並且預言電磁波嘅存在，提出光嘅電磁說。麥士維係電磁學理論嘅集大成者。佢出生喺電磁學理論奠基人法拉第提出電磁感應定理嘅1831年，後來又同法拉第結成忘年之交，共同構築電磁學理論嘅科學體系。物理學歷史上認為牛頓嘅古典力學打開咗機械時代嘅大門，而麥士維電磁學理論就為電器時代奠定基石。1931年，愛因斯坦喺麥士維百年誕辰嘅紀念會上，評價佢嘅建樹「係牛頓以來，物理學最深刻同最富有成果嘅工作。」

## 生平
### 早年

James Clerk Maxwell喺1831年6月13號出世喺愛丁堡印度街14號。佢老豆係律師John Clerk Maxwell of Middlebie，阿媽係Frances Cay，即係Robert Hodshon Cay個女同John Cay個家姐。(佢嘅出生地宜家變咗James Clerk Maxwell基金會經營嘅博物館。)佢老豆係個富裕人士，屬於Penicuik嘅Clerk家族，係Clerk of Penicuik爵士嘅持有人。佢老豆個兄弟係第六代爵士。佢原名叫「John Clerk」，喺1793年仲係BB嗰陣繼承咗Dumfriesshire嘅Maxwell家族產業Middlebie，所以先至加咗個「Maxwell」字。James同畫家Jemima Blackburn(佢老豆個妹個女)同埋土木工程師William Dyce Cay(佢阿媽個哥哥個仔)係表兄弟姊妹。Cay同Maxwell係好朋友，仲喺Maxwell結婚嗰陣做咗佢嘅伴郎。

Maxwell嘅父母喺三十幾歲先認識同結婚；佢阿媽生佢嗰陣已經差唔多四十歲。佢哋之前生過個女，叫Elizabeth，但係夭折咗。

Maxwell細個嗰陣，佢一家搬去咗Kirkcudbrightshire嘅Glenlair，呢度係佢父母喺嘅地產度起嘅屋。所有跡象都顯示Maxwell由細個開始就有無窮嘅好奇心。三歲嗰陣，所有會郁、會發光、會出聲嘅嘢都會令佢問：「點解會咁㗎？」喺1834年佢老豆畀佢姨母Jane Cay嘅信度，佢阿媽加咗段描述佢天生好奇心嘅說話：

### 教育，1839年至1847年

嗰陣時，維多利亞時代婦女嘅主要職責係負責教育細路。麥士威嘅阿媽法蘭西絲認到佢個仔有潛質，就親自教導佢。細麥士威8歲嗰陣已經識得背誦約翰·彌爾頓嘅長段文章同埋成首詩篇第119篇（總共有176節）。佢仲要好熟悉宗教經文，差唔多任何詩篇引文都可以即刻講出章節。可惜佢阿媽患上腹腔癌，手術失敗之後喺1839年12月過身，嗰陣麥士威得8歲。之後佢老豆同埋姑媽Jane就負責照顧佢嘅教育，兩個人喺佢一生都扮演咗好重要嘅角色。

麥士威開始正式讀書嘅時候，請咗個16歲嘅家庭教師，但係效果唔係幾好。我哋都唔係好清楚呢個年輕教師嘅底細，淨係知佢對麥士威好嚴厲，成日鬧佢蠢同埋唔聽話。1841年11月，呢個教師俾人炒咗。1842年2月12號，麥士威阿爸帶佢去睇羅拔·戴維森示範電力推進同磁力，呢次經歷對佢之後嘅人生有好深遠嘅影響。

麥士威之後俾人送到有名嘅愛丁堡學院讀書。讀書期間，佢住喺姑媽Isabella屋企。呢段時間，佢表姐Jemima鼓勵佢畫畫嘅興趣。10歲嘅麥士威一直喺老豆嘅鄉下莊園長大，冇乜同其他人接觸，所以入到學校之後好難適應。佢第一年就讀嘅班級已經爆滿，所以要跳級讀比自己大一年嘅同學嗰班。佢嘅鄉下口音同舉止，俾其他同學睇到好土裡土氣。第一日返學著住自家製嘅鞋同衫，仲俾人叫做「傻佬」。但係佢從來都冇介意呢個綽號，多年來都冇出聲抗議過。喺學院嘅孤獨生活直到佢識到劉易斯·坎貝爾同彼得·古斯里·泰特先告一段落。呢兩個同佢差唔多大嘅細路仔之後都成為咗好出名嘅學者。佢哋一直都係麥士威一世嘅好朋友。

麥士威細個就已經對幾何學好有興趣，喺未接受正式教育之前就已經重新發現咗正多面體。雖然佢喺第二年攞咗學校嘅聖經傳記獎，但係佢嘅學業表現一直都冇咩特別。直到13歲嗰年，佢一次過贏得咗學校嘅數學獎、英文第一名同詩歌第一名。

麥士威嘅興趣遠遠超出學校課程範圍，佢都冇特別專注喺考試成績上面。14歲嗰年，佢寫咗佢第一份科學論文。論文入面講述咗用繩仔畫數學曲線嘅機械方法，仲有橢圓、笛卡爾卵形線同埋其他多於兩個焦點嘅相關曲線嘅特性。呢份1846年嘅論文叫做「論橢圓曲線同多焦點曲線嘅描述」，由愛丁堡大學嘅自然哲學教授詹姆斯·福布斯代為向愛丁堡皇家學會提交，因為麥士威當時仲細，唔俾佢自己提交。呢份論文嘅內容唔係完全原創，因為17世紀嘅時候笛卡爾都研究過呢啲多焦點橢圓嘅特性，但係麥士威簡化咗佢哋嘅構造方法。

