年表

  1. 1831
    6 月 13 日生于苏格兰爱丁堡。童年在家族庄园格伦莱尔度过。
  2. 1839
    母亲死于癌症,他当时 8 岁。
  3. 1846
    14 岁时,他关于卵形曲线的论文在爱丁堡皇家学会宣读。
  4. 1850
    进入剑桥大学。
  5. 1855
    提出颜色理论,发表《论法拉第的力线》。
  6. 1856
    25 岁成为阿伯丁的教授。
  7. 1859
    发表关于土星环的论文,获亚当斯奖。提出分子速度分布。
  8. 1860
    两所学院合并,他失去了工作。转到伦敦国王学院。
  9. 1861
    在皇家研究院展示第一张彩色照片。
  10. 1862
    算出电磁波以光速传播。
  11. 1865
    发表《电磁场的动力学理论》,回到格伦莱尔。
  12. 1871
    成为剑桥大学第一任卡文迪许实验物理学教授。
  13. 1873
    出版《电磁通论》。
  14. 1879
    11 月 5 日在剑桥去世,终年 48 岁。
  1. 6 月 13 日出生。后来在爱丁堡公学和爱丁堡大学学习;14 岁时,他关于卵形线的论文在爱丁堡皇家学会宣读。
  2. 在家族庄园度过童年,总问“这是怎么回事”。八岁时母亲去世。
  3. 在三一学院学习。提出颜色理论,发表关于法拉第力线的论文。
  4. 25 岁当上教授。凭土星环论文获得亚当斯奖,又因学校合并而失业。
  5. 在国王学院展示第一张彩色照片,并发现光是电磁波。
  6. 回到乡间,撰写《电磁通论》。
  7. 首任卡文迪许教授,创立卡文迪许实验室。1879 年去世,年仅 48 岁。
麦克斯韦往返于苏格兰和英格兰之间,总是回到格伦莱尔。 地图:© OpenStreetMap 贡献者
  1. 1831 · 爱丁堡
  2. 1831–1841 · 格伦莱尔
  3. 1850–1856 · 剑桥
  4. 1856–1860 · 阿伯丁
  5. 1860–1865 · 伦敦
  6. 1865–1871 · 格伦莱尔
  7. 1871–1879 · 剑桥
麦克斯韦往返于苏格兰和英格兰之间,总是回到格伦莱尔。

“这是怎么回事?”

詹姆斯·克拉克·麦克斯韦出生在爱丁堡一个小地主家庭,童年在苏格兰西南部的格伦莱尔庄园度过。他是个什么都想知道怎么运作的孩子。看到一把锁、一只铃或一条小溪,他就用苏格兰口音问:“What’s the go o’ that?"——这是怎么回事?如果回答不能让他满意,他会追问:“那它具体是怎么回事?”

在家教他读书的母亲在他 8 岁时死于癌症。父亲请了一位严厉的家庭教师,那人会打孩子,后来父亲就把他送进了爱丁堡公学,那年他 10 岁。

写卵形线的"傻子”

麦克斯韦来上学时,穿着父亲设计的衣服和怪模怪样的鞋子,说着乡下口音。同学们给他起了个外号叫 Dafty,“傻子”。他并不在意:他画画、写诗、想几何。

14 岁时,他发明了一种用钉在图钉上的绳子画卵形曲线的方法,推广了椭圆的画法——画椭圆时,绳子系在两个焦点上。他证明,用不同方式固定绳子,可以得到具有确定性质的曲线。父亲把这篇文章拿给爱丁堡大学的自然哲学教授詹姆斯·福布斯看,1846 年它在爱丁堡皇家学会宣读。作者年纪太小,不能亲自宣读。

爱丁堡与剑桥

16 岁时,麦克斯韦进入爱丁堡大学,1850 年又去了剑桥。在那里,同学们觉得他很古怪:他相信这样有益健康,于是凌晨两点在走廊里跑步;他还把猫从低处丢下,研究猫为什么总能四脚着地。1854 年,他在剑桥著名的数学荣誉考试 Tripos 中名列第二,并与第一名共享了史密斯奖。

在剑桥,他开始用一个彩色陀螺研究 颜色,还读了迈克尔·法拉第关于电和磁的著作。法拉第是铁匠的儿子,不懂数学,但他想象空间里充满了看不见的 力线。麦克斯韦决定把这些力线翻译成方程。

阿伯丁、土星和丢掉的工作

1856 年,25 岁的麦克斯韦成为阿伯丁马里沙尔学院的教授。他在那里写了一篇关于 土星环 的论文,获得了剑桥的亚当斯奖,并开始研究气体 分子的速度 理论。1858 年,他娶了学院院长的女儿凯瑟琳·玛丽·迪尤尔。他们没有孩子;凯瑟琳帮他做实验。

1860 年,马里沙尔学院与阿伯丁国王学院合并,新大学只保留一位自然哲学教授。他们选了另一位。麦克斯韦,历史上最伟大的物理学家之一,失业了。他申请爱丁堡的一个职位,也输给了一位中学老同学。

伦敦:方程组

同一年,他受聘于伦敦国王学院。在伦敦的五年是他一生中最多产的时期。1861 年,他在皇家研究院展示了第一张彩色照片。1861 年和 1862 年,他发表了一个由旋转的涡旋和小轮子构成的电磁场力学模型,并借助它发现了 位移电流,算出 光是电磁波。1865 年,他发表《电磁场的动力学理论》,其中的 方程组 已经不再需要力学的脚手架。

同一年,他离开伦敦回到格伦莱尔,花了六年时间写作《电磁通论》,该书于 1873 年出版。

爱丁堡乔治街上的麦克斯韦雕像,2008 年揭幕。他脚边是小狗托比,手里拿着颜色转盘。
爱丁堡乔治街上的麦克斯韦雕像,2008 年揭幕。他脚边是小狗托比,手里拿着颜色转盘。Зеленый кабинет · Wikimedia Commons · CC BY-SA 2.0

卡文迪许实验室

1871 年,剑桥大学设立了一个实验物理学教席,由卡文迪许家族的德文郡公爵出资,麦克斯韦是第一位担任此职的人。他设计并主持建造了 卡文迪许实验室,1874 年落成。晚年,他致力于整理亨利·卡文迪许的手稿,这位十八世纪的物理学家做出了许多了不起的发现,却没有发表。

1879 年,他病倒了。是腹部癌症,与他母亲在同样年纪时所患的病相同。1879 年 11 月 5 日,他在剑桥去世,终年 48 岁。他葬在格伦莱尔附近帕顿的小教堂里。

来源: 麦克斯韦传记,MacTutor · Basil Mahon,The Man Who Changed Everything: The Life of James Clerk Maxwell(Wiley,2003)· 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦基金会。


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