电磁学通论 麦克斯韦

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1、汉译者前言众所周知，本书是整个科学史中的一部超级名著，是可以和欧几里德的《几何学原本》或牛顿的《自然哲学之数学原理》相提并论的。一部这样的经典名著，永远可以给后人以重要的启示和鼓舞。在这种意义上，以及在任何别的意义上，它的主要价值应被认为是在“历史的”一面。因此，在准备这份译稿时，我们尽量保持了此书的原始面貌，而绝对不敢也不肯对它进行任何的“现代化”。本书的体裁并没有构成一个尽可能“公理化”的理论体系，而是夹叙夹议，如泉涌出。这是和欧几里德或牛顿的书很不相同的。作者在原序中曾经提到这一点。据说作者原打算对本书进行重大而全

2、面的修订和扩充，可惜因他过早逝世而未能竟其全功。由于这种原因，再加上时代的不同，书中许多方面的表达方式就和今天人们所熟悉的方式有些差异。现在为了读者的方便，举例说明如下：1．本书的“目录”和正文中的章节标题有许多不一致的地方。这种情况在外国也很常见，即所谓“交叉参照”（crossreference），这可以用较小的篇幅传达较多的信息，避免简单的重复，其实是很有好处的。2．书中所用的许多符号和名词，也和今天习见的不尽相同。例如用q代表电容，用e代表电量，用E代表电动势，用R代表电场强度，等等。特别是，由于当时矢量运算还没有

3、定型，书中的矢量符号也和今天所用的符号完全不同。在名词方面，书中的“集电器”、“电动强度”、“比电阻”等等，对应于我们所说的“电容器”、“电场强度”、“电阻率”等等。如果只是名词上差几个字，倒也罢了。但是有时可以感觉出来，有些名词的差异反映了理解上的、概念上的时代差异。这种情况有待于科学史界和科学哲学界的有心人去认真发掘和细致分析，译者则深感无能为力。另外还应指出，书中有时用同一个名词代表不同的概念。例如当谈到三维媒质的导电时，书中所说的“电流”其实是指今天所说的“电流密度”；当谈到电极化时，书中所说的“电位移”有时对应

4、于今天所说的“电感强度”（也叫“电位移”），而有时则是指的“电感强度在一个面积上的通量”。3．表述方法方面的差异。例如，说导体的“电容就是当⋯时它的电荷”。这很容易被误解为“电容就是电荷”，其实二者连量纲都不相同。类似的说法（电动强度的定义等等），书中所在多有。所有这一切，算不得本书的什么“毛病”。只要稍加注意，读者应该是不会被引入迷途的。在个别的地方，为了语气上的明确或完整，我们在译文中增加了几个字，这些增加的字句都用弯括号（｛｝）括出，读者鉴之！译者谨识1991年4月24日于北京北郊之史情室第一版原序某些物体在被摩擦

5、以后显示吸引其他物体的能力，这一事实早为古人所知了。在现代，已经观察了各式各样的其他现象，并且已经发现他们是和这些吸引现象有关系的。这些现象被分类为电（Electric）现象，意为琥珀，因为这些现象最初是在“琥珀”（ηλεκτρον）中被描述了的。另一些物体，特别是磁石和经过某种处理的铁块或钢块，也早就被认识到显示一些超距作用现象。经发现，这些现象以及与他们有关系的另一现象是和电现象不同的。这些现象被分类为磁（Mag－netic）现象，因为磁石（μαγνηs）是在塞萨利的玛格尼西亚（Magnesia）被发现的。后来，人们

6、发现这两类现象是互相有关系的，而迄今已知的两类现象中那各式各样现象之间的关系，就构成电磁学这门科学。在本书中，我打算描述这些现象中的若干最重要的现象，指明他们可以怎样加以测量，并追索所测得的各量的数学联系。既经这样求得了电磁学的数学理论的数据并证明了这一理论可以怎样应用于现象的计算，我将尽可能清楚地努力揭明这一理论的数学形式和动力学这一基础科学的数学形式之间的关系，以便我们可以在某种程度上作好准备，来确定我们可以从中寻求电磁现象之说明或解释的那些动力学现象。在描述现象方面，我将选择那些最清楚地例示理论基本概念的现象，而略

7、去别的现象，或把他们保留到读者了解得更深入一些时再来描述。从数学观点看来，任一现象的最重要方面就是一个可测量的量的方面。因此我将主要从他们的测量的角度来考虑电现象，描述测量的方法，并定义这些方法所依据的标准。在把数学应用于电学量的计算时，我将首先努力从我们所能运用的数据导出最普遍的结论，其次则把结果应用到所能选取的最简单的事例上。只要能作到，我将避开虽然唤起了数学家们的技巧但却不曾扩大我们的科学知识的那些问题。我们所必须研究的这门科学之不同分支之间的内部关系，是比迄今发展起来的任何其他科学之不同分支之间的内部关系更加繁多

8、和更加复杂的。它的外部关系，一方面是同动力学的关系，另一方面是同热、光、化学作用以及物体构造的关系，似乎正表明着电科学作为诠释自然的臂助的那种特殊的重要性。因此，在我看来，从各方面来研究电磁，现在已变得是在作为促进科学进步的手段方面具有头等重要性的了。不同类别的现象的数学定律，已经在很大程度上令人满意地得出了。不同类