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戴维逊(Clinton Joseph Davisson)是美国物理学家，电子衍射的实验发现者之一。1881年10月22日出生于伊利诺斯州的布卢明顿，1958年2月1日于弗吉尼亚州的夏洛茨维尔逝世，卒年77岁。
戴维逊的父亲约瑟夫是一位画家，母亲是个教师。1902年，戴维逊由布卢明顿高中毕业后，由于密立根的影响而进入芝加哥大学。第二年辍学，暂时到柏图大学担任助教。1905年，他转到普林斯顿大学担负部分教学工作，并在欧文·里查逊(O·RiChardson)、詹姆斯·琼斯(J·Jeans)和亚当斯(E·P· Adams)指导下学习物理。1908年，戴维逊在芝加哥大学取得埋学士学位，1911年以题为《碱士金属盐类正离子的热发射》的学位论文取得普林斯顿大学的哲学博士学位。1911年8月他与里查逊的妹妹夏洛特·萨拉·里查逊结婚，同年夏天，卡内基理工学院任命他为物理学助理教授。1917年战争时期他离开卡内基理工学院，到西部电力公司实验室(现在是贝尔电话实验室)的工程系统，参加一项军用电通讯的设计。战后他留在西部电力公司实验室工作。1925年以后他成为贝尔电话实验室的物理学家。在这里，他得到了能以全部时间用于基础研究的保证。
在西部电力公司，戴维逊的研究内容主要涉及两个不同领域：热离子学和金属在电子轰击下的电子发射。在热离于学中，他的最重要的实验之一是，关于金属功函数的测量。测量的结果认为，金属中的传导电子几乎没有正常的热能。戴维逊对次级电于发射的兴趣始于1919年他与康斯曼(C·H·Kunsman)一起所作的实验，他们偶然地发现镍晶体在电子轰击下发射的一些次级电子跟初级电子具有相同的能量，于是对这些次级电子的角分布进行测量，结果发现它有两个最大的值。1920年，他们用不同的金属重复这些实验，并且想从理论上解释这些实验，但是没有得到预期的结果。1925年4月，戴维逊对电子散射的研究进入了一个新的局面。当时，他的靶被一个液体——空气瓶的偶然爆炸强烈地氧化了，于是他用延长加热来使靶得到清净，随即发现次级电子的角分布完全改变，显示出强烈地依赖于晶体的取向，他认为从这种改变到重结晶是由于加热所致。因为在偶然爆炸之前，靶是包含许多小晶体的，加热后才使它们转变为几个大晶体。
1926年夏天，戴维逊出席了在牛津大学召开的不列颠协会的科学进展会议。在那里，他同玻恩、弗兰克以及其他人讨论了他的电子散射的研究。首先，他详细地听取了关于电子具有波动性的德布罗意假设，认识到电子的波长可表示为且：λ=h/mv,其中h是普朗克常数，m是电子的质量，v是电子的速率。通过牛津大学会议的讨论使戴维逊相信他的实验结果是由于晶格的电子衍射造成的，这就证实了德布罗意的假设，所以戴维逊对电子束衍射所作的真正有价值的探讨是从牛津会议开始的。翌年初，戴维逊与革谋(Germer)一起，进行镍单晶的电子衍射实验，从实验中所得到的数据表明，德布罗意公式入=h/mv在测量准确度范围内是正确的。同年3月，他们便提出了一个研究结果的初步摘要，不久又提出全文报告，第一次确定了运动电子的波动性，跟德布罗意的理论相一致。
G·P·汤姆逊也在英国进行了与戴维逊相类似的实验。他们两人在大致相同的时间里，采用了极不相同的步骤进行实验，然而他们的实验结论却是相同的。由于他们的实验发现了电子通过晶体的衍射，所以1937年度诺贝尔物理学奖金授予戴维逊与G·P·汤姆逊两人。
1930年，戴维逊继续进行电子波的研究，特别是对晶体物理学和电子显微镜应用的研究，并发展了电子聚焦技术。1946年他离开贝尔电话实验室，转到弗吉尼亚大学任客座物理学教授，1954年退休。
戴维逊也是美国国立科学院院士、美国艺术与科学学院研究员和美国哲学学会会员。他除了获得诺贝尔奖金外，还于1931年获得富兰克林研究所授予的克雷森奖章和1928年美国国立科学院授予的康斯托克奖金，英国皇家学会也于1935年授予他休斯奖章。

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汤姆逊(Joseph John Thomas,1856-1940),英国物理学家.他於1897年发现了第一种亚原子基本粒子—电子,然後又测出它的荷质比.从而揭示了阴极射线的本质,并确定了所有物质都包含著这种粒子,最先打开了通向基本粒子物理学的大门.
汤姆逊1856年12月18日出生於英国曼彻斯特附近的契桑霍耳.他自小聪明勤奋,14岁就进入曼彻斯特的欧文斯学院,学习工程学.在三年的学习期间,他的老师雷诺兹教导他:凡遇到新问题,宁可独立思考也不要查阅文献.
汤姆逊开始本想从事工科学习,但後来对物理学发生兴趣.1876年,他靠奖学金进入了剑桥大学三一学院学习,於1880年获得学士学位.毕业时,他的数学成绩在全校名列第二,并且还是第二个得到史密斯奖学金的人.
毕业後,汤姆逊接著成为三一学院的研究生.1883年被聘任为三一学院的讲师,第二年又被聘为卡文迪许实验室的物理学教授.瑞利退休後,他又接替了瑞利的卡文迪许实验室主任职务,领导实验室长达30多年之久.
汤姆逊一生中最大的贡献是最先打开了亚原子基本粒子物理学的大门,於1897年发现了电子,揭示了阴极射线的实质.1912年,他还发现不同气体的阳极射线在受电场和磁场的影响而发生偏转时,表现出不同的行为.他利用阳极射 线粒子的荷质比,确定了这些粒子是气体带正电的原子.另外,他还发现氖气是由两种不同的原子组成的,一种原子相对氢来说质量为20,另一种原子相对氢来说质量为22.其中质量为20的原子占90%,质量为22的原子占10%,因 此它们的平均质量为20.2,这个数值和氖的已知原子量20.18相当一致.
1905年,汤姆逊被聘任为大不列颠皇家研究院的自然哲学教授,直到1918年.1906年,汤姆逊由於发现电子,对气体放电理论和实验做出了重大贡献被授予诺贝尔物理学奖.1908年被封为爵士.1909年,汤姆逊被选为大不列颠协 会会长.1916-1920年又被选为英国皇家学会会长.第一次世界大战期间,他还担任了各政府部门的顾问,并且是研究与发明局的成员之一.
从1918年开始,汤姆逊担任了剑桥大学三一学院的院长,一直任职到逝世.英国能够在20世纪前30年保持亚原子物理学领域显赫的领先地位,主要依赖於他的指导和数学能力.他在剑桥大学建立了巨大的,设备完整的实验室,吸引了世界各地的许多物理学家来这里学习和工作.他诚恳,慷慨,在许多领域都是一个健谈者.他具有非凡的记忆力,在教师和服务人员中享有盛名.他对学生们的热情总是给予高度评价和鼓励,引导他们走上正确的科学道路.但汤姆逊有一个怪脾气,就是不爱阅读,他甚至不留心和他的研究工作密切相关的科学文献,不掌握书目,也极端轻视纸上写的东西.他认为科学家要使自己变得更加聪敏睿智,不能靠阅读,而要靠深思.他的这个观点是青少年时代受他老师雷诺兹的影响而形成的.
在汤姆逊的鼓励下,剑桥建立了一个物理研究学校,从这个学校走出来的学生,有55人成为世界各大学的教授.在跟随汤姆逊进行研究的人中,有了人先後获得了诺贝尔奖.在汤姆逊的一生中,从事科学研究的时间长达半个世纪以上,写了大量论文和著作.其中1883年发表的《涡环的运动》一文,不仅使他获得了奖,而且还导致他开始进行气体放电理论和实验的研究,从而发现了电子.另外,1892年发表的《电学和磁学的新近研究》,1897年发表的《气体的 放电》,1923年发表的《化学中的电子》,1936年发表的《重集合与反射》等等,都具有很大的影响,而《气体的放电》是他最重要的著作.
1940年8月30日,汤姆逊在伦敦逝世,享年84岁.在他那极其宝贵的生命终结以後,被安葬在威斯敏斯特教堂中牛顿,达尔文,开尔文,赫谢尔和卢瑟福等杰出科学家的墓旁,与他们一群,以获得许多成就和荣誉而流芳後世.
电子是构成各种原子的一种基本粒子,它的质量很小,还不到构成原子核的质子或中子质量的1/1800,带有负电,在原子中围绕原子核旋转.电子这个词是斯托尼为法拉弟电磁定律所提出的假想电荷单位杜撰的,後来被洛仑兹用来称呼阴极射线粒子.
19世纪後期,涡旋环仍为原子和分子的模型吸引著许多物理学家,其中包括亥姆霍兹和开尔文等人.1883年,汤姆逊发表了一篇关於涡旋环理论的文章,并且获了奖.由此引发了他对气体放电理论和实验工作的兴趣.当时,科学界 对阴极射线到底是光波还是微粒,已经争论了20多年.为了寻求电与实物之间的联系,1886年汤姆逊开始了划时代的探索.他利用伦琴1885年发现的X射线作为使气体导电的方便方法,对气体放电以及阴极射线进行化学分析,在发现 电子的道路上一步一步地前进著.
1897年,汤姆逊完成了他的著名实验,测量了某些阴极射线的磁偏转和对应於单位电荷传输的加热效应.前一个测量给出了的值,後一测量给出了的值,从而求出了和(的值.他发现,这些阴极射线粒子的值比法拉第所测得的最轻原子的荷质比大约大2000倍,这一比值後来被称为电子的荷质比.进一步的电磁场偏转实验和威尔逊云室的轨迹观察,最终确认了阴极射线是带电粒子,并且确定了所有物质都包含著这种共同的成分.由此,汤姆逊断定阴极射线是由比原子小得多的粒子组成,而且这种粒子带有负电荷.他把这种粒子称为「微粒」.1897年4月30日,汤姆逊向英国皇家学会报告了这一研究结果,在这篇题为《阴极射线》的论文中明确指出:「阴极射线是高速运动著的带负电的粒子,这些粒子的尺寸比原子和分子小得多.」汤姆逊就这样打开了亚原子粒子物理学的大门.自此之後,阴极射线便被承认是一种粒子.後来,洛仑兹把这种粒子称为电子,并一直沿用至今.
电子是被人类认识的第一个亚原子基本粒子.它的发现,标志著人类对物质世界的认识进入了一个新的阶段.因此,这不仅是物理学史上的一个划时代的发现,而且还具有极其重要的哲学意义.
随著科学的不断发展,人们对电子的认识也越来越详细和清楚了.开始,汤姆逊只是把它看作是一个具有质量,能量,动量和电荷等性质的微粒,其行为就像牛顿力学里一个在实验室中运动著的导电球,一切遵从牛顿物理学中的经典 规律.四年之後,汤姆逊又发表了一篇题为《比原子小的物体的运动》的论文,在论文中提出:由於电子伴随有电磁场,所以它除了具有力学质量外,还具有电磁质量.牛顿力学里的电子是带电粒子,所以成为电场源.但如果它运动,则能成为磁场源.
洛仑兹和阿伯拉罕对这一问题也进行了研究,他们认为既可把电子看成场的源,又可把电子看成受这个场作用的粒子.於是,一个作加速运动的电子便会受到一电磁的辐射反作用,而电子因位於其身的电场中会具有一自能.辐射反作 用可看成一种电磁惯量或质量,它也与场能的含量有关.并证明了自能和电磁质量由一常数与光速平方的乘积相联系,这实际上就是後来爱因斯坦的著名质能公式E=mc2.洛仑兹和阿伯拉罕的理论是以放置在场中的刚性电子为出发点,是一种革新的理论.因为不仅电子的相互作用依赖於与电子相耦合的远至无限的场,而且它的质量也依赖於这个场.这种与经典理论偏离的情况预示,再也不能孤立地研究或定义物理体系了.洛仑兹和阿伯拉罕的理论虽然在许多方面是成功的,但相对论对它提出了质疑,因为相对论不承认刚体概念.尽管如此,洛仑兹和阿伯拉罕采取的思路无疑是一条开创的路线,它使以後协调场与粒子之间关系的工作开展了起来.
1925年,德布罗意提出了一个大胆的设想:把光的波粒二象性推广到实物粒子特别是电子上去,从而诞生了物质波的概念o 1927年,戴维森等人用低速电子衍射实验,汤姆逊的儿子G.P.汤姆逊用高速电子绕射实验,分别证明了物质 波的存在,观察到了电子的波动性.结果戴维森和G.P.汤姆逊因此获得了1937件的诺贝尔物理学奖.有趣的是,汤姆逊和G,P汤姆逊父子俩,父亲发现了电子是粒子,儿子证明了电子是波,并都为此获得了诺贝尔奖,实在是科学史上的一段佳话.
後来,卢瑟福,玻尔,泡利,狄拉克,费曼,温伯格和萨拉姆等许多人相继对电子进行了研究,发现了有关电子的自旋,排列,跃迁,转变等许多新概念和运动规律,并建立了不相容原理,狄拉克方程,电子电动力学等一系列理论体 系.今天,已经知道,我们根本不能把电子从它的场及其他 粒子和它们的场中孤立出来,也不能将实验结果从实验装置本身分离出来.我们根本不能用通常正规的语言和统计去描述它的行为,也不能毫不含糊地及时确定它的位置和方向. 而一些更客观,更完善的电子理论必将随著科学的发展而出现.

