麦克斯韦和法拉第相遇后，麦克斯韦以其前辈提出的场论为出发点，并结合现有的库仑定律、法拉第定律、安培定律等。深入研究它。这位天才科学家不仅实现了法拉第的愿望，而且为无线电的伟大发展奠定了理论基础。

最伟大的公式

1865年冬天，伦敦异常寒冷。在市中心一间破旧的阁楼里，麦克斯韦正专注于他的计算。离小火炉不远，火正熊熊燃烧。这是一所又长又窄的房子。因为他没有更多的钱，他只能通过烧火来调节室内的温度。小烤箱的数量是有限的，所以他必须尽可能靠近它以获得热量。令他非常满意的是，一个体贴的妻子不仅做家务，还经常充当实验助手或做一些简单的计算。

此时，他已经五年没有见到法拉第了！

经过艰苦的研究，麦克斯韦在34岁时终于总结出了电磁理论的方程式。该方程组由四个方程组成，分别阐述了安培环路定理、法拉第电磁感应定律、磁场高斯定理和电场高斯定理。由于这组方程不仅包含了几乎所有的电磁定律，而且构思巧妙，表达简洁明了，后者称之为“上帝写的”，并将其命名为麦克斯韦方程。

积分和微分形式的麦克斯韦方程。(来自互联网)

广义地说，麦克斯韦方程表明电磁感应的本质是一个变化的磁场产生一个电场，不管它周围是否存在闭合电路。电流不仅能产生磁场，而且任何变化的电场都必须在周围空间产生磁场。更生动的是，这四个方程是四个句子:电场是主动的，磁场是被动的，产生电磁，产生磁电。

麦克斯韦方程给了我们一个完美的画面:变化的电场在它周围产生一个变化的磁场，变化的磁场在它周围产生一个变化的电场，变化的电场又产生一个变化的磁场...这样连续交替，形成统一的电磁场。

通过这组方程，麦克斯韦预言了电磁波的存在。然后，依靠纸和笔的计算，他计算出电磁波的速度与光速完全相同，为每秒30万公里。由此，他大胆地得出结论，光是电磁波。

这是一个伟大的理论。解释所有宏观电磁现象(包括静电、电磁感应、电路、电磁波等。)仅仅是麦克斯韦方程的表示，在这个理论框架内光学现象的统一是它对科学的最大贡献。后世认为麦克斯韦方程可以被视为连接电磁学和量子科学的桥梁。

在这方面，后来的科学巨头爱因斯坦有更好的发言权。我们暂时不要看它。

麦克斯韦方程，号称是科学史上最伟大的公式，足以让法拉第平静地死去！

麦克斯韦方程。(来自互联网)

献身于电磁学

麦克斯韦方程的出现在当时的科学界掀起了一股浪潮，每个人都表达了对麦克斯韦的崇敬。然而，他的电磁波理论(包括电磁波的概念和电磁波的速度等。)尚未被接受。毕竟，麦克斯韦方程都是非常深奥的东西，当时只有少数科学家能够理解。

由于身体不适，马克斯韦尔在妻子的坚持下辞去了教学职务，和妻子回到了苏格兰的故乡卢埃林。妻子曾希望丈夫去乡下钓鱼和打猎，过悠闲的生活。但是麦克斯韦在家里专注于研究和写作。八年后，在1873年，他终于完成了他的科学巨著《电磁通论》。本书主要用积分和微分来描述物理现象，数学表达对称、优美、简洁。尽管这本书的出版在当时引起了轰动，但很少有人能真正理解它。

“电磁通论”的封面。(来自互联网)

在家乡呆了六年后，麦克斯韦又被邀请回到伦敦的剑桥大学，建造卡文迪许实验室。卡文迪什是英国著名的物理学家和化学家。他一生中已经做了50年的实验研究。他在热学理论、气象学、地磁等方面进行了深入研究。他还通过扭转平衡实验验证了万有引力定律，并计算了地球的密度。麦克斯韦尽最大努力整理出大量未发表的卡文迪什实验数据，为世界科学做出了重要贡献。

同时，麦克斯韦坚持在剑桥大学教授一门课程，主要是电磁学。尽管他的健康状况越来越差，但他仍然支持病人并走向讲台。他教授的课程“神秘而深刻”，微积分公式让人绞尽脑汁，所以讲堂里的学生不多，至少只有两个人。

麦克斯韦于1879年在伦敦因病去世，享年48岁。

推动广播的大发展

遗憾的是，麦克斯韦没有看到电磁波在他死前得到证实。

世界在发展，科学在进步。1888年，在麦克斯韦死后九年，德国青年赫兹不仅通过实验证实了电磁波的存在，还测量了电磁波的频率和波长，并计算出其传播速度为每秒30万公里，与麦克斯韦预测的速度相同。

赫兹的实验在全世界引起了轰动。从法拉第到麦克斯韦再到赫兹，电磁波的秘密终于被彻底解决了。不到六年后，意大利科学家马可尼和俄罗斯科学家波波夫分别实现了远距离无线电传输。无线电报、无线电话、电视和雷达被广泛使用，无线电技术正在蓬勃发展。可以想象，如果没有麦克斯韦尔，我们现在可能不会使用手机和电脑。

另一方面，爱因斯坦在研究麦克斯韦方程和电磁理论时深受启发。他不仅提出了狭义相对论，创立了质量和能量相等的原理，而且决定以同样的方式统一引力场，提出了著名的“大统一理论”:把宏观和微观的力放在同一套方程中。尽管他直到去世才解决了这个难题，但它也向后来的科学家发出了一个信号:有了麦克斯韦方程组的先例，人类可能同样清楚地描述了物理学！

有鉴于此，爱因斯坦在1931年麦克斯韦百年纪念会上郑重指出:“麦克斯韦的工作是自牛顿以来物理学中最深刻和最有成果的工作，它改变了物理实在的概念。”

这应该是麦克斯韦对无线电发展奠定理论基础的最公正的评价！

麦克斯韦的雕像。(来自互联网)