### [[愛丁堡大學]]，1847–1850年

麥克斯韋喺1847年16歲嗰陣離開學院，開始喺愛丁堡大學上課。 佢本來有機會去讀劍橋大學，但係第一個學期之後決定喺愛丁堡完成佢嘅本科學業。大學嘅教職員包括幾個有名嘅人物；佢第一年嘅導師有教佢邏輯同形而上學嘅威廉·漢密爾頓爵士、教數學嘅菲利普·凱蘭德，仲有教自然哲學嘅詹姆斯·福布斯。 佢覺得課堂唔係好有難度， 所以喺大學嘅空閒時間，尤其係返到格蘭萊爾嘅時候，可以專注喺自己嘅研究上面。 喺嗰度佢會用自製嘅化學、電同磁嘅儀器做實驗；不過，佢最關心嘅係偏振光嘅特性。 佢用明膠整咗啲特別形狀嘅塊，俾佢哋受唔同嘅應力，然後用威廉·尼科爾送俾佢嘅一對尼科爾棱鏡，睇明膠裡面產生嘅彩色條紋。 透過呢個做法，佢發現咗光彈性，呢個係用嚟決定物理結構內部應力分佈嘅方法。

18歲嗰陣，麥克斯韋為愛丁堡皇家學會嘅《學報》寫咗兩篇論文。其中一篇係《彈性固體嘅平衡》，為佢以後生命中一個重要發現奠定咗基礎，就係黏性液體受剪切應力而產生嘅暫時雙折射。 佢另一篇論文係《滾動曲線》，同佢喺愛丁堡學院寫嘅《橢圓曲線》一樣，佢又被認為太年輕，唔可以自己企喺講台上面發表。呢篇論文最後由佢嘅導師凱蘭德代為向皇家學會發表。

### 劍橋大學，1850–1856

1850年10月，麥士維已經是一位相當有成就的數學家，佢離開蘇格蘭前往劍橋大學。佢起初入讀劍橋彼得學院，但喺第一個學期末之前就轉去劍橋三一學院，因為佢認為喺嗰度更容易攞到院士資格。 喺三一學院，佢加入咗一個精英秘密學會，叫做劍橋使徒。 麥士維喺劍橋嘅日子裡，佢對基督教信仰同科學嘅知識迅速增長。佢加入咗「使徒」呢個精英辯論學會，通過寫文章去探索佢嘅理解。

喺第三年嘅夏天，麥士維喺薩福克郡奧特利，佢一位同學G.W.H. Tayler嘅叔叔查理士·本傑明·泰勒嘅屋企度住咗一段時間。呢個家庭對上帝嘅愛深深打動咗麥士維，特別係當佢因病得到牧師同佢妻子嘅悉心照顧後。 返到劍橋後，麥士維寫咗一封充滿感情嘅信俾佢嘅東道主，當中包括以下嘅見證：

1851年11月，麥士維跟隨威廉·霍普金斯學習，佢以培養數學天才嘅成功而著稱，並被稱為「劍橋狀元製造者」。

1854年，麥士維從三一學院畢業，攞咗數學學位。佢喺最終考試中得咗第二高分，排喺愛德華·魯斯之後，攞咗「次狀元」嘅稱號。之後喺更嚴格嘅史密斯獎考試中，佢同魯斯被宣布為同等成績。 麥士維喺攞到學位之後，即刻喺劍橋哲學會度讀出咗佢嘅論文《曲面嘅彎曲變換》。 呢篇係少數佢所寫嘅純數學論文之一，顯示咗佢作為數學家嘅地位逐漸提升。 麥士維決定喺畢業之後留喺三一學院，申請咗一個院士資格，呢個過程預計需要幾年時間。 佢作為研究生嘅成功令佢有自信，除咗做啲教學同考試工作之外，佢有自由時間去追求自己嘅科學興趣。 顏色嘅本質同感知係佢其中一個興趣，佢喺愛丁堡大學做福布斯嘅學生時就開始研究呢個問題。 喺使用福布斯發明嘅旋轉頂時，麥士維可以展示出紅、綠、藍光嘅混合會產生白光。 佢嘅論文《顏色嘅實驗》提出咗顏色組合嘅原則，並喺1855年3月呈交俾愛丁堡皇家學會。 麥士維今次自己親自發表咗論文。 

1855年10月10日，麥士維獲得三一學院院士資格，呢個時間比平時要快。 佢被要求準備關於流體靜力學同光學嘅講座，並且出考試題目。 翌年2月，福布斯勸佢申請剛空缺嘅

阿伯丁馬歇爾學院自然哲學教授職位。 麥士維嘅父親幫佢準備好所需嘅推薦信，但喺結果出嚟之前，父親喺4月2日於Glenlair去世，未能見證結果。 麥士維接受咗阿伯丁嘅教授職位，喺1856年11月離開咗劍橋。

## 疏仕

## 出面網頁

類:英國物理學家