麦克斯韦的电磁理论为什么被称为“上帝的神来之笔”？

《电磁学通论》是麦克斯韦在1873年出版的一部科学专著。这本著作建立了能够概括所有电磁现象的实验定律，深刻揭示电磁现象本质，并且提供系统地解决问题方法的理论，是电磁学的经典理论著作。

1873年，麦克斯韦出版了他的电磁学专著《电磁学通论》。这部著作全面而系统地总结了电磁学研究的成果，成为电磁学的经典理论著作。

19世纪40年代，电磁学的实验定律都已经建立了。1854年，麦克斯韦在剑桥大学毕业并留校任教不久，就读到了法拉第的名著《电学实验研究》，立即被书中的实验和新颖的见解吸引住了。他仔细地研读了这本书，发现法拉第作为实验大师，有许多过人之处，但是他几乎没有数学功底，只能用直观的形式来表达自己的创见。而这在当时被认为是致命的缺陷。因为当时人们普遍认为，数学描述是物理学的关键。如果不能用数学术语描述，那么这个物理假说有可能是错误的。麦克斯韦很想建立能够概括所有电磁现象的实验定律，深刻揭示电磁现象本质，并且提供系统地解决问题方法的理论，即理论电磁学。因此，当时只有23岁的麦克斯韦，就将建立这个理论作为自己的奋斗目标。

麦克斯韦从小热爱科学，喜欢提出各种各样的问题，且学习成绩优异，14岁的时候就在学术刊物上发表了一篇关于二次曲线作图问题的论文。16岁时考入了苏格兰最高学府爱丁堡大学，学习物理和数学。19岁时考入著名的剑桥大学三一学院，受到了著名的数学家和物理学家霍普金斯的器重和悉心指导，打下了良好的数理基础。此外，麦克斯韦还十分注重实验，精通实验技术。1871年，他受聘为剑桥大学物理实验室主任，领导筹建了著名的卡文迪什实验室，从设计到仪器配置他都亲自过问。这间实验室曾使好几位科学家获得诺贝尔奖。所有这些，为麦克斯韦对于电磁理论的研究和用数学分析方法总结实验成果铺平了道路。

要建立理论，首先要确定物理模型。电磁学的基本问题是：空间隔开的两个电荷（或电流）是怎样建立起作用的？当时有两种观点。一种观点认为空间是绝对虚空的，电荷不要媒介而直接作用，这是超距作用观点。这种观点是错误的。另一种观点认为，电荷、电流通过电磁场建立作用力。这种观点被称为近距作用观点。法拉第坚持这一观点，首先提出了“力线”概念和“场”这个物理模型。当年轻的麦克斯韦阅读法拉第的著作时，确信其中包含的真理，并悟出了力线思想的宝贵价值。经过十多年的努力，麦克斯韦终于把法拉第的电磁理论变成了精确的数学形式。他用数学方法把电流周围存在的磁力线的特征，概括为一个矢量微分方程，导出法拉第的结论。各种各样的电磁现象均能通过这一方程得到解释。麦克斯韦的理论证明了电和磁是不可分割的；电荷的振荡会产生电磁场，这种变化的电磁场将以一个固定的速度向外辐射电磁波，而且算出电磁波在真空中的传播速度与光速相等，说明光也是一种电磁现象。至此，经典电磁理论体系建立起来。

爱因斯坦曾经说，麦克斯韦的理论“简直就是一场革命”。奥地利物理学家玻尔兹曼曾引用歌德《浮士德》中的一句话称赞这一理论说：“这种符号简直是上帝的神来之笔。”