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威廉·汤姆逊(William Thomson)
　　大家学习热学的时候，总会接触过开氏温标和开尔文(Kelvin, K) 这个温度单位。你可能立即联想到这个单位所纪念的科学家的名字一定就是开尔文了。你答对了一半。他原名威廉·汤姆逊 (William Thomson)，后来因为他在科学上的成就和对大西洋电缆工程的贡献，获英女皇授予开尔文勋爵衔，所以后世才改称他为开尔文。汤姆逊的研究范围相当广泛，他在数学物理、热力学、电磁学、弹性力学、以太理论和地球科学等方面都有重大的贡献。
　　威廉·汤姆逊生于1824年爱尔兰，父亲占姆士是贝尔法斯特皇家学院的数学教授。汤姆逊一家在威廉八岁时迁往苏格兰的格拉斯哥，而占姆士则任教格拉斯哥大学。汤姆逊十岁便入读格拉斯哥大学 (你不必惊讶，在那个时代，爱尔兰的大学会取录最有才华的小学生)，约在十四岁开始学习大学程度的课程。十五岁时凭一篇题为「地球形状」的文章获得大学的金奖章。文章论及的一些重要概念，汤姆逊在往后还常常用到。汤姆逊后来到了剑桥大学升学，以全级第二名的成绩毕业。他毕业后到了巴黎，在勒尼奥的指导下进行了一年实验研究。
　　1846年，汤姆逊再回到格拉斯哥大学担任自然哲学 (即现在的物理学) 教授，直到1899年退休为止。他在学校建立起全英国的大学中第一个物理研究实验室。他认为物质和电动力学的数学理论结果，必须用实验来证明。他带领学生进行各种实验来检定和发展新的物理理论。此外，他还利用实验室的精密测量结果来协助拟定大西洋海底电缆的铺设工程，使英国与美洲之间的通讯得到突破性的发展。他可说是第一代的电讯工程师呢！
　　汤姆逊也是热力学的开创者之一，他对热力学第一定律及热力学第二定律的建立作出重大的贡献。在十九世纪，物理学界仍然普遍相信热是一种不生不灭的物质，汤姆逊本来也坚信这种说法。他研究过焦耳多篇关于电流生热的论文后，便开始改变想法，并和焦耳合作研究。他们的研究结果为热力学第一定律 (能量守恒定律) 提供有力的实验支持。汤姆逊对热力学第二定律的贡献更大。他利用卡诺循环建立绝对温标 ，他重新设定水的熔点 为273.7度；沸点为373.7度。为了纪念他的贡献，绝对温度的单位以开尔文 (Kelvin, K) 来命名。他在1851年发表题为“热动力理论”的论文，写出热力学第二定律的开尔文表述：我们不可能从单一热源取热，使它完全变为有用功而不产生其它影响。近代物理虽然修正了很多古典物理理论的错误，但是热力学定律仍然是正确而普遍的宏观物理定律。
　　与当时很多科学家一样，汤姆逊坚信一些错误的观念。他认为引力收缩是天体的唯一能源，并估计太阳在引力位能支持下，可以发光发热多久，由此错误地得出地球年龄只有数亿年的结论。他又曾宣称任何比空气重的机器都不能飞。1900年初，当时在英国物理学界最权威的汤姆逊在皇家学会的新年致辞中，发表了题为「笼罩在热和光的动力理论上的十九世纪之云」的著名演讲。他认为物理世界晴空万里，动力理论可以解释一切物理问题；唯有两个小问题有待解决：以太理论和黑体辐射的理论解释。正正是这两朵小乌云所引起的讨论和研究，发展出二十世纪物理学两个最重要的范畴：相对论和量子力学。

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莫尔斯（Morse, Samrel Finley, Breese）
　　美国艺术家兼发明家。1791年4月27日生于马萨诸塞州查尔斯顿(现在是波士顿的一部分)；1872年4月2日卒于纽约。
　　1810年，莫尔斯毕业于耶鲁大学，他没有顺从双亲的意愿，去了英国深造艺术。在1812年的战争期间，他留在英国，因为在当时的舒适日子里，这场战争似乎是一件并不妨碍任何人的事。回国后，他作为艺术家获得了颇佳的声誉，但并不富有。
　　莫尔斯作为一个当地美国人党（一个顽固地反天主教和反移民的团体）入政界，但他很不成功。
　　在十九世纪三十年代，由于在一次航海中受到同舟乘客杰克逊的感染，莫尔斯开始热衷于电的实验。他决定制造一台电机，但又觉得力有胜任，因人他对电的知识一无所知。有一次，他偶然地遇到了亨利，，亨利毫不吝惜地帮助了全，回答了他的所有问题。此后，莫尔斯开始为制造电报机谋求援助，在这里，莫尔斯作为一个持之以恒、决习果断的显示了他真正才干。
　　1840年，他取得专利权，然后他想方设法说服和劝诱抱非常勉强态度的国会批准于1843年度拨款三万美元架设一条从尔的摩到华盛顿的超过四十英里的电报线（仅多六票）。1844年，该电报线开始修建，同年投入了运营。莫尔斯的第一份电报电文是“上帝创造了何等的奇迹！”电文是用莫尔斯发明的迄今仍被任称为“莫尔斯电码”的点、划电报符号发出的。
　　莫尔斯继续暴露出其卑鄙的灵魂，因为他从来不承认亨利对他的帮助，当然，当他在同亨利关于发明优先权的长期诉讼期间，他力图坚持亨利从来也没有帮助过他。可是，亨利在审讯时作证，轻而易举地证明了相反的情况。
　　在内战期间，莫尔斯虽然是北方人，但由于他的种族主义立场，认为黑人受奴役的地位是理所当然的，因此他同情南方。尽管如此，在他的一生中，名誉、荣誉还是接踵而至。当美国何去伟人纪念馆于1900年在纽约大学校园第一次开幕时，莫尔斯被定为首批成员，而真正的美国伟人亨利到1915年才被选入。
　　几千年来，通讯技术曾经长期停滞不前。即使是外敌入侵、边城告急，除却狼烟报警之外，最快的办法也不过是驿站快马传送文书。17世纪中期，英国海军推行了旗语，18世纪末，法国政府建立了信号机体系，这才在一定程度上解决了海陆快速传送消息的困难。
　　通讯技术关键性的变革发生在19世纪中期。
　　1832年秋天，在大西洋中航行的一艘邮船上，美国医生杰克逊给旅客们讲电磁铁原理，旅客中41岁的美国画家莫尔斯被深深地吸引住了，并牢记住了这些。他联想起自己所看到的法国信号机体系，它每次只能凭视力所及传讯数英里而已；如果用电流传输电磁讯号，不是可以在瞬息之间把消息传送数千英里之遥吗？从这以后，他毅然改行投身于电学研究领域。
　　莫尔斯于1791年出生在美国一个牧师家庭。他青年时研究绘画和雕刻，历任过若干艺术团体的负责职务。他抛却了铺着荣誉地毯的艺术之路，转向尚处于幼年时代的电学，冒着失败的风险，在崎岖不平的科技之峰上努力攀登。在试制电报机的过程中，莫尔斯的生活极为困苦，有时甚至挨饿。他节衣缩食，以购置实验用具。1836年，他不得不重操艺术家的旧业，以解决生计问题。但他始终没有中断研究工作。坚持不懈的努力和友人的帮助，莫尔斯终于获得成功。
　　莫尔斯从在电线中流动的电流在电线突然截止时会迸出火花这一事实得到启发，“异想天开”地想，如果将电流截止片刻发出火花作为一种信号，电流接通而没有火花作为另一种信号，电流接通时间加长又作为一种信号，这三种信号组合起来，就可以代表全部的字母和数字，文字就可以通过电流在电线中传到远处了。
　　经过几年的琢磨，1837年，莫尔斯设计出了著名且简单的电码，称为莫尔斯电码，它是利用“点”、“划”和“间隔”（实际上就是时间长短不一的电脉冲信号）的不同组合来表示字母、数字、标点和符号。
　　1844年5月24日，在华盛顿国会大厦联邦最高法院会议厅里，一批科学家和政府官员聚精会神地注视着莫尔斯，只见他亲手操纵着电报机，随着一连串的“点”、“划”信号的发出，远在64公里外的巴尔的摩城收到由“嘀”、“嗒”声组成的世界上第一份电报。
　　第一封电报的内容是圣经的诗句："上帝创造了何等的奇迹"。
　　电报机有人工和自动两种，还有有线发送和无线发送两种方式。人工电报机是由人来按动电键，使电键接点开闭，形成“点”、“划”和“间隔”信号，经电路传输出去，收报端接到这种电信号后，便控制音响振荡器产生出“嘀”、“嗒”声，“嘀”声为“点”，“嗒”声为“划”，供收报员收听抄报。
　　在无线通信情况下，发报端除有发报电键外，还必须有发射机，以便将电键发出的电脉冲信号变换（即调制）成高频载波信号，才能发送出去。在接收端，除了耳机外，还必须有接收机，它将发射端发送的高频载波信号接收下来，再变换（即解调）成音频信号，供人工收听抄报。
　　自动电报机的发报端在发报时，事先将准备发送的报文用专用的凿孔机凿成发送凿孔纸带，然后用快机发送出去。在收报端，使用波纹收报机来收报，即在移动的纸带上自动记录莫尔斯电码波纹信号。
　　电报的发明，为各地气象资料的迅速传递和集中提供了条件，使绘制当日天气图成为可能。
　　附：
　　莫尔斯密码表只是莫尔斯密码与代表意义的对照表格
　　· : 短音 念作"滴（di）"
　　- : 长音 念作"答（da）"
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　　在我国电报通信中，每个汉字都有四个数字代表，组成其电文的数字
　　是用的“短码”拍发的。“短码”不可和字码一起混合使用！业余无
　　线电通信中不用“短码”！
　　数码(短码)
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西门子，Ernst Werner von Siemens 德国工程学家、企业家、电动机、发电机、有轨电车和指南针式电报机的发明人，改进过海底电缆,提出平炉炼钢法,革新了炼钢工艺,西门子公司创始人。西门子集团总部位于柏林和慕尼黑的西门子集团公司，是世界上最大的电气工程和电子公司之一。
一、人物：西门[1] 子
　　 姓名：维尔纳·冯·西门子 （Ernst Werner von Siemens）（1816-1892）
　　德国工程学家、企业家、电动机、发电机、有轨电车和指南针式电报机的发明人，改进过海底电缆,提出平炉炼钢法,革新了炼钢工艺,西门子公司创始人。
　　生于汉诺威一个农民家庭，在家中14个孩子中排行第四。因为家境贫困，西门子在念完中学后参军。西门子在服役期间对电报技术产生了很大兴趣，并发明了在十九世纪间流行一时的指南针式电报机。后来西门子因为和他人决斗被判5年徒刑。在监狱中西门子建设了一个小型的电子实验室，进行了一些电学方面的研究。
　　1847年，西门子和机械工程师约翰·乔治·哈尔斯克依靠自己堂兄投资的6842塔勒银币（1塔勒相当于3马克）建立了西门子－哈尔斯克电报机制造公司，主要生产西门子发明的指南针式电报机，这个公司也就是后来西门子公司的前身。1848年西门子公司赢得了法兰克福至柏林的电报线路合同，从此开始了大发展。
　　作为工程学家，西门子对技术的喜爱直接影响到了西门子公司的发展。创建时西门子除了依靠电报业务外，就以发展和推广新技术支撑主要业务发展。除了管理公司外，西门子更多的把时间放在了工程研究上。
　　1866年，西门子提出了发电机的工作原理，并由西门子公司的一名工程师完成了人类第一台发电机。同年，西门子还发明了第一台直流电动机。西门子研发的这些技术往往马上被产品化投入市场，或者将其应用到新的产品中。例如有轨电车（1881）、无轨电车（1882）、电梯（1880）、电气火车（1879）等都是西门子公司利用其创始人的发明最先投入市场的。讽刺的是，直到20世纪末才开始有所发展的电动汽车也是西门子公司在1898年最先发明的。
　　1890年西门子退休。此前德皇弗里德里希三世授予其贵族称号。西门子的名字也被用来命名电导率的单位。
导国际单位：西门子
　　西门子(Siemens)，是物理电路学及国际单位制中，电导、电纳和导纳，三种导抗的单位。
　　西门子的符号为 S，中文简写为 [西]
　　英文全写为Siemens。这个名字是为了纪念德国工程学家维尔纳·冯·西门子。
　　其他单位转换及量纲式：
　　1 西[门子]=1 安培/伏特=1 / 欧姆=1 安培的平方/瓦特=1 米的负二次方 X 千克的负一次方 X 秒的三次方 X 安培的平方

