在跟随霍普金斯学习的同时,麦克斯韦还参加了数学家斯托克斯的讲座 学习。+二,8\看,书/徃^ \免.肺·岳+黩,斯托克斯比他年长12岁,在数学和流体力学上有很高的造诣,曾经发 现过函数极限的一致收敛性。麦克斯韦在这两个优秀的数学家指点下,进步 非常快,他用了不到三年的时间就掌握了当时所有先进的数学方法,成为一 名青年数学家。霍普金斯盛赞他说:“在我所教过的学生当中,毫无疑问, 这是我所遇到的最杰出一个。”
1854年,23岁的麦克斯韦参加了数学学位考试。主持人是斯托克斯,题 目涉及曲面积分和线积分,非常难。事后大家才知道,这原来是斯托克斯刚 刚发现的一个定理。这个定理后来对麦克斯韦从事的电学研究帮助很大。考 试结果,麦克斯韦取得了甲等数学优等生的第二名。在剑桥的学习,给麦克 斯韦打下了坚实的数学基础,为他以后从事物理学研究创造了条件。
毕业后麦克斯韦留在了剑桥的三一学院任研究员。在这段时间中,他研 究的课题是光学上的色彩论。*咸.鱼\看\书\ `更¢歆+罪?全+不久他读到了法拉第的《电学实验研究》,于 是很快被书中新颖的实验和见解所吸引,对电学产生了浓厚的兴趣,并且发 表了他的第一篇关于电磁学的论文——《法拉第的力线》,有关这篇论文我 们后面将系统谈到。
正当麦克斯韦刚刚踏上科学研究之路的时候,一件不幸的事使他不得不 停了下来。一天他在埋头研究学术资料的时候,邮差送来一封家信。收到家 信,对于麦克斯韦本是平常事,但这回一见信,麦克斯韦便涌上一种不祥之 感——信封上不是他所熟悉的父亲的笔迹。他长期以来一直担心的事情终于 发生了,父亲年老体弱,身子一天比一天差,现在已经卧床不起了。信是好 心的邻居代写的。麦克斯韦读了信,十分焦虑和难过。他与父亲的感情是无 法用语言来表达的。自母亲去世后,父亲不仅担负起抚养和教育他的全部重 任,而且还是他的良师益友。他们朝夕与共十多年,麦克斯韦离乡求学后, 一直没有中断与父亲的通信联系。而今天,他刚刚可以立业,可以通过自己 的有所作为来报答父亲养育之恩的时候,父亲却一病不起。+h_t·x?s`w_.*n′e′t~
为了照顾父亲,麦克斯韦离开了环境非常好的剑桥,到离家较近的阿伯 丁谋职。阿伯丁是英国北部的一座海港,那里的一所学院同意考虑让麦克斯 韦担任物理学(自然哲学)讲师。麦克斯韦尽心尽力地照顾着病榻上的父亲, 力图减轻老人的病痛。但是一切努力都无济于事,当1856年的春天要来临的 时候,父亲病故了。这件事对于麦克斯韦来说,是永远难以弥补的损失,他 长时间沉浸在悲痛中。
不久,阿伯丁的马里斯查尔学院向他发出邀请,正式聘用他为自然哲学 的讲师。在去之前,他思虑了许久,对于剑桥,他还是非常留恋的,而且父 亲已经去世,再到阿伯丁去已经没有意义,更主要的是,他的科学工作刚刚 开始,他不知道在阿伯丁是否有合适的研究条件。但是,麦克斯韦的人品决 定他要守信用,于是他还是去阿伯丁上任了。
三、土星光环
1856年初冬,麦克斯韦来到了马里斯查尔学院,11月开始正式任教,这 一年他年仅25岁。
为了讲课,麦克斯韦花了很多功夫进行准备。但是第一次走上讲台,他 还是相当紧张。他在尽力地控制着讲课的节奏,心中默念着:“讲慢些,再 慢些!”可是一旦讲起来,他的言语又跟着他的思维,像脱缰的野马一样, 收不住了。他的思想敏捷,语速也快,而且夹带着不清晰的口音,就连来旁 听的院长也暗暗替他着急。他的速度快得惊人,两课时的内容,他只用一课 时便讲完了。而学生们大多依然呆坐着,什么也没听懂。于是他又从头至尾 讲了一遍,听懂的人依然微乎其微,只好尴尬地下了课。
在这以后,麦克斯韦决定反省自己的讲课方法,练习发音,练习放慢语 速,练习为别人讲解。好在这个时候,院长的女儿玛丽帮助了他,终于使他 没有再闹过笑话。不过凭心而论,麦克斯韦确实不是一块当讲师的材料。他 虽然有着敏捷的思维,渊博的学识,但是他的表达能力实在欠佳,永远不及 他的才思,以至于常常苦于说不出来。世界上确实有这样的一种人,他们很 善于用文字来表达,但却不太会驾驭语言。麦克斯韦就是这样,他讲起话来 杂乱无章,游移不定,但是若拜读他的文章,却是条分缕析,层