内容简介
《麦克斯韦传:改变一切的人》是电磁理论奠基人、英国物理学家詹姆斯·麦克斯韦(1831—1879)的传记。麦克斯韦的电磁理论,揭示了光的本质,开启了电磁波的新世界。他的发现不仅改变了物理学,也塑造了新世界,他的影响贯穿着我们日常生活的方方面面。
他预言了电磁波的存在,使电视、无线电、雷达和移动电话成为可能;他制作了第一张彩色照片;他提出的电磁场方程式在普朗克的能量量子发现中起了作用,也是启发爱因斯坦创立狭义相对论的主要源泉;他的思想实验麦克斯韦妖(Maxwell's demon),被创造性地应用到信息理论和计算机科学之中。此外,他论证了土星的光环是由微小粒子组成,对热力学、气体运动学、统计物理学做出了贡献。
本书回顾了「神级天才」麦克斯韦的一生,也是一个有趣的、毫无虚荣心的普通人的生活写照:充满了曲折和挑战、坚持和奉献,以及爱与宽容。
目录
前言
年表
导言
第一章 乡下的孩子
第二章 钉子和线
第三章 哲学
第四章 学会玩魔术
第五章 蓝色+黄色=粉红色
第六章 土星与统计力学
第七章 旋转的涡旋
第八章 美妙的方程
第九章 家乡的地主
第十章 卡文迪许实验室
第十一章 最后的日子
第十二章 麦克斯韦的遗产
注释
参考文献
索引
人物表
致谢
试读
DIYI章 乡下的孩子
当二年级的同学们第一眼瞧见新来的一位同学时,就很难不表示出带有敌意的好奇心。只见他身穿着一件出奇宽大的斜纹软呢服,衣领还镶有褶边,脚上居然穿着一双黄铜带扣的方头鞋。这样的穿着打扮在爱丁堡公学还从来没有见到过。同学们课间一齐簇拥到这位新生旁边,无情地嘲笑他。当他以奇怪的加洛韦口音回敬他们的辱骂时,他们便发出刺耳的尖叫声。漫长的一天终于过去了,他回到家中时发现衣服已被撕烂了。他在课堂上表现得似乎有些迟钝,因此很快就得到了一个“傻子”的绰号。这种不友好的对待还在持续着,他也一直以惊人的好脾气忍受着,直到有一天被激怒得怒不可遏,并把胸中积郁的怒火猛烈地爆发出来,这一下可吓坏了他的同学们。自那以后,他们对他稍微尊重了一些,但是“傻子”的绰号仍然没有替他摘掉。这就是有史以来最伟大的科学家之一,詹姆斯·克拉克·麦克斯韦学生生涯的开始。
麦克斯韦头八年时光一直过得很快乐。他出生在爱丁堡,生长在格伦莱尔(麦克斯韦的父母亲给他们庄园里的新房子所取的名称,后来用这个名称来指整个庄园),他父亲的庄园在那里,位于苏格兰西南加洛韦地区绵延起伏的厄尔山谷之中。他的父母亲约翰和弗朗西斯很晚才结婚,第一个孩子伊丽莎白在婴儿期就夭折了。到他出生时,母亲弗朗西斯都快四十岁了,所以他的父母亲都非常疼爱他,全身心地投入对他的悉心抚养当中。当他刚会说话、走路时,他就表现得与众不同。像所有的孩子一样,他对周围的一切充满了好奇,格外强烈的好奇心驱使他常去一些人迹罕至的地方。对他来说,知道如何拉响房间里的铃还不够,他还要反复研究房间里的铃绳是怎样控制厨房里的铃的,乃至所有铃绳是如何布置的。他还有使日常用品发挥出奇特功效的本领。有一天,保姆麦吉给一个小金属盘子让他玩。他一开始用匙子敲打它,让它在地板上滚动,但不久就尖叫地呼唤来父母亲,要让他们来瞧一瞧他是如何把金属盘的反光投射到墙上,从而把阳光引到屋里来的。
稍大一点后,他和当地的孩子们一起玩打仗游戏,爬树,徜徉在田野和森林,痴迷在对动物和鸟的观察中。他非常喜欢早晨用手推车去河边取水。家里所发生的一切都会引起他的注意。要是没有他在场的话,家里的什么事情仿佛都做不成。什么他都要刨根问底,什么他都要自己去试一试。他编织篮子,亲手焙烤,协助父亲管理庄园。像所有的孩子一样,他时常就像一只小猴子。有一个晚上,天刚刚黑,当端着茶盘的麦吉正要走进他的房间时,他吹灭了蜡烛,结果使麦吉摔倒在房门口。
在母亲的教导下,他很快学会了阅读,并开始了解大千世界。他喜欢历史和地理,尤其喜爱文学。不久,他就阅读了所能读到的一切。弥尔顿和莎士比亚的作品是他的最爱。与一般孩子不同的是,他似乎能记住他曾经阅读过的绝大部分内容。
作为一种消遣,全家人常在一起高声朗读小说和诗歌,或者表演戏剧。宗教活动也是这个家庭的重要活动之一。一家人,包括仆人,每天都要在一起做祈祷,每逢星期天还要去西边五英里外的帕顿教堂。他父亲是长老会教友,而母亲则是圣公会会员,但彼此都能宽容对方。麦克斯韦家族主导着当地的社会活动。他们和其他显赫家族一起轮流举行义卖、舞会和互访。他们还同住在爱丁堡和佩尼库克的亲戚互访,他姑妈的庄园在那里。
格伦莱尔的生活是惬意的,既刺激又有点繁忙。这里充满了玩笑和打趣,不存在傲气,言论自由。这个时期的精神气质贯穿了麦克斯韦的一生。我们以后将会陆续看到一些故事来说明这一点。不过,还是让我们就此打住,以便来浏览一下他在二十六岁时所写的一首诗。该诗取笑了他的朋友威廉·汤姆孙,汤姆孙当时是大西洋电报公司的顾问,正在铺设海底电缆并遇到了麻烦。
等等......