1846年智力發(fā)育格外早的麥克斯韋就向愛(ài)丁堡皇家學(xué)院遞交了一份科研論文。1847年16歲中學(xué)畢業(yè)，進(jìn)入愛(ài)丁堡大學(xué)學(xué)習(xí)。這里是蘇格蘭的最高學(xué)府。他是班上年紀(jì)最小的學(xué)生，但考試成績(jī)卻總是名列前茅。他在這里專(zhuān)攻數(shù)學(xué)物理，并且顯示出非凡的才華。他讀書(shū)非常用功，但并非死讀書(shū)，在學(xué)習(xí)之余他仍然寫(xiě)詩(shī)，不知滿(mǎn)足地讀課外書(shū)，積累了相當(dāng)廣泛的知識(shí)。在愛(ài)丁堡大學(xué)，麥克斯韋獲得了攀登科學(xué)高峰所必備的基礎(chǔ)訓(xùn)練。其中兩個(gè)人對(duì)他影響最深，一是物理學(xué)家和登山家福布斯，一是邏輯學(xué)和形而上學(xué)教授哈密頓。福布斯是一個(gè)實(shí)驗(yàn)家，他培養(yǎng)了麥克斯韋對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的濃厚興趣，一個(gè)從事理論物理的人很難有這種興趣。他強(qiáng)制麥克斯韋寫(xiě)作要條理清楚，并把自己對(duì)科學(xué)史的愛(ài)好傳給麥克斯韋。哈密頓教授則用廣博的學(xué)識(shí)影響著他，并用出色的怪異的批評(píng)能力刺激麥克斯韋去研究基礎(chǔ)問(wèn)題。在這些有真才實(shí)學(xué)的人的影響下，加上麥克斯韋個(gè)人的天才和努力，麥克斯韋的學(xué)識(shí)一天天進(jìn)步，他用三年時(shí)間就完成了四年的學(xué)業(yè)，相形之下，愛(ài)丁堡大學(xué)這個(gè)搖籃已經(jīng)不能滿(mǎn)足麥克斯韋的求知欲。為了進(jìn)一步深造，

1850年，他征得了父親的同意，離開(kāi)愛(ài)丁堡，到人才濟(jì)濟(jì)的劍橋去求學(xué)。赫茲是德國(guó)的一位青年物理學(xué)家，麥克斯韋的《電磁學(xué)通論》發(fā)表之時(shí)，他只16歲。在當(dāng)時(shí)的德國(guó)，人們依然固守著牛頓的傳統(tǒng)物理學(xué)觀念，法拉第、麥克斯韋的理論對(duì)物質(zhì)世界進(jìn)行了嶄新的描繪，但是違背了傳統(tǒng)，因此在德國(guó)等歐洲中心地帶毫無(wú)立足之地，甚而被當(dāng)成奇談怪論。當(dāng)時(shí)支持電磁理論研究的，只有波爾茨曼和赫爾姆霍茨。赫茲后來(lái)成了赫姆霍茨的學(xué)生。在老師的影響下，赫茲對(duì)電磁學(xué)進(jìn)行了深入的研究，在進(jìn)行了物理事實(shí)的比較后，他確認(rèn)，麥克斯韋的理論比傳統(tǒng)的“超距理論”更令人信服。于是他決定用實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)這一點(diǎn)。

1886年，赫茲經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)明了一種電波環(huán)，用這種電波環(huán)作了一系列的實(shí)驗(yàn)，終于在1888年發(fā)現(xiàn)了人們懷疑和期待已久的電磁波。赫茲的實(shí)驗(yàn)公布后，轟動(dòng)了全世界的科學(xué)界，由法拉第開(kāi)創(chuàng)、麥克斯韋總結(jié)的電磁理論，至此取得了決定性的勝利。麥克斯韋的偉大遺愿終于實(shí)現(xiàn)了。

1850年轉(zhuǎn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院數(shù)學(xué)系學(xué)習(xí)，1854年以第二名的成績(jī)獲史密斯獎(jiǎng)學(xué)金，畢業(yè)留校任職兩年。1856年在蘇格蘭阿伯丁的馬里沙耳任自然哲學(xué)教授。1860年到倫敦國(guó)王學(xué)院任自然哲學(xué)和天文學(xué)教授。1861年選為倫敦皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。1865年春辭去教職回到家鄉(xiāng)系統(tǒng)地總結(jié)他的關(guān)于電磁學(xué)的研究成果，完成了電磁場(chǎng)理論的經(jīng)典巨著《論電和磁》，并于1873年出版。