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刘盛纲，微波电子学家。安徽肥东人，出生于1933年是中国科学院院士。1954年加入中国共产党。毕业于南京工学院无线电系。中国电子学会第二届常委理事和真空电子学会第二、届副主任。是中共十二大代表。在研究电子回旋脉塞理论方面有新成就。著有《微波电子学导论》、《相结论电子学》。物理电子学、光学和光学工程学科的博士生导师，在微波电子学、相对论电子学等领域卓有建树，已为国家培养了硕士研究生100多名，博士研究生27名，博士后4名。

目录
1 简介
2 简历
3 贡献
4 荣誉
5 研究方向
6 教育研究
7 相关词条
8 参考资料
刘盛纲-简介        

教授，中科院学部委员，电磁场与微波技术学科博士导师。
刘盛纲1933年12月出生，1955年毕业于南京工学院并留校任教，1956年在成都电讯工程学院攻读苏联专家的研究生并任专业翻译，1978年任教授。1984年任成都电讯工程学院副院长，1986年至今任电子科技大学校长。他是“强辐射”,“大功率微波”及“电磁场与微波”三个国家重点实验室的学术委员会主任。电子物理学家。安徽肥东人。1955年毕业于南京工学院。1958年在成都电讯工程学院通过副博士学位论文答辩。电子科学技术大学教授、校长（1985－2001）。提出了一种新的复合式静电强流电子光学系统并进行严格的理论分析；建立了广义的强流电子轨迹方程；建立了以电子回旋中心坐标系为基础的电子回旋脉塞的动力学理论体系；提出并建立了静电电子回旋脉塞的概念与线性及非线性理论，并在此基础上提出和发展了静电自由电子激光的新概念及其理论；提出并建立了特殊准光学谐振系统，进行了理论分析与实验验证，发展了相对论空间电荷波理论和自由电子激光的空间电荷波理论。近年来又提出了电子注－波－等离子体三体互作用理论；提出了离子通道混合不稳定性理论及离子通道电磁波泵自由电子激光及其理论，并发展了微波等离子体激发准分子激光的理论等一系列重要的研究工作，为等离子体微波电子学的发展奠定了坚实的理论基础。1980年当选为中国科学院院士（学部委员）。
刘盛纲-简历   

1954年加入中国共产党。1955年毕业于南京工学院无线电系，1956至1958年在成都电讯工程学院修完研究生课程。历任成都电讯工程学院讲师、教授、副院长、院长，中国科学院技术科学部委员，中国电子学会第二届常委理
刘教授事和真空电子学会第二、届副主任。是中共十二大代表。1978年任教授，1980年获全国劳动模范称号。1980年被选为中国科学院学部委员，1984年任成都电讯工程学院副院长。1985年获全国五一劳动奖章。专于微波电子学，在研究电子回旋脉塞理论方面有新成就。著有《微波电子学导论》、《相结论电子学》。1986年至今任电子科技大学校长。刘盛纲教授是中国电子学会副理事长、中国真空电子学会会长、国务院学位委员会学科评审组成员和“电子科技大学学科”组组长、国家“863-410”主题专家组成。

电子科学技术大学教授、校长（1985－2001）。提出了一种新的复合式静电强流电子光学系统并进行严格的理论分析；建立了广义的强流电子轨迹方程；建立了以电子回旋中心坐标系为基础的电子回旋脉塞的动力学理论体系；提出并建立了静电电子回旋脉塞的概念与线性及非线性理论，并在此基础上提出和发展了静电自由电子激光的新概念及其理论；提出并建立了特殊准光学谐振系统，进行了理论分析与实验验证，发展了相对论空间电荷波理论和自由电子激光的空间电荷波理论。近年来又提出了电子注－波－等离子体三体互作用理论；提出了离子通道混合不稳定性理论及离子通道电磁波泵自由电子激光及其理论，并发展了微波等离子体激发准分子激光的理论等一系列重要的研究工作，为等离子体微波电子学的发展奠定了坚实的理论基础。1980年当选为中国科学院院士（学部委员）。

刘盛纲-贡献        

受聘教授刘盛纲教授是国家级有突出贡献的专家，国际著名的微波电子学家，现任中国电子学会副理事长、国家高技术863-410主题专家组成员、美国ＩＥＥＥ高级会员、国际电磁科学院院士，担任过多届国际会议主席和分会主席。目前，他是国内、外十余所著名大学的客座教授。

刘盛纲教授已出版著作四部，在微波电子学、相对论电子学等领域发表论文150余篇，在电子回旋脉塞、自由电子激光方面提出了一系列新概念，建立了有关理论，作出了开创性及奠基性工作，得到国际上的公认和好评，获国家自然科学奖、国家级、部省级科技进步奖20多项。

获得了毫米波—红外线领域的国际最高奖——K.J.BUTTON奖。此奖项是表彰和肯定近半个世纪以来他在这个领域所做出的杰出贡献。该奖自诞生以来，获比殊荣的不到10人，刘盛纲是中国大陆获奖的第一人。毫米波—红外线领域是国际上的热门研究领域，在军事和工业应用上具有重大价值，人们之所以能够打手机、看电视、听广播，都离不开这一领域的研究。

刘盛纲-荣誉        
刘盛纲中共党员，中国科学院院士，电子科技大学校长，教授，博士生导师，中国科技大学等10余所国内著名大学兼职教授，党的十二大代表，第七?八届全国政协委员。刘盛纲院士是中国自己培养出来的第一代杰出的电子物

劳模代表理学家，是中国本领域的先驱者和具有国际声誉的学术带头人。全国首批重点学科工学“物理电子学与光电子学”理学“光学”博士及博士后导师。已培养硕士、博士研究生及博士后等高级科技人才130余名。

在微波电子学、相对论电子学、电子回旋脉塞、自由电子激光、微波等离子体等领域方面，首先在国际上提出并建立了一系列理论体系，做出了突出贡献，出现学术专著4本，发表论文150余篇，专著《相对论电子学》1990年获全国优秀科技图书一等奖。曾主持过4次大型国际学术会议，担任大会主席，10次担任国际学术会议国际委员会委员及分会主席，14次受邀在国际学术会议上做特邀主题报告。

曾获国家级、部、委及省级科技进步奖25项，1987年获得第14届“国际马可尼奖”提名。两获得“国家级有突出贡献中青年专家”称号，全国劳动模范，首批“五一”劳动奖章获得者，四川省青年科学基金专家委员会主任，世界银行贷款第二个大学项目中国专家组副组长，国家863—410主题专家组成员，还受聘担任“大功率微波电真器件技术”和“强辐射”国家重点实验室以及中国科学院电子学研究所“高功率微波与电磁辐射”国家级开放重点实验室等三个学术委员会主任。目前主持国家自然科学基金会跨学科重大项目“微波等离子体及其应用基础研究”的研究工作。

刘盛纲-研究方向        
提出了一种新的复合式静电强流电子光学系统并进行严格的理论分析建立了广义的强流电子轨迹方程建立了以电子回旋中心坐标系为基础的电子回旋脉塞的动力学理论体系提出并建立了静电电子回旋脉塞的概念与线性及非线性理

刘盛纲论，并在此基础上提出和发展了静电自由电子激光的新概念及其理论提出并建立了特殊准光学谐振系统，进行了理论分析与实验验证，发展了相对论空间电荷波理论和自由电子激光的空间电荷波理论。近年来又提出了电子注－波－等离子体三体互作用理论提出了离子通道混合不稳定性理论及离子通道电磁波泵自由电子激光及其理论，并发展了微波等离子体激发准分子激光的理论等一系列重要的研究工作，为等离子体微波电子学的发展奠定了坚实的理论基础。

对一种物理现象的研究持续了70多年至今仍长盛不衰，这在科学史上是非常罕见的。瓦维洛夫—契林柯夫辐射包含着非常丰富的物理内容，并且在科学技术上有很多重要的应用，成为一门既有高深的学术内涵又有重要而广泛的实际应用的科学。VCR是一个典型的科学研究过程，它充分反映了理论研究和实验研究的相互依赖和相互促进关系。科学家们永远在探索和发现自然，以求得更多和更深的关于自然的知识，为社会和人类作出贡献。从事研究科学工作，绝不能以获奖为目的。显然，从事契林柯夫辐射的研究工作很难再一次获得诺贝尔奖，但至今仍有那么多顶尖的科学家在从事这方面的研究工作。

刘盛纲-教育研究        
中国科学院院士、原电子科技大学校长刘盛纲院士接受记者采访时深感加强学科建设是我国高等教育应对加入世贸组织的一项紧迫任务。刘院士认为，就目前我国的教材水平和教师的整体水平而言，要建立真正的一流大学任务还相当艰巨。


刘盛纲刘教授认为中国最好的教材是统编教材，除此之外还有一些学校自编教材、讲义等等，这在国外同行看来十分不解，学校的办学方向、办学特色、培养目标不同，为何要使用统一编写的教材？更何况教材本身也与国际一流学科的要求相去甚远。课程设置、安排很老化，跟不上发展的形势亟待调整改革。

刘盛纲教授以中国四年制大学本科的课程设置为例，说明了学科建设的“龙头”地位不可忽视：“四年大学本科共有1800个左右的学时，40多门学科，其中德育教育课程就有185个学时，占去总学时的10％以上，加之，一些德育教育空洞无实效，学生不愿学，老师不愿教，浪费了不少宝贵的时间和教育资源。”刘院士认为，德育教育的重点应放在中学阶段，大学德育教育应该改革。

