麦克斯韦1831.6.10～1879.11.5MaikesiweiJames Clerk Maxwell

英国物理学家及数学家。生于爱丁堡一个苏格兰贵族家庭。1847年入爱丁堡大学学习。1850年转入剑桥大学学习数学，1854年毕业后留校任职。1856～1860年到苏格兰阿伯丁的马里沙耳学院任自然哲学教授。1860～1865年任伦敦大学自然哲学及天文学教授。1871年任剑桥大学教授。在他的领导下建立了卡文迪许实验室，并担任该实验室主任。麦克斯韦是电动力学的重要创始人。19世纪30年代法拉第发现了电磁感应现象，并且提出了电磁场的概念。麦克斯韦在法拉第研究工作的基础上，总结了前人的研究成果，从场的观点对法拉第的电磁感应定律进行了理论性的诠释。他在1855年和1856年分两个部分发表的《论法拉第的力线》论文中，给出了电流和磁场之间的微分关系式。麦克斯韦在1861年对磁场变化产生感应电动势的现象作了深入分析，敏锐地感觉到即使不存在导体回路，变化的磁场通过媒质也会在其周围激发出一种场，麦克斯韦称作感应电场或涡旋电场。这是麦克斯韦为统一电磁理论作的第一个重要假设。1861年12月10日麦克斯韦给W.汤姆孙（开尔文）的信中对电磁场理论作出了另一个突破性的假设，提出了“位移电流”的概念。麦克斯韦分析了已有的电磁定律，发现库仑定律，高斯定理，安培定律描述的是静电场和稳恒电流的磁场，只有法拉第定律才是描述不稳定的、变化的电磁现象。特别是麦克斯韦认为，安培定律只有加入位移电流εəE/t这一项，才可以推广。 1862年麦克斯韦在英国《哲学杂志》发表的第二篇电磁论文《论物理力线》中，构想了电磁作用的力学模型，并用“电位移”代替电介质的极化，进一步说明电位移的变化是一种电流，被称之为位移电流。1864年12月8日麦克斯韦向英国皇家学会宣读了一篇著名论文《电磁场的动力学理论》，其中麦克斯韦总结了前人和他自己的对电磁理论的研究成果，提出“电磁场理论”，并提出了联系电荷、电流、电磁场的一套完整的微分方程组，即经典电动力学理论基础的麦克斯韦方程组。电磁场的波动方程是麦克斯韦方程组的数学推论，他由此预见了电磁波的存在，并得出电磁波的传播速度v=1/,μ代表介质磁导率，k代表介电常数。麦克斯韦发现在真空中测定电磁波的速度与真空中的光速十分相近，从而提出了光的电磁波理论，揭示了光现象和电磁现象的统一性，彻底否定了“超距作用”的观点。麦克斯韦在1859年发表的题为《气体分子运动论的例证》论文中，将高斯由概率理论所导出的误差率应用于气体分子速度分布问题上。首次利用统计方法（概率观点）得出了气体分子速度函数，即麦克斯韦速度分布律。由此推算了气体分子的平均自由程。他还建立了气体的输运过程——扩散、内摩擦和热传导——的初级数学理论。麦克斯韦还用数学方法证明了：法拉第提出的力线管纵向有张力、横向有压力的观点，得出一个类似于弹性力学的方程。其中与胁强相当的张量，被后人称为“麦克斯韦胁强张量。”