在人類歷史上，是牛頓把天上和地上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律統(tǒng)一起來實(shí)現(xiàn)了第一次大綜合，而詹姆斯·克拉克·麥克斯韋則是通過電荷光的統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)了第二次大綜合。麥克斯韋，英國(guó)物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家，1831年生于世界上最吸引人的城市之一愛丁堡。1841年他進(jìn)入愛丁堡中學(xué)學(xué)習(xí)，14歲他關(guān)于二次曲線作圖的論文在愛丁堡皇家學(xué)會(huì)會(huì)刊上發(fā)表。1847年，他進(jìn)入愛丁堡大學(xué)攻讀數(shù)學(xué)和物理，并與1850年轉(zhuǎn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，在這里他遇到了著名的數(shù)學(xué)家霍普斯金，并得到了他的賞識(shí)。1861年他成為倫敦皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。

麥克斯韋主要從事電磁理論、統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、分子物理學(xué)、力學(xué)、光學(xué)、彈性理論方面的研究。1855年他開始了電磁學(xué)的研究歷程，首先他仔細(xì)閱讀了法拉第電磁學(xué)的新理論和思想。在這個(gè)基礎(chǔ)上，憑借他高深的數(shù)學(xué)造詣和豐富的想象力成功地把法拉第的天才思想用清晰的數(shù)學(xué)形式表示出來了，并連續(xù)發(fā)表了《論法拉第的力線》、《論物理的力線》、《電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論》三篇論文，用列出的簡(jiǎn)短四元方程組準(zhǔn)確地描繪了電磁場(chǎng)的特性及其相互作用的關(guān)系，從而把混亂紛紜的現(xiàn)象歸納為一種統(tǒng)一完整的學(xué)說。他用數(shù)學(xué)表示出來的電磁場(chǎng)理論經(jīng)后人的整理和改寫成為電動(dòng)力學(xué)主要基礎(chǔ)的麥克斯韋方程組。他是運(yùn)用數(shù)學(xué)工具分析物理問題和精確地表述科學(xué)思想的大師。

在W.湯姆孫卓有成效地運(yùn)用類比的方法的啟發(fā)下，麥克斯韋善于思考、分析和推理，提出有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的假設(shè)，然后從實(shí)驗(yàn)出發(fā)，應(yīng)用嫻熟的數(shù)學(xué)技巧建立新的理論，再使理論及其預(yù)言的結(jié)論接受實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，逐漸完善成為系統(tǒng)、完整的理論。這種實(shí)驗(yàn)研究方法，使他成為建立各種模型來類比研究不同物理現(xiàn)象的能手。1865年他預(yù)言電磁波的存在，把其傳播速度與光速對(duì)比計(jì)算了電磁波的傳播速度，揭示了光現(xiàn)象和電磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系，得出結(jié)論：光是電磁波的一種形式。關(guān)于電磁波存在的假設(shè)，1888年德國(guó)物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。麥克斯韋在熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)方面也有杰出的貢獻(xiàn)，他是氣體動(dòng)理論的創(chuàng)始人之一。1859年，他用統(tǒng)計(jì)規(guī)律找到了由微觀兩求統(tǒng)計(jì)平均值的更確切的途徑—麥克斯韋速度分布律。1866年，他以分析正向和反向碰撞為基礎(chǔ)給出了分子按速度的分布函數(shù)的新推導(dǎo)方法。

歷年來多次實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)了他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)研究方法。1781年受劍橋大學(xué)的聘請(qǐng)，負(fù)責(zé)籌建著名的卡文迪什實(shí)驗(yàn)室，是這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的第一任主任，在他和以后幾位主任的領(lǐng)導(dǎo)下，卡文迪什實(shí)驗(yàn)室發(fā)展成為舉世聞名的學(xué)術(shù)中心之一。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)室走出來的諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)哂?6位之多。

1783年，麥克斯韋出版了《論電和磁》是繼牛頓《原理》之后的一部最重要的物理學(xué)經(jīng)典，為人類走向現(xiàn)代文明打開了大門。