在《电磁学通论》中，麦克斯韦在完成了动力学类比之后的下一步是导 出一组描述电磁场的8个方程式。这组方程式是按照《电磁学通论》中所采 用的形式，列出在带有辅助方程的表格中。这些方程式所体现的原理是：电 磁过程是由各个电荷或磁化体各自独立地对周围空间作用传递的，而不是由 直接的超距作用传递的。关于运动的带电体之间的力的公式确实可以从麦克 斯韦方程中推导出来，但该作用并不是沿着它们的连线，因此，只要考虑到 同场之间的动量交换，它就能同动力学原理调和一致。
麦克斯韦叙述道：这些方程式是可以精简的，但“在我们进行探究的这 个阶段，去掉一个表达有用的量，是得不偿失的。”后来他在他的第五篇主 要论文中，也就是他1868年的《关于光的电磁理论的注释》中，他简化了这 些方程组。
《电磁学通论》是一部经典的电磁理论著作，在这本大部头的著作中， 麦克斯韦系统地总结了人类在 19世纪中叶前后对电磁现象的探索研究轨 迹，其中包括库仑、安培、奥斯特、法拉第等人的不可磨灭的功绩，更为细 致、系统地概括了他本人的创造性努力的结果和成就，从而建立起完整的电 磁学理论。这部巨著有着非同小可的历史意义，可与牛顿的《数学原理》（力 学）、达尔文的《物种起源》（生物学）相提并论。从安培、奥斯特，经法 拉第、汤姆逊最后到麦克斯韦，通过几代人的不懈努力，电磁理论的宏伟大 厦，终于建立起来。
这本书的出版，理所当然地成了物理学界的一件大事，当时麦克斯韦只 有42岁，已经回到剑桥任实验物理学的教授。人们早已通过他以前的几篇卓 有见地的论文而熟识了他，他的朋友和学生以及科学界的人士对他的这本书 更是期待已久，争相到各地书店去购买，以求先睹为快，所以书的第一版很 快就被抢购一空。
《电磁学通论》一书虽然被一抢而空，但真正能够理解书中所述理论的 人却寥若星辰。过了一段时间，便有人发表文章，批评书的内容艰深难懂。 在科学的道路上，这一切都是正常的，特别是高度抽象的麦克斯韦微分方程， 毕竟不是1＋1=2这样的简单加法。仅仅用两个公式，几个数学符号，就包含 了电荷、电流、电磁、光等自然界的一切与电磁有关的现象和规律，这在一 般人的眼中和脑中，的确是不可思议的事情。另外，还有一个更主要的原因， 那就是在麦克斯韦宣布了它的理论之后，一直还没有人真正发现电磁波，这 使得他的理论更加陷入抽象。能否证明有电磁波存在，成了检验麦克斯韦理 论的关键。所以许多物理学家都对此持怀疑态度，甚至连当年曾给予过麦克 斯韦帮助的汤姆逊，也不敢肯定麦克斯韦的预言是否可信。
麦克斯韦的电磁理论，对物理学的贡献是超越时代的。但是，我们前面 说过，麦克斯韦是一个思维跳跃性很大的人。在工作和科学上，他涉及的面 也很广泛，在作出理论之后，他本人并没有再去深入钻研，去通过实验来发 现电磁波，证实自己的理论。70年代以后，特别是他任剑桥实验物理学教授 以后，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 学实验，而与此同时，他把大量的时间和精力，投入到热力学和分子物理学 的研究中。另外，麦克斯韦在物理学史上，是一名理论物理学家，正如他的 学生弗莱明后来对他的评价：
“他从理论角度预言了电磁波的存在，但似乎从未想过要用任何实验去 证明它的存在。”麦克斯韦与法拉第不同，这一点我们前面已经谈过，法拉 第一生都在从事着实验研究，可以说没有实验就没有法拉第的成就；而麦克 斯韦截然不同，他在伦敦国王学院五年间，仅从事过一些有限的实验研究， 而且大多是气体动力学方面的。在他的住所屋顶，有一间狭长的阁楼，那是 他的实验室，里面设备相当简单、陈旧，他的妻子常常为他当助手，生火炉， 用以调节室温，从事气体功力学实验。
由于以上的种种原因，电磁理论在诞生以后，有相当长的一段时间没有 得到承认，最初只有剑桥大学的一些青年物理学家支持这个理论。大多数人， 包括很多卓有成就，在物理学界颇具威望的科学家们，都对未经过证明的新 理论持怀疑态度，一方面，麦克斯韦的理论完美可靠，运算缜密；另一方面， 当时还没有人发现或测定确实有电磁波的存在，于是多数人都只是观望。劳 厄在著述《物理学史》中曾对此作出评论道孙：
“尽管麦克斯韦的电磁理论具有内在的完美性，并和一切实际经验相符 合，但它也只能逐步为物理学家们所接受。他的思想太不同寻常，甚至象赫 尔姆霍茨和波尔兹曼这样有异常才能的人，为了理解电磁理论也用去了好几 年的功夫。”
在麦克斯韦生命的最后几年，他把全部精力都花在了卡文迪许实验室的 建立工作上。从1871直至1879年他去世，麦克斯韦埋头于剑桥，一面建立 卡文迪许实验室，一面进行整理卡文迪许遗著的工作。1872年，这座实验室 破土动工，1874年竣工，修建经费是由一位鼓励科学事业的公爵捐赠的。麦 克斯韦和剑桥的几名科学家建筑师一起对卡文迪许实验室进行了非常详尽的 设计、使这座实验室体现出许多独创的特征：它有宽敞的走廊和楼梯，因为 实验室需要很大的水平距离和垂直距离；一个无铁的磁测量室，里面装有放 置灵敏仪器的抗震桌，这些抗震桌又用从屋顶支架上垂下的钢琴弦维系 着……在建造过程中，从建筑设计，到工程施工、仪器购置，乃至大门上的 题词，麦克斯韦都亲自过问。1876年以后，为了维持实验室的运转，麦克斯 韦还把自己的大量积蓄拿出来，用以添置设备。麦克斯韦是卡文迪许实验室 的创建人，也是第一任主任，后来接替他工作的，有约瑟夫·汤姆逊，而后 是卢瑟福，这些人都是后世鼎鼎大名的第一流物理学家。这座实验室在 20 世纪，特别是在原子科学领域，培养出一大批优秀的科学人才。与建立实验 室的工作同步，麦克斯韦在生命的最后几年中，从事着整理卡文迪许遗稿的 工作。这也是那位公爵委托给他的任务。卡文迪许是18世纪一位性格孤僻的 英国科学家，氢气就是他所发现的，水的化学成份也是他确定的，他还是第 一个计算地球质量的人，在静电学上也很有研究。这个人终身未娶，为人腼 腆，喜欢离群索居，在死后，留下了20多扎没有发表的科学手稿，大多是涉 及数学和电学的，其中有很多有价值的东西被埋没了几乎半个世纪。整理这 些科学资料，是一项非常必要而又细致的艰难的工作，麦克斯韦在这项工作 上倾注了大量心血，作出了很大的牺牲，甚至放弃了自己的科学工作，耗尽 了精力，终于使这笔宝贵的科学遗产免于埋没。
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