“国内高校要与国际高水平院校竞争，其首要问题就是要解决师资问题”。总结多年的科研教学经验，刘盛纲院士认为，建设一支高水平的师资队伍，最重要的是要尊重知识，尊重人才。经过多年的努力和积淀，各高校都培养和造就了一大批在不同领域里有突出贡献的教授、专家和学者。对这些已有人才要人尽其用，调动他们的工作积极性，为他们的工作创造更好的条件。

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　詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell 1831--1879)
　　詹姆斯·克拉克·麦克斯韦是继法拉第之后集电磁学大成的伟大科学家。1831年11月13日生于苏格兰的爱丁堡，自幼聪颖，父亲是个知识渊博的律师，使麦克斯韦从小受到良好的教育。10岁时进入爱丁堡中学学习14岁就在爱丁堡皇家学会会刊上发表了一篇关于二次曲线作图问题的论文，已显露出出众的才华。1847年进入爱丁堡大学学习数学和物理。1850年转入剑桥大学三一学院数学系学习，1854年以第二名的成绩获史密斯奖学金，毕业留校任职两年。1856年在苏格兰阿伯丁的马里沙耳任自然哲学教授。1860年到伦敦国王学院任自然哲学和天文学教授。1861年选为伦敦皇家学会会员。1865年春辞去教职回到家乡系统地总结他的关于电磁学的研究成果，完成了电磁场理论的经典巨著《论电和磁[1]》，并于1873年出版，1871年受聘为剑桥大学新设立的卡文迪什试验物理学教授，负责筹建著名的卡文迪什实验室，1874年建成后担任这个实验室的第一任主任，直到1879年11月5日在剑桥逝世。
　　麦克斯韦主要从事电磁理论、分子物理学、统计物理学、光学、力学、弹性理论方面的研究。尤其是他建立的电磁场理论，将电学、磁学、光学统一起来，是19世纪物理学发展的最光辉的成果，是科学史上最伟大的综合之一。他预言了电磁波的存在。这种理论预见后来得到了充分的实验验证。他为物理学树起了一座丰碑。造福于人类的无线电技术，就是以电磁场理论为基础发展起来的。
　　麦克斯韦大约于1855年开始研究电磁学，在潜心研究了法拉第关于电磁学方面的新理论和思想之后，坚信法拉第的新理论包含着真理。于是他抱着给法拉第的理论“提供数学方法基础”的愿望，决心把法拉第的天才思想以清晰准确的数学形式表示出来。他在前人成就的基础上，对整个电磁现象作了系统、全面的研究，凭借他高深的数学造诣和丰富的想象力接连发表了电磁场理论的三篇论文：《论法拉第的力线》（1855年12 月至1856年2月）；《论物理的力线》（1861至1862年）；《电磁场的动力学理论》（1864年12月8日）。对前人和他自己的工作进行了综合概括，将电磁场理论用简洁、对称、完美数学形式表示出来，经后人整理和改写，成为经典电动力学主要基础的麦克斯韦方程组。据此，1865年他预言了电磁波的存在，电磁波只可能是横波，并计算了电磁波的传播速度等于光速，同时得出结论：光是电磁波的一种形式，揭示了光现象和电磁现象之间的联系。1888年德国物理学家赫兹用实验验证了电磁波的存在。麦克斯韦于1873年出版了科学名著《电磁理论》。系统、全面、完美地阐述了电磁场理论。这一理论成为经典物理学的重要支柱之一。在热力学与统计物理学方面麦克斯韦也作出了重要贡献，他是气体动理论的创始人之一。1859年他首次用统计规律得出麦克斯韦速度分布律，从而找到了由微观两求统计平均值的更确切的途径。1866年他给出了分子按速度的分布函数的新推导方法，这种方法是以分析正向和反向碰撞为基础的。他引入了驰豫时间的概念，发展了一般形式的输运理论，并把它应用于扩散、热传导和气体内摩擦过程。1867年引入了“统计力学”这个术语。麦克斯韦是运用数学工具分析物理问题和精确地表述科学思想的大师，他非常重视实验，由他负责建立起来的卡文迪什实验室，在他和以后几位主任的领导下，发展成为举世闻名的学术中心之一。他善于从实验出发，经过敏锐的观察思考，应用娴熟的数学技巧，从缜密的分析和推理，大胆地提出有实验基础的假设，建立新的理论，再使理论及其预言的结论接受实验检验，逐渐完善，形成系统、完整的理论。特别是汤姆孙W卓有成效地运用类比的方法使麦克斯韦深受启示，使他成为建立各种模型来类比研究不同物理现象的能手。在他的电磁场理论的三篇论文中多次使用了类比研究方法，寻找到了不同现象之间的联系，从而逐步揭示了科学真理。
　　麦克斯韦严谨的科学态度和科学研究方法是人类极其宝贵的精神财富。
父亲的影响
　　在科学史上，一些重大的理论，常常要靠许多人的前赴后继、不辞劳苦的努力，才能创立起来。19世纪，导致物理学爆发一场革命的电磁理论的创立，就是这样的。从奥斯特、安培发现电流的磁效应开始，经过法拉第的奠基，到理论的完成，前后经历了半个多世纪。最后完成这个理论的人，是英国杰出的数学家物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦。
　　麦克斯韦比法拉第小40岁。1831年11月13日，他生在苏格兰古都爱丁堡，跟电话发明家贝尔（1847～1922）是同乡。法拉第发现电磁感应恰好也在1831年。这一年就成了电学史上值得纪念的一年。
　　麦克斯韦的父亲约翰·克拉克·麦克斯韦，是个热衷于技术和建筑设计的律师，对麦克斯韦的一生影响很大。约翰·克拉克·麦克斯韦思想开通，讲究实际，非常能干。家里的大小事情，从修缮房屋、剪裁衣服到制作玩具，他样样都会做。他在爱丁堡附近的乡下有座庄园，麦克斯韦的童年就是在这座庄园里度过的。这个孩子从小喜欢思考问题，很受父母宠爱。小家伙跟着父母出去玩，一张小嘴总要不停地提出各种各样的问题。沿途所见，从路边的桑树、脚下的石块，直到行人的穿着表情，都成了他发问的内容。有些幼稚可笑的问题，常常把过路人也逗乐了。一次他们看见路旁停着一辆空马车，两岁的麦克斯韦突然问父亲：“爸爸，你看那辆马车为什么不走呢？”父亲信口回答：“它在休息。”“它为什么要休息呢？”“大约累了吧，”父亲敷衍说。“不，”儿子纠正说，“它是肚子痛！”“不是肚子痛，是累了。”
　　“不是累了，是肚子痛！”儿子一口咬定。父亲忍不住笑了起来。后来，麦克斯韦稍大一点，提的问题更有意思了，比如“树木为什么向天上长”呀，
　　“蚂蚁会不会说话”呀。有一天，麦克斯韦的姨妈给他带来一篮苹果。小家伙缠住她问：“苹果为什么是红的？”姨妈被这个突然的问题难住了，一时不知道怎样回答才好。为了摆脱窘境，她就叫麦克斯韦去吹肥皂泡玩，谁知道个主意更糟了。肥皂泡在阳光下呈现出美丽的五颜六色，使得麦克斯韦又惊又喜，向她提出了更多的关于颜色的问题。父亲见儿子对自然感兴趣，非常高兴，后来就带他去听爱丁堡皇家学会的科学讲座，当时他的个头还没有讲台高呢！约翰·克拉克·麦克斯韦本人是皇家学会的活跃分子，儿子跟随他经常出入科学界，受到不少熏陶。
　　麦克斯韦童年的欢乐是短暂的。他八岁那年，母亲患肺结核不幸去世。这种病在今天是不难治好的，但是在一个世纪以前的当时，却是不治之症。因为那时没有特效药，一个人得了肺病，就等于判了死刑。和麦克斯韦同时代的英国女作家夏洛蒂·勃朗特 （《简·爱》作者）三姊妹，贝尔的两个兄弟，都是因为患肺病夭折的。
　　母亲去世以后，麦克斯韦的父亲挑起了哺养、教育儿子的全部担子。他既是父亲，又兼做母亲，操了不少心。幼年丧母本来是不幸的，麦克斯韦失去母爱，性情渐渐变得孤僻、内向。他最大的快乐，是形影不离地跟着父亲走，给父亲当个小小的帮手。父子两人朝夕相处，相依为命，关系非常亲密。
　　麦克斯韦 10岁那年，进了爱丁堡中学。中学的生活充满了喧闹和戏剧性。他是在学期中间插班的，第一天上课就受到全班的嘲笑。几个调皮学生看到这个新来的同伴怯生、腼腆，直向他扮鬼脸。由于麦克斯韦童年一直在父亲乡下的庄园里生活，讲话有很重的乡土音。当老师点名叫他回答问题的时候，他刚一开口就引起哄堂大笑。有一次，大约因为发音太怪，连一位文质彬彬的女教师都忍不住笑出泪来。从此老师就很少提问他了。更糟的是，他的衣服全是父亲做的，与众不同。19世纪英国的服装很讲究。妇女把华丽当做时髦。男人却讲究戴高筒礼帽，不论老少，脖子上还要围一条紧绷绷的硬领。麦克斯韦的父亲认为这不但系起来不方便，而且也不卫生。他不顾习俗，给儿子来了个小小的服装改革。这个多才多艺的律师亲自设计、亲手剪裁，替麦克斯韦做了一套简便的紧身服，可以不用穿外套，并且甩掉硬领的累赘。麦克斯韦的皮鞋也是父亲做的，大约是为了缝合的方便，皮鞋头是方的，鞋帮上还有金属纽扣。没料到，这些“奇装异服”却给麦克斯韦招来了许多屈辱。他在班上成了一只名副其实的“丑小鸭”，处处被排挤，受讥笑。每次放学回家，他不是紧身服被人扯破，就是腰带不翼而飞。父亲看到这种情景，痛惜地摇摇头，决定取消这不走运的“服装改革”，儿子尽管眼泪汪汪，却顽强地要坚持穿到底，因为他相信父亲的设计是无可非议的，他不愿向暴力屈服。
数学才华
　　麦克斯韦照样穿着父亲做的衣服进出课堂。他为了保持服装的整洁，常常要用拳头自卫。
　　同学们发现这个新生并不是可以随便欺侮的，就有意孤立他。麦克斯韦本来就怕羞，现在更不愿意和大家往来了。在班里，面对着同学们的热嘲冷讽，他沉默着，但是却从来没有低过头。在忍无可忍的时候，他就用尖刻、辛辣的话来进行回击。下课以后，他总爱独自坐在树下读歌谣，画一些只有他自己才看得懂的图画。要不，他就一个人躲在教室的角落里，专心致志地演算父亲给他出的数学题。同班同学都不理解他，老师也认为他是个古怪的孩子。大家暗中给他取了个外号，叫他“瓜娃”。整个爱丁堡中学，只有低年级的两个学生跟他很友好。那两个学生在班上大约也是受气的，可以说是同病相怜。
　　就这样，麦克斯韦在冷眼中度过了中学的最初时光。
　　谁也没有想到，到了中年级的时候，出现了奇迹。一次学校里举行数学和诗歌比赛，评选揭晓的时候，爆了个大冷门：两个科目的一等奖都由同一个人获得。这个出类拔萃的少年不是别人，而是一向不被人看在眼里的麦克斯韦！这不但使全班同学惊奇得睁大了眼睛，连级任老师也感到意外。他们这才发现，这只灰色的“丑小鸭”原来是一只白天鹅。
　　这次比赛改变了麦克斯韦在班里的地位。优等生总是受崇拜的，再也没有谁取笑他的服装和说话的声音了，同学们开始尊敬他，向他请教疑难问题。麦克斯韦成为全校拔尖的学生，获得了许多奖励。他的光彩，看起来有些像彗星那样突然出现，实际上却是刻苦学习的结果。麦克斯韦对数学、物理学有浓厚的兴趣，尤其喜欢数学。他的数学天赋，最早是父亲在无意中发现的。在麦克斯韦还只有几岁的时候，有一天，父亲叫他画插满金菊的花瓶。麦克斯韦画完交卷的时候，父亲拿过他的画，边看边笑了起来。因为满纸涂的都是几何图形：花瓶是梯形，菊花成了大大小小一簇圆圈，还有一些奇奇怪怪的三角，大概是表示叶子的。从这以后，父亲就开始教他几何学，过后又教他代数。于是，他和数学结下了不解之缘。后来，他在数学竞赛中夺得了冠军，决不是偶然的。
　　麦克斯韦的数学才华，使他很快突破了课本的界限。他还没满15岁，就写了一篇数学论文，发表在《爱丁堡皇家学会学报》上。一个最高学术机构的学报刊登孩子的论文，是罕见的，麦克斯韦的父亲为这件事感到自豪。论文的题目，是讨论二次曲线的几何作图。据说这个问题，当时只有大数学家笛卡尔 （1596～1650）曾经研究过。麦克斯韦的方法同笛卡尔的方法不但不雷同，而且还要简便些。当审定论文的教授确证了这一点的时候，都感到非常吃惊。1846年4月，这篇论文在皇家学会上宣读。通常宣读论文的都是作者本人，这一次却不是。因为考虑到麦克斯韦实在太年轻了，论文是由一位教授代读的。
　　麦克斯韦不但是个少年科学家，而且还是个小诗人。有趣的是，历史上不少著名的科学家都能做诗。罗蒙诺索夫常常把写诗当做消遣，他的颂歌很受叶卡德琳娜女皇青睐。因为这个缘故，罗蒙诺索夫几次幸免于政治迫害。化学大师戴维也是一位诗歌高手，只是因为他在科学方面的成就非常大，他的诗歌创作的光华才被掩盖了。麦克斯韦的诗歌，成就虽然不及罗蒙诺索夫，却也自成一格。他的诗常被同学传抄、朗诵。麦克斯韦一生都没有放弃过写诗的爱好，不过，他却从来没有想过要当一个诗人。他的诗多半是即兴的作品，他常常在亲友们欢聚的时候给他们朗读自己的诗。诗的内容，有不少是科学题材。
　　麦克斯韦在中学时代，还喜欢玩陀螺。它类似我国儿童玩的那种陀螺，玩的时候用绳子不断地抽打，陀螺就不停地在地上旋转。据说他一生都爱玩陀螺，还教他的许多朋友玩过。另外，对一种叫做活动画筒的玩具，他也有强烈的兴趣。麦克斯韦的这两种爱好，不单纯是为了娱乐，主要还是为了探索科学的道理。这两种玩具的原理，后来都被他应用到科学上去了。
　　1847年秋天，16岁的麦克斯韦中学毕业以后，考进了苏格兰最高学府爱丁堡大学，专门攻读数学和物理学。他是班上年纪最小的学生，坐位在最前排，站队总是在最后，书包里揣着陀螺和诗集。这个前额饱满、两眼炯炯有神的小伙子，很快就引起了全班的注意。他不但考试名列前茅，而且经常对老师的讲课提出问题。有一次，他指出一位讲师讲的公式有错误。那个讲师起初不相信，回答说：“如果你的对了，我就把它称做麦氏公式！”讲师晚上回家一验算，果然是自己讲错了。
　　到大学二年级的时候，麦克斯韦掌握的知识已相当广泛了。除了学习必修的功课，他还开始自己搞研究，选题范围涉及光学、电化学和分子物理学三个领域。这对锻炼他独立思考的能力起了很好的作用。不久，他在《爱丁堡皇家学会学报》上又发表了两篇论文。一位赏识他的物理教授，还特许他单独在实验室做实验。
　　爱丁堡大学给麦克斯韦留下了良好的回忆。在这里，他获得了登上科学舞台所必需的基本训练。但是，三年以后，对麦克斯韦说来，这个摇篮显得狭小了。为了进一步深造，1850年他在征得父亲的同意以后，离开了爱丁堡。转到人才辈出的剑桥大学学习。
利器在手
　　剑桥大学创立在1209年，是英国首屈一指的高等学府，有优良的科学传统。牛顿曾经在这里工作过30多年，达尔文（1809～1882）也是在这里毕业的。19岁的麦克斯韦初到剑桥大学，一切都觉得新鲜，他几乎每天都和父亲通信，报告自己的见闻、感想和学习收获。第二年，他由于考试成绩优异，获得了奖学金。当时，大学生大多数都是自费，获得奖学金的总是最勤奋的学生。按照规定，获得奖学金的学生都在一起吃饭，因此，麦克斯韦结识了一群有为的年轻人，他逐渐克服了少年时代的孤僻，活跃起来。不久，他被吸收加入了一个叫做“使徒社”的学术团体。这个团体又叫做“精选论文俱乐部”，专门评选学生中最优秀的论文。有意思是，“使徒社”的名称是根据《圣经》取的。因为耶稣只有12个门徒，“使徒社”也只能由12个成员组成，所以整个剑桥大学每届只能有12个学生属于这个团体。这个团体实际上是一个小小的“皇家学会”，必须是最出类拔萃的学生才有资格参加。
　　这个时期，麦克斯韦专攻数学，读了大量的专著。他的学习方法，不像法拉第那样循序渐进，井井有条。他读书不大讲究系统性，有时为了钻研一个问题，他可以接连几周其他什么都不管；而另一个时候，他又可能碰到什么就读什么，漫无边际，像一个性急的猎手，在数学领域里纵马驰骋。
　　课后，“使徒社”的成员们常在一起讨论各种问题。他们很欣赏麦克斯韦即兴创作的诗，但是要和他对话却很困难，因为麦克斯韦说起话来，和他读书一样，常常是天马行空，前言不搭后语，一个题目还没有讲完，他跳到另一个题目上去了。他的思路过于敏捷，让人难以捉摸。再加上他还保持着小时候的习惯，喜欢突然提一此奇怪的问题，比如“死甲虫为什么不导电呢？”“活猫和活狗摩擦可以生电吗？”就更使人反应不过来了。有一次，一位朋友同他到郊外散步。整个傍晚，大约都在讨论对某道难题的解法，麦克斯韦不停地说着，对方生怕不能领会，听得很仔细，但是最后还是一句都没有听懂。麦克斯韦这种机枪式讲授法，给他后来当教授带来不少困难。他一生都不被人理解。中学时候他的服装不被同学理解；大学时候他的语言不被人理解；到后来，他的学说也是很长时间不被人理解。尽管“话不投机”，社友们还是把他看做他们中间独一无二的人。麦克斯韦惊人的想象、闪电般的思维能力、讥诮的诗句，把他们征服了。
　　这是一个奇才，需要名师指点，才能放出异彩。幸运的是，有个偶然的机会，麦克斯韦果然遇上了伯乐，那就是剑桥大学的教授、著名数学家霍普金斯。一天，霍普金斯到图书馆借书，他要的一本数学专著恰被人先借去了。一般学生是不可能读懂那本书的，教授有些诧异，向管理员询问借书人的名字，管理员回答说：“麦克斯韦”。数学家找到麦克斯韦，看见年轻人正埋头作摘抄，笔记上涂得乱七八糟，毫无秩序。霍普金斯不由得对这个青年发生了兴趣，诙谐地说：“小伙子，如果没有秩序，你永远成不了优秀的数学物理学家！”霍普金斯所说的数学物理学家，是指善于运用数学方法解决理论问题的物理学家，通常也称做理论物理学家，需要在数学和物理学上都有很高的造诣。从这以后，麦克斯韦成了霍普金斯的研究生。
　　霍普金斯学问渊博，培养出了不少人才。有多方面成就的威廉·汤姆生
　　（就是著名的开尔文勋爵）和数学家斯托克斯（1819～1903），都是他的门下。麦克斯韦在导师的指导下，首先克服了杂乱无章的学习方法。霍普金斯对他的每一个选题，每一步运算都要求得很严格。那时，麦克斯韦还参加了剑桥大学的斯托克斯讲座。斯托克斯比他大12岁，在数学和流体力学上都有建树，他在数学上的重要发现在科学史上曾经有记载。经过两位优秀数学家的指教，麦克斯韦进步很快，不出三年就掌握了当时所有先进的数学方法，成了有为的青年数学家。霍普金斯对他的评价是：“在我教过的全部学生中，毫无疑问，这是最杰出的一个！”
　　尤其重要的是，麦克斯韦不是一个抽象的数学家。这一点也要归功于他的老师。历来的数学家有两派，一派以古希腊的毕达哥拉斯（约前580～约前500）为鼻祖，认为世界的本原就是抽象的数，数学决定一切；另一派以17世纪的笛卡尔为代表，他指出数学是客观事物的定量反映，也是一种知识工具。这位解析几何的创始人，曾经针对那些纯粹的数学家说：“没有什么比埋头到空洞的数学和抽象的图形中更无聊的了。”这两种对立的态度，导致人们对数学持有两种不同的看法。一种把数学看成纯粹的符号，为数学而数学；另一种却把生动的物理学概念同数学结合起来了，把数学当成研究物理学的手段。霍普金斯和斯托克斯都属于笛卡尔派。
　　麦克斯韦受到他们的直接影响，很重视数学的作用。他一开始就把数学和物理学结合起来。这一点对他以后完成电磁理论，是重要的。
　　1854年，23岁的麦克斯韦参加了数学学位考试。主考人是斯托克斯，题目涉及曲面积分和线积分，难度很大。事后大家才知道，那是斯托克斯刚发现的一个定理。这个定理后来对麦克斯韦的电学研究大有帮助。考试结果，麦克斯韦获得了甲等数学优等生第二名。也就是这一年，他对电磁学产生了浓厚的兴趣。法国浪漫主义作家乔治·桑 （1804～1876）说过：“在抽剑向敌以前，必须练好剑术。”麦克斯韦现在掌握了过硬的数学本领，他是利器在手，只等冲锋了。
继续着法拉第的事业
