麦克斯韦方程组

一个人把电和磁缝成了一块布

到 19 世纪中叶，电与磁的规律散落成一堆：库仑定律、奥斯特的发现、法拉第的电磁感应……苏格兰物理学家麦克斯韦在 1860 年代做了一件伟大的事：把它们整理成四个方程，互相咬合、缺一不可——这就是麦克斯韦方程组。

四个方程的白话版

• 电荷会产生电场（库仑那一套）
• 磁极永远成对出现，没有单独的「磁荷」
• 变化的磁场会产生电场（法拉第的发现）
• 电流和变化的电场会产生磁场（麦克斯韦补上了「变化的电场」这一笔）

最后一笔是关键

麦克斯韦大胆提出：不光电流，变化的电场也能产生磁场。这样一来，电场变出磁场、磁场又变出电场，一环扣一环就能自己传播下去——他由此预言了电磁波，并算出它的速度正好等于光速。电、磁、光，原来是一家。

类比：这四个方程像一套总乐谱——电与磁的所有现象，都是这套乐谱能奏出的曲子。

常见误区：方程组不是麦克斯韦凭空创造的，他站在库仑、安培、法拉第的肩上；但没有他的整理与关键补笔，就没有完整的电磁理论。

练一练：和家长一起用白话复述四个方程各说了什么，一人说两个。