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理论世界

电磁理论

麦克斯韦读了法拉第的名著《电学实验研究》，立即被书里新颖的实验和独到的见解吸引住了。这位初出茅庐的青年科学家擅长于理论概括及运用数学技巧，他悟出了法拉第学说在理论方面的缺陷，快心用数学加以弥补。一年以后，他发表了《法拉第的力线》的论文，在法拉第的实验研究基础上，深入探讨了电和磁怎样发生作用的问题。他发展了法拉第关于场的思想。认为场并不只是一个作用范围，而应该赋予物质内容，他认为整个空间不是空洞无物的，而是充满了一种极其薄的称做“以太”的弹性物质，电磁场作用的传播好像石子投入水中会引起水波传播那样。他运用高超的数学才能，建立了两组宣描述电磁场作用规律的方程——麦克斯韦方程组。一组方程表示电磁场的连续性，另一组方程表示一个场的变化（比如磁场）将激起另一个物的变化（比如电场）。麦克斯韦认为电磁场的变化用波的形式在空间传播。预言了电磁波的存在。他从方程组出发，推算出电磁波的传播速度，和当时已经测定的光速相同。麦克斯韦从这里推论，光也是一种电磁波，只渤是波长不同罢了。公元人８７３年内陆发表了光辉的著作《论电和磁》。在这部著作中，教养克斯韦对电磁场理论作了全面系统和严密的论述，并从数学上证明了方程组解的惟一性，从而表明这个方程组是能够精确地反映电磁场的客观运动规律的完整理论。
　　麦克斯韦的电磁理论以场作为基本变量，使接触作用观念在物理学中深深扎下了根，它孕育着物理学的革命。麦克斯韦逝世几年之后，赫兹终于用事实证明了电磁波的存在。由于麦克斯韦理论的重要性，他被公认为“自牛顿以后世界上最伟大的数学、物理学家”。