4.麦克斯韦电磁理论

　　与法拉第之实验天才对比，麦克斯韦则是长于数学的理论物理学家的典型。他生于苏格兰的一个小康之家。自幼便充份显示了数学之才能。他先在阿伯丁大学任教，以后转往剑桥。在物理中，今日麦克斯威之重要性，几可与牛顿、爱因斯坦等量齐观。但生前，麦克斯威并不受其故乡苏格兰之欢迎。他在剑桥大学则受到重用。

　　他在18xx年，发表了《法拉第之力线》一文，受到将退休的法拉第的鼓励。18xx年，他由理论推导出：电场变化时，也会感应出磁场。这与法拉第的电感定律相对而相成，合称电磁交感。此后他出版了《电磁场的动态理论》，《电磁论》，其重要性可以与牛顿的《自然哲学的数学原理》相提并论。

　　通过了数学中的向量分析，麦克斯韦写下了著名的麦克斯威方程式，不但完整而精确地描述了所有的已知电磁场之现象，而且有新的预言。其中最重要的是电磁波：

　　(1)由于电磁交感，故电磁场可以在真空中以波的形式传递。

　　(2)计算之结果，这波之速度与光速一致，故光是一种可见的电磁波。

　　(3)这种波亦携带能量、动量等，并且遵从守恒律。

　　“光是一种电磁波!”这句话现在是常识，在当年则骇人听闻。麦克斯韦只靠纸上谈兵，就做大胆宣言，也难怪当年根本不信有电磁波的人居多。但他自己却信心满满。有人告诉他有关的实验结果，不完全成功，他毫不在意。他有信心他的理论一定是对的。──以后的理论物理学家很多人就学了他这种态度。

　　德国人赫兹是第一个在实验室中证明电磁波存在的人。他先把麦克斯韦的电磁学改写成今天常见的形式。然后在1886-18xx年，做了一系列的实验，不但证明电磁波存在，而且与光有相同波速，并有反射、折射等现象，也对电磁波性质(波长、频率)定量测定。当然，也同时发展出发射、接收电磁波的方法──这是所有无线通讯的始祖。