1871年受聘為劍橋大學(xué)新設(shè)立的卡文迪什試驗(yàn)物理學(xué)教授，負(fù)責(zé)籌建著名的卡文迪什實(shí)驗(yàn)室。

1874年建成后擔(dān)任這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的第一任主任，直到1879年11月5日在劍橋逝世。

電磁情緣

回顧電磁學(xué)的歷史，物理學(xué)的歷程一直到1820年的時(shí)候都是以牛頓的物理學(xué)思想為基礎(chǔ)的。自然界的“力”——熱、電、光、磁以及化學(xué)作用正在被逐漸歸結(jié)為一系列流體的粒子間的瞬時(shí)吸引或排斥。人們已經(jīng)知道磁和靜電遵守類(lèi)似引力定律的平方反比定律。在19世紀(jì)以前的40年中，出現(xiàn)了一種反對(duì)這種觀點(diǎn)的動(dòng)向，這種觀點(diǎn)贊成“力的相關(guān)”。1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)的電磁現(xiàn)象馬上成了這種新趨勢(shì)的第一個(gè)證明和極為有力的推動(dòng)力，但當(dāng)時(shí)的人又對(duì)此捉摸不定和感到困惑。奧斯特所觀察到的電流與磁體間的作用有兩個(gè)基本點(diǎn)不同于已知的現(xiàn)象：它是由運(yùn)動(dòng)的電顯示出來(lái)的，而且磁體既不被引向帶電流的金屬線，也不被它推開(kāi)，而是對(duì)于它橫向定位。同一年，法國(guó)科學(xué)家安培用數(shù)學(xué)方法總結(jié)了奧斯特的發(fā)現(xiàn)，并創(chuàng)立了電動(dòng)力學(xué)，此后，安培和他的追隨者們便力圖使電磁的作用與有關(guān)瞬時(shí)的超距作用的現(xiàn)存見(jiàn)解調(diào)和起來(lái)。

麥克斯韋的電學(xué)研究始于1854年，當(dāng)時(shí)他剛從劍橋畢業(yè)不過(guò)幾星期。他讀到了法拉第的《電學(xué)實(shí)驗(yàn)研究》，立即被書(shū)中新穎的實(shí)驗(yàn)和見(jiàn)解吸引住了。在當(dāng)時(shí)人們對(duì)法拉第的觀點(diǎn)和理論看法不一，有不少非議。最主要原因就是當(dāng)時(shí)“超距作用”的傳統(tǒng)觀念影響很深。另一方面的原因就是法拉第的理論的嚴(yán)謹(jǐn)性還不夠。法拉第是實(shí)驗(yàn)大師，有著常人所不及之處，但唯獨(dú)欠缺數(shù)學(xué)功力，所以他的創(chuàng)見(jiàn)都是以直觀形式來(lái)表達(dá)的。一般的物理學(xué)家恪守牛頓的物理學(xué)理論，對(duì)法拉第的學(xué)說(shuō)感到不可思議。有位天文學(xué)家曾公開(kāi)宣稱(chēng)：“誰(shuí)要在確定的超距作用和模糊不清的力線觀念中有所遲疑，那就是對(duì)牛頓的褻瀆！”在劍橋的學(xué)者中，這種分歧也相當(dāng)明顯。湯姆遜也是劍橋里一名很有見(jiàn)識(shí)的學(xué)者之一。麥克斯韋對(duì)他敬佩不已，特意給湯姆遜寫(xiě)信，向他求教有關(guān)電學(xué)的知識(shí)。湯姆遜比麥克斯韋大7歲，對(duì)麥克斯韋從事電學(xué)研究給予過(guò)極大的幫助。在湯姆遜的指導(dǎo)下，麥克斯韋得到啟示，相信法拉第的新論中有著不為人所了解的真理。認(rèn)真地研究了法拉第的著作后，他感受到力線思想的寶貴價(jià)值，也看到法拉第在定性表述上的弱點(diǎn)。于是這個(gè)剛剛畢業(yè)的青年科學(xué)家決定用數(shù)學(xué)來(lái)彌補(bǔ)這一點(diǎn)。1855年麥克斯韋發(fā)表了第一篇關(guān)于電磁學(xué)的論文《論法拉第的力線》。

