【大型强子对撞机】走进超级烧脑公式，灵魂的冲击，感慨电磁理论创建人开挂般的人生( 二 ) 大型强子对撞机

当时的麦克斯韦仅有23岁，他决心补充法拉第之不足，寻求电与磁之间的“真正的科学” 。一年之后， 1856年2月11日，他发表了“法拉第的力线” 。在这篇论文里，他用数学方法把法拉第所预言的力线概括为一个方程，使法拉第的学说有了定量的数学表示，这篇论文立刻引起了物理学理论界的注意。
1860年，麦克斯韦前往伦敦拜访法拉第，尽管法拉第69岁，麦克斯韦29岁，一个年近古稀，一个正值壮年，但完全没有代沟，二人相见如故。
法拉第盛赞麦克斯韦：“我惊讶地看到，这个主题居然处理得如此之好” ， “我并不认为自己的学说一定是真理，但你是真正理解它的人” ， “你不应该局限于借用数学来解释我的见解，而应该突破它。 ”
法拉第的话，像一盏明灯，照亮了麦克斯韦前进的道路，使他进一步领悟到，不仅要用数学的方法去解释法拉第的学说，还应该用数学去突破和超越前辈的成就。
沿着这个思路，麦克斯韦继续研究电与磁间的数学规律，其目的在于更深入地挖掘自然规律，更深刻地了解自然的设计。 5年之后，即1861年，他在英国伦敦皇家学会《哲学学报》上又发表了第二篇电磁学的论文“论物理的力线” 。在这篇著名的论文里，他大胆地引入了一个称得上划时代的新概念，这就是“位移电流” 。这一新概念的引入，不仅将电容器充放电的电路闭合，还打破了只有“传导电流”才能产生磁场的传统束缚。位移电流的划时代意义还不仅如此，由于它的引入，更深刻地揭示了电磁规律在形式上的完美与对称。在此基础上，麦克斯韦建立了两个非常精炼的数学公式，这是两个高度抽象的微分方程，只有几个数学符号，看上去既对称又简单，其含义却非常丰富，因而十分漂亮。物理规律的数学化不仅囿于它的简单化，更重要的是深刻化，在数学化的同时，科学也在向着纵深发展。
麦克斯韦的微分方程不仅圆满地解释了法拉第电磁感应定律，还可以解释迄今为止人们所看到的一切电磁现象。归纳起来，它包含两个方面：一是当电场变化时，即引起磁场；一是当磁场变化时，又会产生电场，二者紧密相关，相互激发，互为因果。正是物理规律的数学化，使麦克斯韦大胆地预言，这种交变电磁场可以向外传播出去，形成人们尚不知道的电磁波。这篇论文给当时人们的震撼可想而知。
1864年12月8日，麦克斯韦完成了更重要的第三篇论文“电磁场的动力学” ，他得到了一套非常完美的数学表述式，从中他有了一个更惊人的发现，这组方程竟然表达出一个波动方程！得到这个方程时，麦克斯韦有着难以掩饰的喜悦，他克制着内心的激动，立即根据波动方程的参数计算出波的传播速度，得到的结果真是令人难以置信，电磁波动的传播速度正好等于光速！这简直把他惊呆了。这是一个戏剧性的发现，麦克斯韦把电磁规律数学化以后，竟然一下子揭示出了两个惊天的秘密：电磁波是存在的，光就是电磁波！当时他计算出来的光速值是每秒310740000米。
麦克斯韦的这篇著名论文在1865年1月1日正式发表在英国伦敦皇家学会《哲学学报》杂志上，以“论电磁场的电动理论”为题刊出。在自然科学史上，只有一个领域的科学达到一定的高峰，才有可能出现以数学表述的形式，正是前人库伦、奥斯特、安培、法拉第等人将电磁学发展到了一个个制高点，才使得麦克斯韦最后走向巅峰。
1873年，麦克斯韦的辉煌巨著《电磁学理论》出版了。麦克斯韦总结前人的成果，将全部电磁学理论用简明、对称、完美的数学形式表达出来，这就是成为经典电动力学基础的麦克斯韦方程组。至此，宏观世界纷繁复杂的电磁现象，全部归纳到了这组方程之中，没有一个电磁现象能逃脱出这组方程之外。从这组方程出发，可以演绎出全部电磁规律来。