　　麦克斯韦毕业以后留在学校工作。起初，他研究的课题是光学里的色彩论。不久他读到了法拉第的《电学实验研究》，马上被书中新颖的实验和见解吸引住了。当时学术界对法拉第的学说看法不一致，有不少非议。主要原因是“超距作用”的传统观念影响还很深，旧的大厦动摇了，但是并没有倒塌；同时，也因为法拉第的学说在理论上还不够严谨。作为实验大师，法拉第有许多过人的地方，唯独数学功夫不够，他的创见都是用直观形式表达的。一般的理论物理学家都不承认法拉第的学说，认为它不过是一些实验记录。有个天文学家就公开宣称：“谁要是在精确的超距作用和模糊不清的力线观念之间有所迟疑，谁就是对牛顿的亵渎！”在剑桥大学，学者们也有分歧意见。其中最有见识的，要算威廉·汤姆生了。这位青年教授对电学很有研究，曾经多次向法拉第请教。在麦克斯韦毕业前一年，汤姆生发表了一篇题目是
　　《瞬变电流》的论文，指出莱顿瓶的放电有振荡性质。麦克斯韦见到论文十分佩服，他特地写信给汤姆生，请求他告诉一些研究电学的门路。汤姆生比麦克斯韦大七岁，他后来没有能够把电磁研究坚持到底。但是，他对麦克斯韦却有不少帮助。麦克斯韦在给父亲的信里曾经高兴地谈到，汤姆生很乐意指教他。
　　麦克斯韦受这位先行者的启示，相信法拉第的学说中包含着真理。他在认真研究了法拉第的著作以后，省悟出力线思想的宝贵价值，也看到了法拉第定性表述的弱点。这个初出茅庐的青年科学家决心用数学来弥补这一点。
　　一年以后，24岁的麦克斯韦麦表《论法拉第的力线》，这是他第一篇关于电磁学的论文。在论文中，麦克斯韦通过数学方法，把电流周围存在力线这个现象，概括做一个高等数学里的矢量微分方程。根据这个方程，每一股电流都产生一条环状磁力线。这一年（1855），恰好法拉第结束了长达30多年的电学研究，他在科学笔记里写下了最后一个编号：5430。正是“芳林新叶催陈叶，流水前波让后波”，麦克斯韦接过了这位伟大先驱者的火炬，开始向电磁领域的纵深挺进。
　　《论法拉第的力线》这篇论文，虽然基本上是对法拉第力线概念的数学
　　“翻译”，却是十分重要的一步。因为麦克斯韦一开始就使用了数学方法，而且选定了法拉第学说的精髓——力线思想，当做自己研究的起点。这表明麦克斯韦的科学洞察力确实是不同来凡响的。他认准了主攻方向，就坚定不移地研究下去。他后来的一系列论文，步步深入，都是沿着这条正确道路走的。这一点，是他比汤姆生高明的地方。汤姆生已经走到真理的边缘，却迟疑不前；麦克斯韦抓住了真理，就锲而不舍。所以麦克斯韦尽管起步比较迟，却第一个登上了光辉的顶峰。
　　科学的道路总是不平坦的。正当麦克斯韦的研究很有希望的时候，一桩不幸的事情打断了他的计划。一天，他正在埋头研究几篇新近的电学资料，邮递员送来一封家信。他拿到信，一眼看出不是父亲的笔迹，心头不由一惊。他许久以来担心的事情终于发生了。父亲年老体弱，健康恶化，突然病倒在床。那封信是父亲请别人代写的。麦克斯韦读完信，心里十分焦虑和难过。他对父亲的感情是非常深的。从幼年起，父亲就是他的良师益友，也是整个家庭的支柱。十几年来，他们朝夕相处，十分融洽。麦克斯韦离家求学以后，他们几乎每天通信，交换各种科学思想和对社会的见解，也畅谈有趣的日常生活。
　　为了照顾父亲，麦克斯韦只得离开剑桥大学，到离家比较近的阿伯丁工作。阿伯丁是英国北部的一个海港，那里的一所学院答应让麦克斯韦担任自然哲学讲师，可是需要等一段时间。麦克斯韦整夜守在父亲床前，尽力减轻老人的病痛。但是不论他怎样小心伺候，还是没有挡住死神的降临。1856年春天快要到来的时候，父亲终于离开了人间。这在麦克斯韦生活中，无疑是不可弥补的损失。他悲痛的心情久久不能平息。
　　不久，阿伯丁的马锐斯凯尔学院正式聘请他当自然哲学教授。麦克斯韦在就职以前，回到剑桥大学办理一些事务，停留了好几个月。他当时的心情很矛盾。对于母校，他是留恋的，而且父亲已经去世，他留在阿伯丁的意义也不大了，更主要的是他的电磁研究刚刚开始，他不知道在阿伯丁有没有合适的研究条件。但是，马锐斯凯尔学院已经给他下了聘书，据说院长很赏识他，他不好推脱，只得上任了。这一去，他的电磁研究竟推迟了四年。
法拉第的启发
　　1860年初夏，马锐斯凯尔学院的物理学讲座由于某种原因停办了。28的麦克斯韦离开阿伯丁港，到伦敦皇家学院去任教。他的妻子也随同前往。这次工作调动，是麦克斯韦一生事业的转折点。
　　在这以前，还有一段小小的插曲。麦克斯韦最初的母校爱丁堡大学，也要聘请一个自然哲学教授。他开始是准备去那里的。应选的一共有三个人，另外两个是他在剑桥大学的同学，其中一个还是中学的同学。三个人里究竟应该取谁，当局决定通过考试来决定。要是论学问，麦克斯韦稳拿第一，但是比口才，他吃亏了。考试结果，麦克斯韦名列最后，连主考人对他的讲课能力都表示怀疑。当时一家爱丁堡杂志评论这件事，也很替他惋惜。俗话说：
　　“塞翁失马，焉知非福”，麦克斯韦没有被爱丁堡大学选中，自然是件憾事，但是他却因为这个转到了皇家学院，完成了一生中最重要的贡献。
　　麦克斯韦在阿伯丁的四年时间里，一直怀着一桩心事，就是想用数学工具表达法拉第的学说。他的这个愿望，1855年只开了个头就搁下了。就是在研究土星的苦战中，只要见到有关电磁学方面的文章，也都会引起他密切的关注。他经常给法拉第写信，探索电磁的奥秘。他的案头一直摆着《电学实验研究》。每次打开这部辉煌的巨著，他的情绪就十分激动。法拉第，这位他当时还没有见过的伟人，给物理学描绘了一幅多么形象的图画啊！电、磁、光、力线、波动……在它们背后隐藏着什么规律呢？
　　麦克斯韦到伦敦以后特地拜访法拉第。这是一次难忘的会晤。青年物理学家递上名片，不一会儿，法拉第面带微笑地走了出来。这位实验大师已经年近七旬，两鬓斑白。他同麦克斯韦一见如故，亲切地交谈起来。
　　这两位伟人，他们不但在年龄上相差40岁，而且在性格、爱好、特长等方面也迥然不同，可是他们对物质世界的看法却产生了共鸣。这真是奇妙的结合：法拉第快活、和蔼，麦克斯韦严肃、机智。老师是一团温暖的火，学生像一把锋利的剑。麦克斯韦不善于辞令，法拉第演讲起来却是娓娓动听。一个不精通数学，另一个却对数学运用自如。两个人的科学方法也恰好相反：法拉第主要是实验探索，麦克斯韦擅长理论概括。可以说，他们在许多方面是互相补充的；爱因斯坦曾经把他们称做一对，说他们就像伽利略和牛顿一样，相辅相成。麦克斯韦自己也谈到过这一点：“因为人的心灵各有它不同的类型，科学的真理也就应该用种种不同的形式表现，不管它是用具有生动的物理学色彩的定性形式出现，还是用朴素无华的一种符号表示出现，它都应该被当做是同样科学的。”这话自然是对的，字里行间流露出对法拉第的尊敬。不过，不同的科学方法，发掘科学的深度却常常不同。法拉第用直观而形象的方式表达的真理，麦克斯韦最后用惊人的数学才能把它总结出来，并且提到理论的高度，所以他的认识就更深刻，更透入事物的本质，因此更带有普遍性。
　　4年以前，法拉第曾经称赞过《论法拉第的力线》这篇论文，他没有料到论文的作者竟这样年轻。当麦克斯韦征求他对论文的看法的时候，法拉第说：“我不认为自己的学说一定是真理，但是你是真正理解它的人。”
　　“先生能给我指出论文的缺点吗？”麦克斯韦谦虚地说。
　　“这是一篇出色的论文。”法拉第沉思地说，“但是，你不应该停留在用数学来解释我的观点，你应该突破它！”
　　法拉第的话像一盏明灯，照亮了青年物理学家麦克斯韦前进的道路。他马上用最大的热情投入新的战斗。
　　他设计了一个理论模型，试图对法拉第的力线观念作进一步探讨。这个模型完全建立在机械结构的类比上，有人称它是“以太模型”，现在看上去既枯燥又很不好懂。一位英国现代科学史家，用了整页篇幅也没有说清楚。事实上，麦克斯韦在晚期的著作里也舍弃了这个模型。奇怪的是，麦克斯韦竟把它当作跳板，成功地登上了真理的彼岸。
大厦终于落成
　　在讨论以太模型的时候，麦克斯韦对自己发现的一个重要事实引起了极大的注意。他分析了法拉第对电介质的研究以后，确认在电场变化着的电介质中，也存在电流，他把这称做“位移电流”。另外，他还计算出这种电流的速度。麦克斯韦惊奇地发现：位移电流的速度恰好等于光速！
　　这是偶然的巧合吗？天下哪有这样的巧事。他兴奋得几天都没有睡好觉，妻子帮他仔细核对了好几遍，数据确实没有差错。这意味着他计算出了电磁波的传播速度同光速是相等的，这是个非常了不起的发现，尽管他当时还没有完全意识到这一点。几天后，他写信给法拉第报告了这个结果。他在信里说，他计算出的电磁波的传播速度是“每秒310740公里”，而“12年以前菲索（1819～1896）用直接实验测定的光速，却是每秒314858公里！”信寄出的麦克斯韦时间是1861年10月19日。法拉第有没有给他回信，史料上没有记载。但是毫无疑问，正是这个发现，促使麦克斯韦4年以后断定光就是电磁波。
　　1862年，麦克斯韦在英国《哲学杂志》第4卷23期上，发表了第二篇电磁学论文《论物理学的力线》。文章一登出来，立刻引起了广泛的注意。英国著名物理学家、电子的发现人约瑟夫·汤姆逊后来回忆说：“我到现在还清晰地记得那篇论文。当时，我还是一个18岁的孩子，一读到它，我就兴奋极了！那是一篇非常长的文章，我竟把它全部抄下来了。”
　　这的确是一篇划时代的论文，它同1855年的《论法拉第的力线》相比，有了质的飞跃。论文不再是法拉第观点的单纯数学翻译，而是作了重大的引申和发展。其中具有决定意义的一步，是引进了“位移电流”的概念。这以前，包括法拉第在内，人们讨论电流产生磁场的时候，指的总是传导电流，也就是在导体中自由电子运动所形成的电流。麦克斯韦在研究中感到这个旧概念存在很大的矛盾。比如在连接交变电源的电容器中，电介质里并不存在自由电荷，也就是没有传导电流，但是磁场却同样存在。麦克斯韦经过反复思考和分析，毅然指出，这里的磁场是由另一种类型的电流形成的，这种电流在任何电场变化着的电介质中都存在，它和传导电流一起，形成了闭合的总电流。麦克斯韦通过严密的数学推导，求出了表示这种电流的方程式，把它称做位移电流。
　　从理论上引出位移电流的概念，实在是电磁学上继法拉第电磁感应以后的一项重大突破。根据这个科学假设，麦克斯韦推导出两个高度抽象的微分方程式 （方程式直到1865年才最后完善），这就是著名的麦克斯韦方程式。这组方程式，从两方面发展了法拉第的成就。一是位移电流，它表明不但变化着的磁场产生电场，而且变化着的电场也产生磁场；二是方程式不但完满地解释了电磁感应现象，而且还在理论上进行了总结。就是凡是有磁场变化的地方，它的周围不管是导体或者电介质，都有感应电场存在。经过麦克斯韦创造性的总结，电磁现象的规律，终于被他用不可动摇的数学形式揭示出来。电磁学到这时才开始成为一种科学的理论。
　　在自然科学史上，只有当某一种科学达到了高峰，才可能用数学表示成定律形式。这些定律不但能够解释已知的物理现象，而且还可以揭示出某些还没有发现的东西。正像牛顿的万有引力定律预见了海王星一样，麦克斯韦在《论物理学的力线》中，预见了电磁波的存在。他指出，既然交变的电场会产生交变的磁场，交变的磁场又会产生交变的电场，那么，这种交变的电磁场就会用波的形式向空间散布开去。当时，麦克斯韦才31岁，这是他一生中最辉煌的一年。
　　麦克斯韦继续向电磁学领域的深度进军。1865年，他发表了第三篇电磁学论文《电磁场动力学》。论文发表在《伦敦皇家学会学报》上。在这篇重要文献中，麦克斯韦方程的形式更完善了。他采用法国数学家、力学家拉格朗日（1736～1813）和爱尔兰数学家、物理学家哈密顿（1805～1865）创立的数学方法，由那组方程式直接推导出了电场和磁场的波动方程，电磁波的传播速度根据那个波动方程的系数计算，正好等于光速！这同麦克斯韦4年以前推算的那个比值完全一样。直到这个时候，电磁波的存在是确定无疑的了！因此他大胆断定，光也是一种电磁波。法拉第当年关于光的电磁理论的朦胧猜想，就这样由麦克斯韦变成了科学的理论。法拉第和麦克斯韦的名字，从此联系在一起，就跟伽利略和牛顿的名字一样，在物理学上永放光彩。
　　麦克斯韦在伦敦皇家学院总共任教5年。这5年是他一生中的多产时期。除了建立电磁理论以外，他在分子物理学、气体动力学上也都有贡献。
　　1865年，麦克斯韦正式宣布光的电磁学以后不久，就辞去皇家学院的教席，回到他的家乡格伦莱庄园系统地总结研究成果，撰写电磁学专著。经过几年苦干，他写的《电磁学通论》在1873年问世。这是一部电磁理论的经典著作，麦克斯韦系统地总结了19世纪中叶前后，库仑、安培、奥斯特、法拉第和他本人对电磁现象的研究成果，建立了完整的电磁理论。这部巨著的重大意义，完全可以同牛顿的《数学原理》（力学）和达尔文的《物种起源》
　　（生物学、数学）相比较，它也是人类智慧的结晶。
　　电磁理论的宏伟大厦，经过几代人的努力，巍然矗立起来了！《电磁学通论》的出版成了当时物理学界的一件大事。当时麦克斯韦已经回到剑桥大学任教，他的朋友和学生对这部书已经期待很久了。人们争先恐后地到书店里去购买，第一版几天就卖完了。
最后的评价
　　《电磁学通论》虽然一抢而空，但是真正读懂的人却寥寥无几。不久，就听到有人批评它艰深难懂。当然，高度抽象的麦克斯韦微分方程，毕竟不像 2×2=4那么简单。单是两个公式、几个数学符号，就包罗了电荷、电流、电磁、光等自然界一切电磁现象的规律，这在一般人看来，确实是不可思议的。另外，还有一个更主要的原因，就是从麦克斯韦宣布他的理论以后，一直没有人发现电磁波。而能否证明有电磁波存在，是检验麦克斯韦理论的关键。因此许多物理学家都抱着怀疑态度。就连从前热情鼓励麦克斯韦的威廉·汤姆生，也不敢肯定麦克斯韦的预言是否可靠。
　　麦克斯韦的电磁理论，在物理学上有划时代的意义。遗憾的是，麦克斯韦本人没有能够证实自己的理论（在一定程度上可以说是“没有去证实”）。这有客观原因，也有主观原因。由于环境和工作条件的限制，麦克斯韦一直没有更多的机会从事电磁实验。热力学和分子物理学的研究，耗去了他大部分时间和精力。再有，他主要是个理论物理学家。就像他的学生弗莱明（1849～1945）后来所说的那样，“他从理论上预言了电磁波的存在，但是好像从来没有想到过要用什么实验去证明它。”法拉第一辈子都没有离开过实验，可以说没有实验就没有法拉第。麦克斯韦恰好相反，他只是在伦敦的5年里进行了一些有限的实验，而且多半是气体动力学方面的。他的寓所，靠近屋顶的地方有一间狭长的阁楼，那就是他的实验室。他的妻子常常给他当助手，生火炉，调节室内温度，条件相当简陋。后来在皇家学院实验室里，他作过一些电学实验，也多只是测定标准电阻这一类工作。《电磁学通论》完成以后，麦克斯韦忙着筹建卡文迪许实验室，整理卡文迪许 （1731～1810）的遗著。
　　由于以上这些原因，电磁理论问世以后，在相当长的时间里没有得到承认。最初只有剑桥大学的一些青年物理学家支持它。许多人，包括一批有威望的科学家，对还没有被证明的新理论，都采取观望态度。劳厄（1879～1960）在《物理学史》中曾经这样评论说：“尽管麦克斯韦理论具有内在的完美性，并且和一切经验相符合，但是只能逐渐地被物理学家们接受。它的思想太不平常了，甚至像赫尔姆霍茨和波尔茨曼（1844～1906）这样有异常才能的人，为了理解它也花了几年的力气。”
　　几个春秋过去了。麦克斯韦把他的心血默默地献给了卡文迪许实验室。这座实验室在1872年破土，到1874年完工。修建经费是一位鼓励科学的公爵捐赠的。为了增添仪器，麦克斯韦也拿出了自己不多的积蓄。在整个筹建过程中，从设计、施工、仪器购置，直到大门上的题词，麦克斯韦都亲自过问。它是实验室的创建人，也是第一任主任。后来相继接替他的是瑞利（1842～1919）和约瑟夫·汤姆逊，汤姆逊以后是卢瑟福（1871～1937），他们都是世界第一流的物理学家。这座实验室开花结果的时期在20世纪。大批优秀的科学人才，尤其是原子能物理方面的人才，都是从这里培养出来的。
　　麦克斯韦最后几年的主要工作，是整理卡文迪许留下的大量资料。这项由公爵委托给他的任务，工作相当繁重。卡文迪许是18世纪一位性情怪僻的英国著名物理学家和化学家。他曾经发现氢气，确实水的化学组成，第一个计算地球的质量，在静电学上也很有研究。他终身未娶，为人腼腆，喜欢离群索居，死后留下二十多扎没有发表的科学手稿，大多涉及数学和电学，其中不少很有价值的东西埋没了几乎半个世纪。整理这些资料是一件非常细致而困难的工作，麦克斯韦为了完成这项工作，作出了很大的牺牲：他放弃了自己的研究，耗尽了精力。
　　除了卡文迪许实验室的日常事务以外，麦克斯韦每学期都要主讲一门课，内容是电磁学或者热力学。他在讲台上热心地宣传电磁理论，推广新学说。可惜听众不多。他本来就不善于讲演，更何况电磁理论是那样的高深，同传统的物理学大相径庭呢！1878年5月，他举行了一次有关电话的科普讲演。电话当时还是新事物，刚刚破土而出。1875年贝尔发明电话，第二年取得专利，1877年爱迪生公布阻抗式送话器。这些人类电信史上的新发明，引起了麦克斯韦莫大的兴趣。可能，他当时已经预感到，他的理论总有一天会给这些发明插上双翅，传遍全球。
　　麦克斯韦后期的生活充满了烦恼。他的学说没有人理解，妻子又久病不愈。这双重的不幸，压得他精疲力尽。妻子生病以后，整个家庭生活的秩序都乱了。麦克斯韦对妻子一向体贴入微，为了看护妻子，他曾经整整三个星期没有在床上睡过觉。尽管这样，他的讲演，他的实验室工作，却从来没有中断过。过分的焦虑和劳累，终于损害了他的健康。同事们注意到这位无私的科学家在渐渐地消瘦下去，面色也越来越苍白。但是，他还是那样顽强地工作。
　　1879年是麦克斯韦生命的最后一年。这一年的春天来得很晚，也格外冷。他的健康明显恶化，但是他仍然坚持不懈地宣传电磁理论。这时，他的讲座只有两个听众。一个是美国来的研究生，另一个就是后来发明电子管的弗莱明。这是一幕多么令人感叹的情景啊！空旷的阶梯教室里，只在头排坐着两个学生。麦克斯韦夹着讲义，照样步履坚定地走上讲台，他面孔消瘦，目光闪烁，表情严肃而庄重。仿佛他不是在向两个听众，而是在向全世界解释自己的理论。
　　1879年11月5日，麦克斯韦患癌症去世，终年只有49岁。物理学史上一颗可以同牛顿交相辉映的明星陨落了。他正当壮年就不幸夭折，这是非常可惜的。他的理论为近代科学技术开辟了一条崭新的道路，可是他的功绩，在他活着的时候却没有得到人们重视。麦克斯韦的一生，是咤叱风云的一生，也是自我牺牲的一生。这位科学巨匠生前的荣誉远远不及法拉第，直到他死后许多年，在赫兹证明了电磁波存在以后人们才意识到，并且公认他是“牛顿以后世界上最伟大的数学物理学家”。
　　麦克斯韦 (1831-1879)。麦克斯韦是继法拉第之后，集电磁学大成的伟大科学家。他依据库仑、高斯、欧姆、安培、毕奥、萨伐尔、法拉第等前人的一系列发现和实验成果，建立了第一个完整的电磁理论体系，不仅科学地预言了电磁波的存在，而且揭示了光、电、磁现象的本质的统一性，完成了物理学的又一次大综合。这一理论自然科学的成果，奠定了现代的电力工业、电子工业和无线电工业的基础。
麦克斯韦的逸闻与趣事
　　
从“乡巴佬”到“神童”