一般認(rèn)為麥克斯韋是從牛頓到愛(ài)因斯坦這一整個(gè)階段中最偉大的理論物理學(xué)家。1879年他在48歲時(shí)因病與世長(zhǎng)辭。他光輝的生涯就這樣過(guò)早地結(jié)束了。

1865年開(kāi)始，麥克斯韋辭去了皇家學(xué)院的教席，開(kāi)始潛心進(jìn)行科學(xué)研究，系統(tǒng)地總結(jié)研究成果，撰寫(xiě)電磁學(xué)專(zhuān)著。

麥克斯韋生前沒(méi)有享受到他應(yīng)得的榮譽(yù)，因?yàn)樗�的科學(xué)思想和科學(xué)方法的重要意義直到20世紀(jì)科學(xué)革命來(lái)臨時(shí)才充分體現(xiàn)出來(lái)。然而他沒(méi)能看到科學(xué)革命的發(fā)生。1879年11月5日，麥克斯韋因病在劍橋逝世，年僅48歲。那一年正好愛(ài)因斯坦出生。

麥克斯韋主要從事電磁理論、分子物理學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、光學(xué)、力學(xué)、彈性理論方面的研究。尤其是他建立的電磁場(chǎng)理論，將電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)統(tǒng)一起來(lái)，是19世紀(jì)物理學(xué)發(fā)展的最光輝的成果，是科學(xué)史上最偉大的綜合之一。

他預(yù)言了電磁波的存在。這種理論預(yù)見(jiàn)后來(lái)得到了充分的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。他為物理學(xué)樹(shù)起了一座豐碑。造福于人類(lèi)的無(wú)線電技術(shù)，就是以電磁場(chǎng)理論為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的。麥克斯韋大約于1855年開(kāi)始研究電磁學(xué)，在潛心研究了法拉第關(guān)于電磁學(xué)方面的新理論和思想之后，堅(jiān)信法拉第的新理論包含著真理。于是他抱著給法拉第的理論“提供數(shù)學(xué)方法基礎(chǔ)”的愿望，決心把法拉第的天才思想以清晰準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)形式表示出來(lái)。

他在前人成就的基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)電磁現(xiàn)象作了系統(tǒng)、全面的研究，憑借他高深的數(shù)學(xué)造詣和豐富的想象力接連發(fā)表了電磁場(chǎng)理論的三篇論文：《論法拉第的力線》（1855年12月至1856年2月）；《論物理的力線》（1861至1862年）；《電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論》（1864年12月8日）。對(duì)前人和他自己的工作進(jìn)行了綜合概括，將電磁場(chǎng)理論用簡(jiǎn)潔、對(duì)稱(chēng)、完美數(shù)學(xué)形式表示出來(lái)，經(jīng)后人整理和改寫(xiě)，成為經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)主要基礎(chǔ)的麥克斯韋方程組。據(jù)此，1865年他預(yù)言了電磁波的存在，電磁波只可能是橫波，并推導(dǎo)出電磁波的傳播速度等于光速，同時(shí)得出結(jié)論：光是電磁波的一種形式，揭示了光現(xiàn)象和電磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。1888年德國(guó)物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在。

麥克斯韋于1873年出版了科學(xué)名著《電磁理論》。系統(tǒng)、全面、完美地闡述了電磁場(chǎng)理論。這一理論成為經(jīng)典物理學(xué)的重要支柱之一。在熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)方面麥克斯韋也作出了重要貢獻(xiàn)，他是氣體動(dòng)理論的創(chuàng)始人之一。1859年他首次用統(tǒng)計(jì)規(guī)律得出麥克斯韋速度分布律，從而找到了由微觀量求統(tǒng)計(jì)平均值的更確切的途徑。1866年他給出了分子按速度的分布函數(shù)的新推導(dǎo)方法，這種方法是以分析正向和反向碰撞為基礎(chǔ)的。他引入了馳豫時(shí)間的概念，發(fā)展了一般形式的輸運(yùn)理論，并把它應(yīng)用于擴(kuò)散、熱傳導(dǎo)和氣體內(nèi)摩擦過(guò)程。1867年引入了“統(tǒng)計(jì)力學(xué)”這個(gè)術(shù)語(yǔ)。麥克斯韋是運(yùn)用數(shù)學(xué)工具分析物理問(wèn)題和精確地表述科學(xué)思想的大師，他非常重視實(shí)驗(yàn)，由他負(fù)責(zé)建立起來(lái)的卡文迪什實(shí)驗(yàn)室，在他和以后幾位主任的領(lǐng)導(dǎo)下，發(fā)展成為舉世聞名的學(xué)術(shù)中心之一。

