胡舒立 背景
科学理论，是人类智慧活动最璀璨的结晶。一项重大的科学发现，往往不是一个人、一代人所能完成的，需要许多人甚至几代人的共同努力。电磁理论的构建和统一就是一场伟大的接力跑。
电荷之间、磁极之间及电流元之间的相互作用，跟质点之间的万有引力一样，都不是接触力，而且同样遵守着“力的大小与距离平方成反比的规律”（简称平方反比律），就像四个孪生兄弟一样。 dm368
对于万有引力，牛顿认为，物体间的相互吸引力的传递，是不需要通过任何介质、不需要时间。在电磁学的发展过程中，许多著名的物理学家如富兰克林、库仑、安培也认为电荷间的相互作用是超距的。
法拉第研究了电介质对电力作用的影响，认识到这一影响表明电力不可能是超距作用。而是通过电介质状态的变化进行作用传递，即使没有电介质，空间也会产生某种变化。他从广泛的实验研究中提出：电荷和磁体周围并不是空无一物，而是存在着一种由电荷和磁体本身产生的连续的介质，通过这种介质传递着电磁相互作用。法拉第把这种看不见、摸不着的介质称为场。
迈克尔·法拉第 （Michael Faraday，1791年9月22日～1867年8月25日），英国物理学家、化学家
法拉第这种深邃的物理思想，未能用数学形式表达，但是他凭借着丰富的想象力，构想出“力线”这种形象化的表示方法。他认为电荷和磁极周围的空间充满了力线，靠力线（包括电力线和磁力线）将电荷（或磁极）联系在一起。力线就像是从电荷（或磁极）发出，又落到电荷（或磁极）的一根根橡皮筋一样。W.汤姆生这样评价道：“在法拉第的许多贡献中，最伟大的一个就是力线概念了，我想借助它就可以把电场和磁场的许多性质以最简单而极富启发性地表示出来”。 等量异种电荷的电场线
四川西昌
条形磁铁周围的磁感线
法拉第的力线思想实际上就是场的观念，场观念是牛顿时代以来在物理学概念、基础理论方面最重要的变革，它打破了当时传统的超距作用的观念，把近距媒介作用的观念引进了物理学，对于电磁学及整个物理学的发展都产生了深远的影响。
麦克斯韦电磁场理论的建立
由于数学的确定性、抽象性、广泛性、简洁性和预见性，使得用数学语言精确表述创造性科学思想、深刻揭示自然规律，是科学发展的要求，也是科学成熟的重要标志。那么，能不能把这种形象的“力线”数学化，精确地、定量地描述场的特性呢？
在法拉第力线思想的激励下，W.汤姆孙对电磁作用的规律进行了有益的研究。他运用类比方法，类比热传导、流体力学现象，把法拉第的力线思想转变为定量的表述，初步形成了电磁作用的统一理论。
开尔文（Lord Kelvin 1824～1907），原名W.汤姆孙，英国物理学家、发明家。
时代的发展需要一位既能继承前人深邃的思想、又富有独创精神，既有鲜明的物理洞察力、又非常精通数学的科学巨匠，他就是麦克斯韦。1831年，法拉第发现电磁感应现象的同年，麦克斯韦降生。他从小就表现出对事物强烈的好奇心，读中学时对数学有着浓厚的兴趣。15岁时，就在当时英国最高学术机构的会刊——《爱丁堡皇家学会会刊》上发表了第一篇关于绘制椭圆形线带的科学论文。1847年秋中学毕业后，他进入爱丁堡大学攻读数学和物理学。1950年，19岁的麦克斯韦转入剑桥大学。当时著名的数学家威廉·霍普金斯盛赞麦克斯韦是他所教过的学生中最出的一个。
麦克斯韦（J.C.Maxwell，1831—1879）英国物理学家、数学家。经典电动力学的创始人，统计物理学的奠基人之一。
散射粒子大学毕业后，麦克斯韦留校工作。1854年，麦克斯韦从读法拉第的《电学的实验研究》开始，对电磁学产生了浓厚的兴趣，并以他犀利的目光看出了法拉第的“场”和“力线”思想的真实意义，立志用数学的语言精确描述法拉第的场合力线的概念。他面对众说纷纭的电磁理论，以深邃的洞察力开创了物理学的新领域。然而，他也不是一蹴而就的，他在创建电磁理论的奋斗中前后历程达十余年，可以划分为如下几个阶段：
第一阶段
万向联轴器1855年麦克斯韦发表的论文《论法拉第力线》。他借鉴W.汤姆孙的类比思想，把电场、磁场与流速场类比，把电场强度、磁场强度比作流速，把电力线、磁力线比作流线。从而可以把流体力学中的数学工具移植过来，采用通量、环流、散度、旋度等具有明确定义的量，来定量地描述抽象的电场、磁场在空间的变化情况。就这样，在麦克斯韦手中，深奥的力线、场思想神奇般地用数学语言描述出来了，为法拉第的物理思想做了细致的数学“翻译”，使之定量化、精确化。
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