托马斯·杨证明肥皂泡上的颜色是波相互干涉的结果，从而支持了惠更斯的波理论。然而，这个假设还有一些困难，这是麦克斯韦在15 岁时便看到的。坎培尔这样记录着：
在 1847 年的春天…他的叔叔，约翰·柯（JohnCay） 先生，…带着詹姆斯和我…去看望尼可（ Nicol ） ， 戴 维 · 布鲁斯特（ David Brewster）先生的朋友，他是偏振棱镜的发明人。即使在此之前，詹姆斯通过冰洲石已经被“偏振光”吸引了，…但是这次访问又为他对这种现象的兴趣增添了新的重要的动力，以及由此而产生的思考。
冰洲石是一种纯净的晶体形式的方解石，是双折射性的。在一个极化方向有一个折射率，在与之相正交的另一个极化方向上有另一个折射率。如果在纸上画一条线，将水晶放在纸上，你可以看见两条线。二个未经极化的光束射到晶体上，这个光会被分成“常规光束”和“非常规光束”。尼可找到一种方法可以将两块冰洲石相粘合来将两种光线分开。
尼可对年轻的麦克斯韦印象极其深刻，他给了麦克斯韦两套偏振棱镜。回到家后，麦克斯韦把玻璃迅速熔化，然后将其倒入模具中。他随后将玻璃迅速冷却，这样在玻璃中便存在着很大的应力。他将一块偏振棱镜放在玻璃的后面（“偏振仪”），第二块棱镜放在玻璃的前面（“分析仪”）。他制作了一个显画器，并且亲手做出了玻璃应力模式的水彩画，见图4。然后，他解出了斯托克斯（Stoke's）方程，并且将测量和计算结果发表在文章中。
图4 作为一个少年，麦克斯韦使用偏振光探索了在未经过退火的玻璃中的应力。因为光被极化了，因此它必须是横波，这是光的波理论所面临的主要困难。
有两个原因使得这件事情变得意义重大。首先，麦克斯韦实际上在进行场的工作。应力和张力纯粹属于力学，完全属于物理场；没有什么抽象的意义，但他们都是场；（一个场是在空间内定义的一个矢量）。
第二个具有明显意义的是这个实验所展示的与光的波理论相关的关键问题。声音是一个纵波。空气在发射机到接收机这条线上来回振动。因此，它无法被极化。另一方面，不存在在媒介中（空气）传播所存在的剪切强度的问题。
如果波被极化了，它必须从一边-向-另一边进行横向振动。它能够上下振动（垂直极化）或一边-向-另一边振动（水平极化）。一个小提琴的弦（图2）产生一个横向驻波。一个波必须有一个让它可以在其内进行振动的媒介（记住，这是在19 世纪），这几种未被探测到的媒介被称为以太。以太的剪切强度必须为零。例如，星光在这个以太中通过振动向我们走来。而地球在它的轨道上没有阻力地穿过同样的空间。
问题是，你如何可以在一个没有剪切强度的媒介中得到一个横向起伏的波？光的波理论毕竟还不是完美无缺的。
麦克·法拉第（Michael Faraday）（图5）随后进入了人们的视野中。就在麦克斯韦出生后几个月，法拉第正在进行着磁感应实验。这似乎是在做非常合理的事。给出一个线圈，电便会产生磁。因此，根据对称性的本质，为什么磁不能产生电呢？以前曾多次试图进行实验，但全都失败了。磁不能产生电，法拉第经历了相同的失败。
等等！那是什么？法拉第注意到当他打开实验用的开关时，他的仪表出现了轻微的晃动。合上开关。又一个轻微的晃动。他得到了。窍门是须将磁铁接通和关闭时才能得到它。磁的感应需要一个变化的电流。随后出现了发电机。注意我还没有提到磁场；这个概念在那个时候还不存在。
法拉第来自于一个贫穷的，地位卑下的家庭，没有受过大学教育，并且也没有什么数学技能。然而，他具有超凡的直觉。他观察到了沿着磁铁“力量线”的磁以太的涨落而产生的感应（与光以太不同）。他将磁以太的状态称为“电紧张状态”。存在两个问题：法拉第没有数学技能来发展他的思想，并且“远距离的作用” 概念在那个时候已经牢固地树立起来并且得到了确认。
由普利斯特里（Priestly）首先提出，随后是卡文迪什（Cavendish），库伦（Coulomb）使用扭力平衡将远程作用进行了量化。按照这个理论，两个电荷之间的作用力与它们之间距离的平方成反比。对于磁力也同样适用。确实，当事情发生变化或移动时，便出现了困难，但已经做了一些尝试来解释说明，那么为什么要抛弃别人已经做了的工作，而要使用法拉第复杂的，想象出的力量线呢？
更重要的是，由于在重力作用物体之间缺乏力学连接，从而使得牛顿对此不是很满意，但牛顿还是用它的万有引力理论解释了远距离作用力的正确性。将这些现象纳入牛顿理论框架中是很重要的，因为，那时牛顿是物理界的上帝。如果你在物理方面的工作不能推回到f =ma 及牛顿，你不用奢望别人会认真地对待你。
当麦克斯韦20 多岁，还是剑桥大学的学生时，他便开始进行法拉第的力量线的工作。当他得到了Aberdeen 的教授职位而离开剑桥时，他的工作便中断了，在这期间，麦克斯韦进行了土星环的构成方面的研究[4][见图3（b）]。通过他发表的文章，麦克斯韦树立了其具有一流数学能力的声望。
麦克斯韦在随后的几年时间里进行了法拉第力量线的工作（这只是他所做的许多事情中的一件，包括色彩的感知和热力学），他在1865 年发表的动态电磁理论中对其研究工作的积累做了总结。这个震撼世界理论的发表，恐怕是整个世纪中最重要的事件，它受到了许多赞美…一个伟大的呐喊！后来发生了更多的事。
要知道麦克斯韦的理论是如何开发的，我们研究一下他所发表的描述工作进展的三篇文章。第一篇是“关于法拉第力量线”[5]，发表于1865 年，当时他是24 岁，就在他离开剑桥去Aberdeen 之前：
此时还不能使用任何电理论，除非它不仅可以反映静态的电与电流之间的关系，同样可以显示出两种状态的电的吸引和感应效应。这种理论必须能准确地满足这些定理， 即所知晓的数学形式，还必须提供一种方法来计算当这些公式不再适用时的极限情况。因此，为了满足这些科学要求，学生必须使自己熟悉大部分最错综复杂的数学，仅仅将它们记在脑中而不去应用是会阻碍自身的进一步发展的。
图 5 麦克·法拉第（Michael Farady ）发现了磁感应，并且提出了力量线，从而产生了麦克斯韦的电磁理论。
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