麥克斯韋方程組

研究背景

他由于列出了表達(dá)電磁基本定律的四元方程組而聞名于世。在麥克斯韋以前的許多年間，人們就對(duì)電和磁這兩個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛的研究，人們都知道這兩者是密切相關(guān)的。適用于特定場(chǎng)合的各種電磁定律已被發(fā)現(xiàn)，但是在麥克斯韋之前卻沒(méi)有形成完整、統(tǒng)一的學(xué)說(shuō)。麥克斯韋用列出的簡(jiǎn)短四元方程組（但卻非常復(fù)雜），就可以準(zhǔn)確地描繪出電磁場(chǎng)的特性及其相互作用的關(guān)系。這樣他就把混亂紛紜的現(xiàn)象歸納成為一種統(tǒng)一完整的學(xué)說(shuō)。麥克斯韋方程在理論和應(yīng)用科學(xué)上都已經(jīng)廣泛應(yīng)用一個(gè)世紀(jì)了。

優(yōu)點(diǎn)

麥克斯韋方程的最大優(yōu)點(diǎn)在于它的通用性，它在任何情況下都可以應(yīng)用。在此以前所有的電磁定律都可由麥克斯韋方程推導(dǎo)出來(lái)，許多從前沒(méi)能解決的未知數(shù)也能從方程推導(dǎo)過(guò)程中尋出答案。

這些新成果中最重要的是由麥克斯韋自己推導(dǎo)出來(lái)的。根據(jù)他的方程可以證明出電磁場(chǎng)的周期振蕩的存在。這種振蕩叫電磁波，一旦發(fā)出就會(huì)通過(guò)空間向外傳播。根據(jù)方程，麥克斯韋就可以表達(dá)出電磁波的速度接近300000公里（186000英里）/秒，麥克斯韋認(rèn)識(shí)到這同所測(cè)到的光速是一樣的。由此他得出光本身是由電磁波構(gòu)成的這一正確結(jié)論。

因此，麥克斯韋方程不僅是電磁學(xué)的基本定律，也是光學(xué)的基本定律。的確如此，所有先前已知的光學(xué)定律可以由方程導(dǎo)出，許多先前未發(fā)現(xiàn)的事實(shí)和關(guān)系也可由方程導(dǎo)出。在此基礎(chǔ)上，麥克斯韋認(rèn)為光是頻率介于某一范圍之內(nèi)的電磁波。這是人類(lèi)在認(rèn)識(shí)光的本性方面的又一大進(jìn)步。正是在這一意義上，人們認(rèn)為麥克斯韋把光學(xué)和電磁學(xué)統(tǒng)一起來(lái)了，這是19世紀(jì)科學(xué)史上最偉大的綜合之一。

可見(jiàn)光并不是唯一的一種電磁輻射。麥克斯韋方程表明與可見(jiàn)光的波長(zhǎng)和頻率不同的其它電磁波也可能存在。這些從理論上得出的結(jié)論后來(lái)被海因利茨·赫茲公開(kāi)演示證明了。赫茲不僅生產(chǎn)出而且檢驗(yàn)出了麥克斯韋預(yù)言存在的不可見(jiàn)光波。幾年以后，伽格利耶爾摩·馬可尼證明這些不可見(jiàn)光波可以用于無(wú)線電通訊，無(wú)線電隨之問(wèn)世。今天我們也用不可見(jiàn)光為電視通訊。X線、γ線、紅外線、紫外線都是電磁波輻射的其它一些例子。所有這些射線都可以用麥克斯韋方程來(lái)加以研究。

