预见了电磁波的存在,并证明电磁波传播的速度与真空中的光速是相
同的。在此基础上,麦克斯韦认为光是频率介于某一范围之内的电磁
波。这是人类在认识光的本性方面的又一大进步。正是在这一意义上,
人们认为麦克斯韦把光学和电磁学统一起来了,这是19世纪科学史上
最伟大的综合之一。
今天看来,至少到19世纪末为止,没有哪一种理论所起的作用能
比得上电磁理论对人类社会生活发生的极其伟大的指导作用。在电磁
理论形成以前,人类的活动中没有电报、电灯、电话、收音机、雷达、
电视机,更没有发电机、电动机、变压器等。而这一切都是电磁理论
的产物,是人类智慧的结晶。可以说,电磁理论的形成和应用是科学
时代到来的标志。电力的应用是继机械力之后最伟大的动力革命,其
对社会经济和生活的意义更远远超出机械力。20世纪计算机的发展也
要依赖电磁理论。而今天,电磁波已经成了信息时代最基本的物质载
体。
1855年,剑桥大学悬赏解决土星光环的组成和稳定性问题。麦克
斯韦在尝试解决这一问题的过程中对大量碰撞物体的运动问题发生了
兴趣,并试图用概率理论加以研究。1859年,他运用概率理论导出了
著名的麦克斯韦速度分布率。他的这一工作奠定了气体统计力学的基
础,标志着物理学新纪元的开始。统计观念的确立是近代物理学思想
上的一个重要转变,它不仅在近代机械自然观上打开了一个缺口,而
且为量子力学的建立和发展提供了思想武器和方法工具。
麦克斯韦的另一项重要工作是筹建了剑桥大学的第一个物理实验
室——著名的卡文迪许实验室。该实验室对整个实验物理学的发展产
生了极其重要的影响,众多著名科学家都曾在该实验室工作过。卡文
迪许实验室甚至被誉为“诺贝尔物理学奖获得者的摇篮”。作为该实
验室的第一任主任,麦克斯韦在1871年的就职演说中对实验室未来的
教学方针和研究精神作了精彩的论述,是科学史上一个具有重要意义
的演说。麦克斯韦的本行是理论物理学,但他却清楚地知道实验称雄
的时代还没有过去。他批评当时英国传统的“粉笔”物理学,呼吁加
强实验物理学的研究及其在大学教育中的作用,为后世确立了实验科
学精神。
麦克斯韦生前没有享受到他应得的荣誉,因为他的科学思想和科
学方法的重要意义直到20世纪科学革命来临时才充分体现出来。然而
他没能看到科学革命的发生。1879年11月5日,麦克斯韦因病在剑桥逝
世,年仅48岁。那一年正好爱因斯坦出生。科学史上这种巧合还有一
次是在1642年,那一年伽里略去世,牛顿出生。