1.格仑莱尔：灵秀的自然风光
麦克斯韦的故乡是苏格兰加罗维地区的一个小山村格仑莱尔。这里到处是一望无际起伏的丘陵，绿草如茵。时而点缀着一些小小的平地和清澈如镜的湖泊，一丛丛的茂密矮树林，一条条蜿蜒的溪流，伸向瓦蓝瓦蓝的天际……苏格兰的美丽是天然的，未经雕琢的，她的美丽实在令人陶醉。
几个世纪以来，英格兰和苏格兰之间的边界地带一直是匪盗出没的地方，经常发生杀人、抢劫、绑票、强奸和家族之间的仇杀事件。英格兰和苏格兰一直处于敌对状态，对发生在这里的罪行，双方都不管不问。这里的人们生活在法律之外，没有人关心他们，所以这里存在的野蛮行径就不用大惊小怪了。
在这里存在的最邪恶的族间仇杀发生在麦克斯韦家族和约翰斯东家族之间。这两个家族正处在冲突地区的两端。经常发生暴行的结果是：安分守己的农民和牧人无法在此谋生。这个地方实际上变成了荒地。最大规模的仇杀发生在1593年，当时约翰斯东家族的实力超过麦克斯韦家族。双方经过艰苦卓绝的战斗，约翰家族取胜了，麦氏家族头人被杀。过了一些时候，双方开始谈判，在此期间麦氏家族又杀了约翰家族的人。
正是这时，英格兰与苏格兰统一了，但这里仍不平静。麦氏家族在1666年得到了米德尔拜(Middlebie)，后来，麦氏家族又得到了约翰家族的地产。一直到19世纪，麦氏家族一直占据着这个地方。
麦克斯韦的父亲约翰·克拉克·麦克斯韦是一个具有开创精神的人，经过艰苦的努力，他终于把这里变成肥沃的良田和大片大片的树林。当他和他妻子来到这里的时候，这里没有适于居住的房子。但他的巧智帮助了他，他经过测量，自己设计了一所房子，并亲自监工盖起了这所房子。在花园里，他种上了各种树木和花草。
他的开拓精神不光表现在农业、林业和园艺、建筑上，而且还表现在缝纫艺术上。他不欣赏当时人们的穿着和时尚，自己设计和缝制衣服及鞋子。这些不尚流俗的精神给小麦克斯韦留下了深刻印象，他身上那古怪的服装深深影响了他的学生生涯。从一方面看，他父亲亲自设计建造房子这件事，也许对麦克斯韦后来筹建剑桥大学卡文迪什物理实验室（实验室设计的样板）大有帮助。卡文迪什实验室的建成表现出麦克斯韦的建筑师才能。
格仑莱尔坐落在一个山谷中，当地人称这个山谷为快乐谷。不少有社会地位的人在这里安了家。人们常常到这里野餐、游玩。童年的麦克斯韦整天与农家孩子玩耍，他操一口地道的当地乡音，这一生也没有改变。
他在外求学期间，常常写信来询问自己幼时小朋友的情况，要他们上学读书，学会认字。在剑桥他参加了基督教社会主义运动，在他对劳动人民的讲演中，都谈到要改善他们的状况。后来，他自己出钱建立了一座乡村学校，并常常下乡，看望生病的劳动者，并为他们祷告。他对故乡山水的深沉眷恋和对故园父老伙伴的赤子之情，拳拳之心，一生都没有改变。
除了父母之外，在童年时与他最要好的人是他的表姐贾米玛·维德伯恩，她比麦克斯韦大8岁，与寡母住在格拉斯哥，但后来却来到格仑莱尔定居。她是一个很有天才的艺术家，能画很漂亮的水彩画，格仑莱尔给她留下了极为美好的印象。她提到小男孩麦克斯韦和当地农夫们的孩子一起去爬山的有趣活动，他们一起玩印第安人头巾游戏，一起凝视快乐谷晨曦和落日的幸福时光。她描绘了全家人（包括仆人）在冬天的夜晚围坐在长桌旁说笑的和谐气氛，还有庆祝过年时全家欢聚在一个大谷仓周围跳舞的情景。当时麦克斯韦只有6岁，因为天太晚了，小麦克斯韦显得有些困倦。她还特别提到小麦克斯韦穿着他父亲为他设计的有点古怪很触目的衣服。小麦克斯韦很喜欢他的那条狗，常常教那条狗玩游戏。以上这些给我们描绘了小麦克斯韦的幼年生活。由于他是独子，所以不得不生活在乡下。
麦克斯韦与他父亲的关系十分亲密。幼小的麦克斯韦常常向他父亲提出各种问题。他的不断地“为什么”最后就导致了从本体论上看无法回答的问题。有一次，他手里拿着两块卵石，一块是红的，一块是蓝的，他问道：“我们的眼睛怎么能知道是蓝的、红的呢？”对此，他父亲只能笑笑，耸耸肩膀。
如果追溯一下他对光学的兴趣，也许就起源于这个时期。