意義

麥克斯韋的主要貢獻(xiàn)是建立了麥克斯韋方程組，創(chuàng)立了經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)，并且預(yù)言了電磁波的存在，提出了光的電磁說(shuō)。麥克斯韋是電磁學(xué)理論的集大成者。他出生于電磁學(xué)理論奠基人法拉第提出電磁感應(yīng)定理的1831年，后來(lái)又與法拉第結(jié)成忘年之交，共同構(gòu)筑了電磁學(xué)理論的科學(xué)體系。物理學(xué)歷史上認(rèn)為牛頓的經(jīng)典力學(xué)打開(kāi)了機(jī)械時(shí)代的大門(mén)，而麥克斯韋電磁學(xué)理論則為電氣時(shí)代奠定了基石。

天文學(xué)和熱力學(xué)

雖然麥克斯韋成名主要是在于他對(duì)電磁學(xué)和光學(xué)做出的巨大貢獻(xiàn)，但是他對(duì)許多其它學(xué)科也做出了重要的貢獻(xiàn)，其中包括天文學(xué)和熱力學(xué)。他的特殊興趣之一是氣體運(yùn)動(dòng)學(xué)。麥克斯韋認(rèn)識(shí)到并非所有的氣體分子都按同一速度運(yùn)動(dòng)。有些分子運(yùn)動(dòng)慢，有些分子運(yùn)動(dòng)快，有些以極高速度運(yùn)動(dòng)。麥克斯韋推導(dǎo)出了求已知?dú)怏w中的分子按某一速度運(yùn)動(dòng)的百分比公式，這個(gè)公式叫做“麥克斯韋分布式”，是應(yīng)用最廣泛的科學(xué)公式之一，在許多物理分支中起著重要的作用。

力學(xué)

麥克斯韋在力學(xué)方面的貢獻(xiàn)主要有：1853年推廣用偏振光測(cè)量應(yīng)力的方法；1864年提出結(jié)抅力學(xué)中桁架內(nèi)力的圖解法，指出桁架形狀和內(nèi)力圖是一對(duì)互易圖，并提出求解靜不定桁架位移的單位載荷法。1868年對(duì)粘彈性材料提出一種模型（后稱(chēng)麥克斯韋模型），并引進(jìn)松弛時(shí)間的概念。同年在《論調(diào)節(jié)器》中分析了蒸汽機(jī)自動(dòng)調(diào)速器和鐘表機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性問(wèn)題。1870年將G.R.艾里提出的彈性力學(xué)中的應(yīng)力函數(shù)由二維推廣到三維，并指出它應(yīng)滿(mǎn)足雙調(diào)和方程。1873年給出荷電系統(tǒng)中引力和斥力引起的應(yīng)力場(chǎng)。

卡文迪許實(shí)驗(yàn)室

麥克斯韋的另一項(xiàng)重要工作是籌建了劍橋大學(xué)的第一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)室——著名的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了極其重要的影響，眾多著名科學(xué)家都曾在該實(shí)驗(yàn)室工作過(guò)�？ㄎ牡显S實(shí)驗(yàn)室甚至被譽(yù)為“諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者的搖籃”。作為該實(shí)驗(yàn)室的第一任主任，麥克斯韋在1871年的就職演說(shuō)中對(duì)實(shí)驗(yàn)室未來(lái)的教學(xué)方針和研究精神作了精彩的論述，是科學(xué)史上一個(gè)具有重要意義的演說(shuō)。麥克斯韋的本行是理論物理學(xué)，但他卻清楚地知道實(shí)驗(yàn)稱(chēng)雄的時(shí)代還沒(méi)有過(guò)去。他批評(píng)當(dāng)時(shí)英國(guó)傳統(tǒng)的“粉筆”物理學(xué)，呼吁加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的研究及其在大學(xué)教育中的作用，為后世確立了實(shí)驗(yàn)科學(xué)精神。

土星光環(huán)理論分析

早在1787年，拉普拉斯進(jìn)行過(guò)把土星光環(huán)作為固體研究的計(jì)算。當(dāng)時(shí)他曾確定，土星光環(huán)作為一個(gè)均勻的剛性環(huán)，它不會(huì)瓦解的原因要滿(mǎn)足兩個(gè)條件，一是它以一種使離心力與土星引力相平衡的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，二是

