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最后的评价
来源:科技百科 专题:物理天地

《电磁学通论》虽然一抢而空,但是真正读懂的人却寥寥无几.不久,就听到有人批评它艰深难懂.当然,高度抽象的麦克斯韦微分方程,毕竟不像 2×2=4 那么简单.单是两个公式、几个数学符号,就包罗了电荷、电流、电磁、光等自然界一切电磁现象的规律,这在一般人看来,确实是不可思议的.另外,还有一个更主要的原因,就是从麦克斯韦宣布他的理论以后,一直没有人发现电磁波.而能否证明有电磁波存在,是检验麦克斯韦理论的关键.因此许多物理学家都抱着怀疑态度.就连从前热情鼓励麦克斯韦的威廉·汤姆生,也不敢肯定麦克斯韦的预言是否可靠。

麦克斯韦的电磁理论,在物理学上有划时代的意义.遗憾的是,麦克斯韦本人没有能够证实自己的理论(在一定程度上可以说是“没有去证实”).这有客观原因,也有主观原因.由于环境和工作条件的限制,麦克斯韦一直没有更多的机会从事电磁实验.热力学和分子物理学的研究,耗去了他大部分时间和精力.再有,他主要是个理论物理学家.就像他的学生弗莱明(1849-1945)后来所说的那样,“他从理论上预言了电磁波的存在,但是好像从来没有想到过要用什么实验去证明它.”法拉第一辈子都没有离开过实验,可以说没有实验就没有法拉第.麦克斯韦恰好相反,他只是在伦敦的5年里进行了一些有限的实验,而且多半是气体动力学方面的.他的寓所,靠近屋顶的地方有一间狭长的阁楼,那就是他的实验室.他的妻子常常给他当助手,生火炉,调节室内温度,条件相当简陋.后来在皇家学院实验室里,他作过一些电学实验,也多只是测定标准电阻这一类工作.《电磁学通论》完成以后,麦克斯韦忙着筹建卡文迪许实验室,整理卡文迪许(1731-1810)的遗著。

由于以上这些原因,电磁理论问世以后,在相当长的时间里没有得到承认.最初只有剑桥大学的一些青年物理学家支持它.许多人,包括一批有威望的科学家,对还没有被证明的新理论,都采取观望态度.劳厄(1879-1960)在《物理学史》中曾经这样评论说: “尽管麦克斯韦理论具有内在的完美性,并且和一切经验相符合,但是只能逐渐地被物理学家们接受.它的思想太不平常了,甚至像赫尔姆霍茨和波尔茨曼(1844-1906)这样有异常才能的人,为了理解它也花了几年的力气.”

几个春秋过去了.麦克斯韦把他的心血默默地献给了卡文迪许实验室.这座实验室在1872年破土,到1874年完工.修建经费是一位鼓励科学的公爵捐赠的.为了增添仪器,麦克斯韦也拿出了自己不多的积蓄.在整个筹建过程中,从设计、施工、仪器购置,直到大门上的题词,麦克斯韦都亲自过问.它是实验室的创建人,也是第一任主任.后来相继接替他的是瑞利(1842-1919)和约瑟夫·汤姆逊,汤姆逊以后是卢瑟福(1871-1937),他们都是世界第一流的物理学家.这座实验室开花结果的时期在20 世纪.大批优秀的科学人才,尤其是原子能物理方面的人才,都是从这里培养出来的。

麦克斯韦最后几年的主要工作,是整理卡文迪许留下的大量资料.这项由公爵委托给他的任务,工作相当繁重.卡文迪许是18 世纪一位性情怪僻的英国著名物理学家和化学家.他曾经发现氢气,确实水的化学组成,第一个计算地球的质量,在静电学上也很有研究.他终身未娶,为人腼腆,喜欢离群索居,死后留下二十多扎没有发表的科学手稿,大多涉及数学和电学,其中不少很有价值的东西埋没了几乎半个世纪.整理这些资料是一件非常细致而困难的工作,麦克斯韦为了完成这项工作,作出了很大的牺牲: 他放弃了自己的研究,耗尽了精力。

除了卡文迪许实验室的日常事务以外,麦克斯韦每学期都要主讲一门课,内容是电磁学或者热力学.他在讲台上热心地宣传电磁理论,推广新学说.可惜听众不多.他本来就不善于讲演,更何况电磁理论是那样的高深,同传统的物理学大相径庭呢! 1878年5月,他举行了一次有关电话的科普讲演.电话当时还是新事物,刚刚破土而出.1875年贝尔发明电话,第二年取得专利,1877年爱迪生公布阻抗式送话器.这些人类电信史上的新发明,引起了麦克斯韦莫大的兴趣.可能,他当时已经预感到,他的理论总有一天会给这些发明插上双翅,传遍全球。

麦克斯韦后期的生活充满了烦恼.他的学说没有人理解,妻子又久病不愈.这双重的不幸,压得他精疲力尽.妻子生病以后,整个家庭生活的秩序都乱了.麦克斯韦对妻子一向体贴入微,为了看护妻子,他曾经整整三个星期没有在床上睡过觉.尽管这样,他的讲演,他的实验室工作,却从来没有中断过.过分的焦虑和劳累,终于损害了他的健康.同事们注意到这位无私的科学家在渐渐地消瘦下去,面色也越来越苍白.但是,他还是那样顽强地工作。

1879年是麦克斯韦生命的最后一年.这一年的春天来得很晚,也格外冷.他的健康明显恶化,但是他仍然坚持不懈地宣传电磁理论.这时,他的讲座只有两个听众.一个是美国来的研究生,另一个就是后来发明电子管的弗莱明.这是一幕多么令人感叹的情景啊! 空旷的阶梯教室里,只在头排坐着两个学生.麦克斯韦夹着讲义,照样步履坚定地走上讲台,他面孔消瘦,目光闪烁,表情严肃而庄重.仿佛他不是在向两个听众,而是在向全世界解释自己的理论。

1879年11月5 日,麦克斯韦患癌症去世,终年只有49 岁.物理学史上一颗可以同牛顿交相辉映的明星殒落了.他正当壮年就不幸夭折,这是非常可惜的.他的理论为近代科学技术开辟了一条崭新的道路,可是他的功绩,在他活着的时候却没有得到人们重视.麦克斯韦的一生,是咤叱风云的一生,也是自我牺牲的一生.这位科学巨匠生前的荣誉远远不及法拉第,直到他死后许多年,在赫兹证明了电磁波存在以后人们才意识到,并且公认他是“牛顿以后世界上最伟大的数学物理学家”。

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