　　麦克斯韦8岁那年，母亲去世，但在父亲深情的关照和详尽的指导下，加上自己的勇气和求知欲，麦克斯韦的童年仍然充满着美好。当他10岁进入爱丁堡中学读书时，衣着土里土气，带着浓重的乡下口音，在班里受到出身名门的富家子弟的嘲笑、欺侮，叫他“乡巴佬”，但他十分顽强，勤奋学习，不受干扰，很快就显示出自己的才华，扭转了别人的看法。他在全校的数学竞赛和诗歌比赛中都取得了第一名，成了有名的“神童”。“神童”不是天生的，是他强烈的求知欲望和刻苦钻研的结果。
　　麦克斯韦从小就有很强的求知欲和想象力，爱思考，好提问。据说还在他两岁多的时候，有一次爸爸领他上街，看见一辆马车停在路旁，他就问：“爸爸，那马车为什么不走呢？”父亲说：“它在休息。”麦克斯韦又问：“它为什么要休息呢？”父亲随口说了一句：“大概是累了吧？”“不，”麦克斯韦认真地说，“它是肚子疼！”还有一次，姨妈给麦克斯韦带来一篮苹果，他一个劲地问：“这苹果为什么是红的？”姨不知道怎么回答，就叫他去玩吹肥皂泡。谁知他吹肥皂泡的时候，看到肥皂泡上五彩缤纷的颜色，提的问题反而更多了。上中学的时候，他还提过象“死甲虫为什么不导电”，“活猫和活狗摩擦会生电吗”等问题。父亲很早就教麦克斯韦学几何和代数。上中学以后，课本上的数学知识麦克斯韦差不多都会了，因此父亲经常给他开“小灶”，让他带一些难题到学校里去做。每当同学们欢蹦乱跳地玩的时候，麦克斯韦却进入了数学的乐园，他常常一个人躲在教室的角落里，或者独自坐在树荫下，入迷地思考和演算着数学难题。
　　麦克斯韦在上课的时候，总是认真听讲，积极思考。他不但爱提一些别出心裁的问题，而且还能纠正老师讲课中出现的错误。据说有一次，他发现一位讲师写的公式有错误，立即站起来作了报告。老师很自信，挖苦地说：“如果是你对了，我就把它叫做麦氏公式！”后来老师回家一验算，果然是麦克斯韦对了。
　　
2．巧遇名师