光環(huán)的密度與土星的密度之比超過(guò)臨界值0.8，從而使環(huán)的內(nèi)層與外層之間的引力超過(guò)在不同半徑處離心力與萬(wàn)有引力之差。他之所以有如此推論，是因?yàn)�，一個(gè)均勻環(huán)的運(yùn)動(dòng)在動(dòng)力學(xué)上是不穩(wěn)定的，任何輕微的破壞平衡的位移都會(huì)導(dǎo)致環(huán)的運(yùn)動(dòng)被破壞，使光環(huán)落向土星。拉普拉斯推測(cè)，土星光環(huán)是一個(gè)質(zhì)量分布不規(guī)則的固體環(huán)。

到了1855年，理論仍然停留在此，而這中間，人們又觀測(cè)到了土星的一個(gè)新的暗環(huán)，和更進(jìn)一步的分離現(xiàn)象，還有光環(huán)系統(tǒng)自從被發(fā)現(xiàn)以來(lái)二百年間整體尺度的緩慢變化。因此，一些科學(xué)家們提出了一個(gè)假說(shuō)，來(lái)解釋土星光環(huán)在動(dòng)力學(xué)上的穩(wěn)定性，這個(gè)假說(shuō)是：土星光環(huán)是：由固體流體和大量并非相互密集的物質(zhì)構(gòu)成的。麥克斯韋就根據(jù)這一假說(shuō)進(jìn)行了論述。他首先著手的是拉普拉斯留下的固體環(huán)理論，并確定了一個(gè)任意形狀環(huán)的穩(wěn)定性條件。麥克斯韋依據(jù)環(huán)在土星中心造成的勢(shì)，列出了運(yùn)動(dòng)方程式，獲得了對(duì)勻速運(yùn)動(dòng)的勢(shì)的一階導(dǎo)數(shù)的兩個(gè)限制，然后由泰勒展開(kāi)式又得到關(guān)于穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)二階導(dǎo)數(shù)的三個(gè)條件。麥克斯韋又把這些結(jié)果換成關(guān)于質(zhì)量分布的傅立葉級(jí)數(shù)的前三個(gè)系數(shù)的條件。因而他證明了，除非有一種奇妙的特殊情形，幾乎每個(gè)可以想象的環(huán)都是不穩(wěn)定的。這種特殊的情形是指一個(gè)均勻環(huán)在一點(diǎn)上承載的質(zhì)量介于剩余質(zhì)量的4.43倍到4.67倍之間。但是這種特殊情況的固體環(huán)在不均勻的引力下會(huì)瓦解掉，所以固體環(huán)的理論假說(shuō)是不能成立的。

光學(xué)

麥克斯韋早在1849年在愛(ài)丁堡的福布斯實(shí)驗(yàn)室就開(kāi)始了色混合實(shí)驗(yàn)。在那個(gè)時(shí)候，愛(ài)丁堡有許多研究顏色的學(xué)者，除了福布斯、威爾遜和布儒斯特外，還有一些對(duì)眼睛感興趣的醫(yī)生和科學(xué)家。實(shí)驗(yàn)主要就是在于觀察一個(gè)快速旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)上的幾個(gè)著色扇形所生成的顏色。麥克斯韋和福布斯首先做出的一個(gè)實(shí)驗(yàn)是使紅、黃、藍(lán)組合產(chǎn)生灰色。他們的實(shí)驗(yàn)失敗了，而其中的主要原因是：藍(lán)與黃混合并不象常規(guī)那樣生成綠色，而是當(dāng)兩者都不占優(yōu)勢(shì)時(shí)產(chǎn)生一種淡紅色，這種組合加上紅色不可能產(chǎn)生任何灰色。

1856年4月30日，詹姆斯·克拉克·麥克斯韋被任命為阿伯丁的馬里沙爾學(xué)院自然哲學(xué)講座教授。在阿伯丁，麥克斯韋認(rèn)識(shí)了馬沙爾學(xué)院院長(zhǎng)的女兒凱瑟琳·瑪麗·迪尤爾（Katherine Mary Dewar），凱瑟琳年長(zhǎng)麥克斯韋七歲，美麗，身材比他略高，明朗坦率。

1858年2月18日，他寫(xiě)信給珍妮姨媽?zhuān)�把訂婚的事情通知她說(shuō)： 親愛(ài)的姨媽?zhuān)哼@封信要告訴你，我就要有妻子了。我沒(méi)有完全寫(xiě)出她的整個(gè)質(zhì)量，我覺(jué)得不合適；但我要告訴你的是，我們彼此需要，而且比我見(jiàn)到過(guò)的任何一對(duì)伴侶更知心。 不用擔(dān)心；