　　19岁的麦克斯韦初到剑桥，一切都觉得新鲜。这一时间，麦克斯韦专攻数学，读了大量的专门著作。不过，他读书不大讲系统性。有时候，为了钻研一个问题，他可以接连几个星期什么事都不干；有时候，他又可能见到什么读什么，漫无边际。
　　这个善于学习和思考的年轻人，需要名师点拨，才能放出异彩。幸运的是，一次偶然的机会，麦克斯韦果然遇到了一位好老师，这就是霍普金斯。霍普金斯是剑桥大学数学教授，一天，他到图书馆借书，他要的一本数学专著不巧被一位学生先借走了。那书是一般学生不可能读懂的，教授有些奇怪。他询问借书人名字，管理员答道“麦克斯韦”。教授找到麦克斯韦，看见年轻人正埋头摘抄，笔记本上涂得五花八门，毫无头绪，房间里也是乱糟糟的。霍普金斯不禁对青年发生了兴趣，诙谐地说：“小伙子，如果没有秩序，你永远成不了优秀的数学物理家。”从这一天开始，霍普金斯成了麦克斯韦的指导教授。
　　霍普金斯很有学问，培养过不少人才。麦克斯韦在他的指教下，首先克服了杂乱无章的学习方法。霍普金斯对他的每一个选题，每一步运算都要求很严。这位导师还把麦克斯韦推荐到剑桥大学的尖子班学习，这个班由有多方面成就的威廉•汤姆生(开尔文)和数学家斯托克主持，他俩也曾是霍普金斯的学生，数学造诣很高。经这两位优秀数学家的指点，麦克斯韦进步很快，不到三年，就掌握了当时所有先进的数学方法，成为有为的青年数学家。霍普金斯曾对人称赞他说：“在我教过的所有学生中，毫无疑问，这是我所遇到的最杰出的一个。”
　　
3．接过大师的火炬