她不是學(xué)數(shù)學(xué)的；但是數(shù)學(xué)以外還有很多別的事情，而她并不想以數(shù)學(xué)取勝…… 所以，你現(xiàn)在知道她是誰(shuí)了，她就是凱瑟琳·瑪麗·迪尤爾（迄今為止叫這個(gè)名）。我聽(tīng)羅伯特舅舅談到（間接地）她的那位院長(zhǎng)父親。她的母親是一位上流社會(huì)夫人，安靜而嚴(yán)謹(jǐn)，卻總是以充滿(mǎn)忍讓的方式對(duì)待任何事物……情況就是這樣。我和她的事情已經(jīng)定下來(lái)了，事事如意。這些都有保證，你會(huì)知道的。 麥克斯韋用詩(shī)句抒發(fā)了自己對(duì)凱瑟琳的感情：

你和我將長(zhǎng)相廝守

在生機(jī)盎然的春潮里，

我的神靈已經(jīng)

穿越如此廣闊的寰宇？

我這就將我的整個(gè)生命

導(dǎo)入這生機(jī)盎然的春潮，

將真正使三個(gè)自我

穿越這世界的廣袤

在這首詩(shī)中，麥克斯韋真摯地表達(dá)了自己的情愛(ài)。 1858年7月4日麥克斯韋與凱瑟琳·馬麗·迪尤爾(Katherine Mary Dewar)(后來(lái)改為克拉克·麥克斯韋姓即改為麥克斯韋的姓，取名凱瑟琳·克拉克·麥克斯韋，他們結(jié)婚時(shí)，她34歲——在維多利亞時(shí)代已經(jīng)是一個(gè)老處女了。 )正式結(jié)婚， 婚禮在阿伯丁舉行。

1931年，愛(ài)因斯坦在麥克斯韋百年誕辰的紀(jì)念會(huì)上，評(píng)價(jià)其建樹(shù)“是牛頓以來(lái)，物理學(xué)最深刻和最富有成果的工作。

麥克斯韋在電磁學(xué)上取得的的成就被譽(yù)為繼艾薩克·牛頓之后，“物理學(xué)的第二次大統(tǒng)一”。麥克斯韋被普遍認(rèn)為是對(duì)二十世紀(jì)最有影響力的十九世紀(jì)物理學(xué)家。他對(duì)基礎(chǔ)自然科學(xué)的貢獻(xiàn)僅次于艾薩克·牛頓。

科學(xué)史上，稱(chēng)牛頓把天上和地上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律統(tǒng)一起來(lái)，是實(shí)現(xiàn)第一次大綜合，麥克斯韋把電、光統(tǒng)一起來(lái)，是實(shí)現(xiàn)第二次大綜合，因此應(yīng)與牛頓齊名。

《電磁學(xué)通論》是一部經(jīng)典的電磁理論著作，可與牛頓的《數(shù)學(xué)原理》（力學(xué)）、達(dá)爾文的《物種起源》（生物學(xué)）相提并論。從安培、奧斯特，經(jīng)法拉第、湯姆遜最后到麥克斯韋，通過(guò)幾代人的不懈努力，電磁理論的宏偉大廈，終于建立起來(lái)。這本書(shū)的出版，理所當(dāng)然地成了物理學(xué)界的一件大事，當(dāng)時(shí)麥克斯韋只有42歲，已經(jīng)回到劍橋任實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的教授。人們?cè)缫淹ㄟ^(guò)他以前的幾篇卓有見(jiàn)地的論文而熟識(shí)了他，他的朋友和學(xué)生以及科學(xué)界的人士對(duì)他的這本書(shū)更是期待已久，爭(zhēng)相到各地書(shū)店去購(gòu)買(mǎi)，以求先睹為快，所以書(shū)的第一版很快就被搶購(gòu)一空。

2016年6月17日，NASA對(duì)外宣布，他們正在測(cè)試一款機(jī)翼獨(dú)特的混合動(dòng)力小型飛機(jī)，帶有14個(gè)電動(dòng)馬達(dá)。NASA將其命名為X-57，也稱(chēng)為“麥克斯韋”（Maxwell）。Maxwell的名稱(chēng)來(lái)自19世紀(jì)蘇格蘭物理學(xué)家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋（Jams Clerk Maxwell）。