　　1854年，麦克斯韦毕业后不久，就读到了法拉第的名著《电学实验研究》。法拉第在这书中，把他数十年研究电磁现象的心得归结为“力线”的概念。法拉第做了一个构思精细、设计巧妙的实验：把铁粉撒在磁铁周围，铁粉就呈现出有规则的曲线，从一磁极到另一磁极，连续不断。法拉第把这种曲线称为力线，他还进一步用实验证明，这种力线具有物理性质。他把布满磁力线的空间称为磁场，而磁力就是通过连续磁场传递的。麦克斯韦完全被书中的实验和新颖的见解吸引住了。法拉第的著作，把他带到一个崭新的知识领域，使他无比神往。
　　一年之后，24岁的麦克斯韦发表了《法拉第的力线》，这是他第一篇关于电磁学的论文。在论文中，麦克斯韦通过数学方法，把电流周围存在磁力线这一特征，概括为一个数学方程。这一年，恰好法拉第结束了长达30多年的电学研究，在科学笔记上写下了最后的一页。麦克斯韦接过了这位伟大先驱手中的火炬，开始向电磁领域的纵深挺进。
　　四年后，在一个晴朗的春天，麦克斯韦特意去拜访法拉第。他们虽然通信几年了，还没有见过面。这是一次难忘的会晤。两人一见如故，亲切交谈起来。
　　阳光照耀着这两位伟人。他们不仅在年龄上相隔四十年，在性情、爱好、特长等方面也颇不相同，可是他们对物质世界的看法却产生了共鸣。这真是奇妙的结合：法拉第快活、和蔼，麦克斯韦严肃、机智。老师是一团温暖的火，学生是一把锋利的剑。麦克斯韦不善于说话，法拉第演讲起来娓娓动听。
　　两人的科学方法也恰好相反：法拉第专于实验探索，麦克斯韦擅长理论概括。
　　在谈话中，法拉第提到了麦克斯韦四年前的论文《法拉第的力线》。当麦克斯韦征求他的看法时，法拉第说：“我不认为自己的学说一定是真理，但你是真正理解它的人。”
　　“先生能给我指出论文的缺点吗？”麦克斯韦谦虚地说。
　　“这是一篇出色的文章”，法拉第想了想说，“可是你不应停留于用数学来解释我的观点，而应该突破它。”
　　“突破它！”法拉第的话大大地鼓舞了麦克斯韦，他立即以更大的热忱投入了新的战斗，要把法拉第的研究向前推进一步。
　　麦克斯韦在紧张的研究中，两年的时光过去了。这是努力探求的两年，也是丰收的两年。
　　1862年，麦克斯韦在英国《哲学杂志》上，发表了第二篇电磁论文《论物理的力线》。文章一登出来，立即引起了强烈的反响。这是一篇划时代的论文，它与七年前麦克斯韦的第一篇电磁论文相比，有了质的飞跃。因为《论物理的力线》，不再是法拉第观点单纯的数学解释，而是有了创造性的引伸和发展。
　　麦克斯韦从理论上引出了位移电流的概念，这是电磁学上继法拉第电磁感应提出后的一项重大突破。
　　麦克斯韦并未到此为止。他再一次发挥自己的数学才能，由这一科学假设出发，推导出两个高度抽象的微分方程式，这就是著名的麦克斯韦方程式。这组方程不仅圆满地解释了法拉第电磁感应现象，还作了推广：凡是有磁场变化的地方，周围不管是导体或者介质，都有感应电场存在。方程还证明了，不仅变化的磁场产生电场，而且变化的电场也产生磁场。经过麦克斯韦创造性的总结，电磁现象的规律，终于被他用明确的数学形式揭示出来。电磁学到此才开始成为一种科学的理论。
　　在自然科学史上，只有当某一科学达到了成熟阶段，才可能用数学表示成定律形式。这些定律不仅能解释已知的现象，还可以揭示出某些尚未发现的东西。正如牛顿的万有引力定律预见了海王星一样，麦克斯韦的方程式预见了电磁波的存在。因为，既然交变的电场会产生交变的磁场，而交变的磁场又会产生交变的电场，这种交变的电磁场就会以波的形式，向空间散布开去。麦克斯韦作出这一预见时，年仅31岁。这是麦克斯韦一生中最辉煌的一年。
　　麦克斯韦继续向电磁领域的深度进军。1865年，他发表了第三篇电磁学论文。在这篇重要文献中，麦克斯韦方程的形式更完备了。他并且采用一种新的数学方法，由方程组直接推导出电场和磁场的波动方程，从理论上证明了电磁波的传播速度正好等于光速！这与麦克斯韦四年前用实验推算出的结论完全一致。至此，电磁波的存在是确信无疑了！
　　于是，麦克斯韦大胆地宣布：世界上存在一种尚未被人发现的电磁波，它看不见，摸不着，但是它充满在整个空间。光也是一种电磁波，只不过它可以被人看见而已。
　　麦克斯韦的预言，震动了整个物理界，麦克斯韦《电磁学通论》的出版，成了当时物理学界的一件大事，第一版几天内就销售一空。
　　
4．教授与爱犬

　　麦克斯韦教授每天都到剑桥大学的卡文迪许物理实验室去。他巡视每个人的工作，但在任何地方都不过多地停留。有时他沉缅于自己的思考之中，竟然连学生向他提出的问题都听不见。因此，当第二天教授走到某个学生身旁对他说话时，这个学生会感到出乎意外的愉快。
　　“哦，昨天是您向我提出了一个问题，我考虑过了，可以告诉您……”
　　教授的回答自然是全面而详尽的，这里无须再加说明。麦克斯韦一向尽力使他的学生们相信，他只是向他们提出建议，而不想让他们把他的话当作是教训，仅仅是建议而已。
　　为使巡视实验室的工作尽量显得随便、自然，他到哪儿去的时候几乎总带着一条小狗，狗的名字叫托比，是他从格林列依带来的。
　　“假如散步不带着狗，我就觉得自己很糊涂。”麦克斯韦总喜欢重复这句话。
　　托比在实验室里表现很好，当离它不远的地方由于放电而“拍、拍”作响时，它就发怒地叫起来，显出一副惊恐不安的样子，直到主人抚摸它后，才安静下来。它能满足主人的一切要求，即使把电极触在它颈上也可以，这时托比悄悄地叫几声，不过是装装样子而已。
　　有人在亨利•卡文迪许的记事簿上发现有这样的记载：狗毛磨擦放电要大于猫毛磨擦放电。托比在实验室似乎应该为狗的同类捍卫这种荣誉。通常将托比安置在一个专门的坐垫上，之后，人们就用毛皮来磨擦。出于对主人的恭顺，托比忍耐着，而心里多半指望这一切能够早点结束。
　　“活狗比死狮子强！”有一次麦克斯韦说道，并停止在爱犬身上做实验。当然只是在卡文迪许的实验被证实以后，他才这样说。
　　唯有托比享有特殊优待，当主人做实验时，它可以一直呆在实验室里。麦克斯韦时常由于醉心于工作而忘掉了世界上的一切。工作时他总喜欢吹口哨，沉思时不由自主地把手伸向托比卧着的地方，抚摸着爱犬，一边还用低沉的嗓音说着：
　　“托比……托比……托比。”

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奥利弗·亥维赛（Oliver Heaviside，），英国自学成才的物理学家。

他生於伦敦卡姆登镇。他患过猩红热，令他耳朵听不清楚。虽然他的学业成绩不俗（1865年，他在五百多个学生中排第五），他16岁离校，学习摩氏密码和电磁学。他成了丹麦大北电报公司的电报员。1872年，他是泰恩河畔纽卡斯尔的主电报员，他开始研究电力。1874年，他辞职，在父母家中孤独地研究。这段期间他提出了电报员方程。

他指出，传输线上平均分布的电感会减少衰减和杂讯，若电感够大且电阻够小，所有频率的电流会同等地衰减，电路便会无杂讯。

1880年，他研究电报传输上的集肤效应。他将在电磁学上举足轻重的麦克斯韦方程组重新表述，由四元数改为向量，将原来20条方程减到4条微分方程。

1880年至1887年间，他提出了运算微积分（微分算子D便是这时引入）——一套将微分方程转换为普通代数方程的方法。数学家批评这个方法不够严谨。

1887年，他提出以电感器来消除杂讯。可惜这因政治原因而无法实行。後来AT&T的 George A. Campbell 和一位外部的研究者 Michael Idvorsky Pupin 研究过亥维赛的方法，并继续发展。AT&T申请了有关的专利，但这不止包括Campbell和Pupin的工作，也包括亥维赛制作卷线的方法。AT&T之後提出向亥维赛买下他的工作，但亥维赛拒绝了，他要求AT&T承认那一部分完全是他的工作。

1888年和1889年，他计算了电场和磁场受移动中的电荷而产生的改变，和电荷进入更密的媒质时的影响。这跟後来的切仑可夫辐射和洛伦兹-费兹杰罗收缩理论有关。

1889年左右，受到约瑟夫·汤姆生提出的电子的影响，亥维赛钻研了电磁质量。他将电磁质量计算成真实的物质质量般。威廉·维恩後来证实亥维赛的方程在速度远低於光速时无误。

1902年为了解释无线电波的反射，亥维赛猜想大气有一层导电物质，这层大气现在称为肯涅利-亥维赛层。1923年证实了这层的存在。

1891年他成为皇家学会会员。1905年哥廷根大学授予他一个名誉博士头衔。他晚年性格便得越来越古怪，最後在德文郡逝世，葬於Paignton。

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奈奎斯特，美国物理学家，1889年出生在瑞典。1976年在德克萨斯逝世。奈奎斯特对信息论做出了重大的贡献。奈奎斯特1907年移民到美国并于1912年进入北达克塔大学学习。1917年在耶鲁大学获得物理学博士学位。1917年～1934年在 AT&T公司工作，后转入贝尔电话实验室工作。
　　作为贝尔电话实验室的工程师，在热噪声(Johnson-Nyquist noise)和反馈放大器稳定性方面做出了很大的贡献他早期的理论性工作是关于确定传输信息的需满足的带宽要求，在《贝尔系统技术》期刊上发表了《影响电报速度传输速度的因素》文章，为后来香农的信息论奠定了基础。
　　1927年，奈奎斯特确定了如果对某一带宽的有限时间连续信号（模拟信号）进行抽样，且在抽样率达到一定数值时，根据这些抽样值可以在接收端准确地恢复原信号。为不使原波形产生“半波损失”，采样率至少应为信号最高频率的两倍，这就是著名的奈奎斯特采样定理。奈奎斯特1928年发表了《电报传输理论的一定论题》。
　　1954年，他从贝尔实验室退休。
　　奈奎斯特采样定理以及混叠干扰产生原因和消除方法
　　奈奎斯特采样定理：要使实信号采样后能够不失真还原，采样频率必须大于信号最高频率的两倍。。当用采样频率F对一个信号进行采样时,信号中F/2以上的频率不是消失了,而是对称的映象到了F/2以下的频带中,并且和F/2以下的原有频率成分叠加起来,这个现象叫做 “混叠”(aliasing).
　　消除混叠的方法有两种:
　　1.提高采样频率F,即缩小采样时间间隔.然而实际的信号处理系统不可能达到很大的采样频率,处理不了很多的数据.另外,许多信号本身可能含有全频带的频率成分,不可能将采样频率提高到无穷大.所以,通过采样频率避免混叠是有限制的.
　　2.采用抗混叠滤波器.在采用频率F一定的前提下,通过低通滤波器滤掉高于F/2的频率成分,通过低通滤波器的信号则可避免出现频率混叠.

windhu

我晕，楼主发这么多外国名人的介绍，跑题了，应该专门开个帖子介绍外国名人。
本帖是介绍电子科大名人的，不要跑题了，不要掩盖了主题，。

电子科大名人：
微波之父——林为干；
光纤之父－－李乐民；
微电子器件－－陈院士；
雷达名人 向敬成（本来可以评院士的，可惜走早了）。