所有的孩子都好向大人提出各种问题。如果父母善于启发教育孩子，有极大的耐心向孩子解释问题，那么这个孩子就很幸运；相反父母如果不耐烦，孩子就有可能遭到训斥。麦克斯韦太幸运了，因为他的父亲属于前一种人。
小麦克斯韦对门、锁、钥匙等东西都有很大的兴趣……他对溪流和电铃拉铃索也十分好奇。父亲有多方面的知识，有闲暇时间和兴趣回答小家伙的各种问题，并不断启发他。麦克斯韦的保姆回忆起一件事。有一次，她给了小麦克斯韦一个金属盘子让他玩。那一天天气晴朗。小麦克斯韦把盘子对着太阳，从上面反射下来的亮光充满了房子。他说：“你看啊，快叫爸爸妈妈来看。”保姆告诉他的父母，他们都来了。小麦克斯韦把亮光照着父母的脸，父母很高兴，小家伙也很快活。他爸爸问他：“孩子，这是什么呢？”他回答：“这是太阳，爸爸，我把太阳放到这个盘子里了。”他父亲告诉他，等他再大些，他会让他认识月亮、星辰的。
在家里，有一个天球仪，上面有各种星座。麦克斯韦的父亲心理教育学造诣很深，努力启发其儿子对天文学的热情。
当然，主要是他的母亲，负责他的早期教育。她是一个笃信宗教的女人，她常常用《圣经》上大段的话教导自己的孩子。这种方法对培养麦克斯韦惊人的记忆力很有好处。好的记忆力对研究科学十分有益。她收集了《圣经》上的许多名句，并喜欢读莎士比亚的作品。这些对麦克斯韦的教育产生了很大影响。
到他8岁时，母亲就自豪地说，小麦克斯韦可以背诵《圣经》中有176句的诗篇了——这是《圣经》中顶长的诗歌。其中有四句与他的一生发生了奇异的共鸣：
你打开了我的双眼
我看到出于你法则的奇异事物
我是地球上的陌生人
我遵从你的戒律
笃信宗教和爱好古典文学作品，陪伴了麦克斯韦的一生，这都与他母亲对他的影响与教育有关。
但是，麦克斯韦的母亲去世很早(1839)，当时，他才8岁，这当然对小麦克斯韦是一个沉重打击，他的父亲也十分悲伤。之后，父子二人的关系就更密切了，他常常与父亲形影不离，跟着父亲干活和打猎，父子二人相依为命。
父亲因为爱他，不断推迟他上学的时间，他与自己的儿子在一起十分快乐，并为他请了一个家庭教师，是当地一个16岁的少年。麦克斯韦的父亲说服了他暂时不去上大学，而来教育小麦克斯韦。后来证明这是不幸的，因为这个小先生是死板教育制度的产物，他用鞭子抽打和揪耳朵的方法逼着学生学习。当时小麦克斯韦已有了独立的思考能力，他拒绝先生教给他的那些东西，不回答先生提出的任何问题。麦克斯韦的好友坎贝尔说，少年时的麦克斯韦回答问题时的犹豫神色就是这时养成的。他常常在回答问题时搞些文字游戏，使听者生厌，或故意拖延时间，以分散提问者的注意力，使他失去耐心。
小麦克斯韦找到了一个报复先生的机会。有一天，他忍无可忍，就跳进了一个洗澡用的大木盆里，然后自己用手划水，浮到池塘中央，说什么也不回到岸边来。他的这种反抗办法不是通常的偷偷溜掉，让别人找不到他，而是相反，他要让所有人都看到他，他在池塘中央荡来荡去，时时都有沉没的危险，父亲和先生可吓坏了。后来先生不干了，说小麦克斯韦是一个顽皮透顶且头脑迟钝的学生。这样，父亲不得不把他送进学校。
在乡下的生活，培育了他热爱大自然的性情。对自己美丽的家乡，他热爱这里的一草一木，一虫一物。他从不打猎或打渔。他特别喜欢面对奇趣大自然而沉思默想，赞美大自然的壮丽和神奇。他喜欢吹肥皂泡，看着它们自己破裂。研究自然力对山石雕刻的印记，多石的河床，奔流的河水与漩涡。他的大澡盆成了一条探险之舟，常常坐在里面去观看水鸭、水鸟的巢，观看他最喜欢的动物——青蛙，听它们呜叫。有时把小蛙塞进嘴里，在父母面前让它突然跳出，吓他们一吓。他对青蛙的模仿是很有名的。他对待动物有一种不寻常的奇异习性。他喜欢骑烈马。
他养了好几只狗，每只狗都会玩一种把戏。他对青蛙的一生的变化更是感到神奇不解，青蛙从卵变成蝌蚪，又从蝌蚪变成青蛙，是大自然的一个奇迹。
通过对青蛙和野生动物的观察，他看到了大自然的真实情况，没有任何偏见。他一生都保持着对大自然奇迹的惊异。这也是一本书，一本要自我解读和理解的书。这也是一种生活哲学，他一生都遵循这种哲学。
麦克斯韦对家乡山水和大自然的热爱与想像，成了激发他创造性思维的源泉。
他被送往爱丁堡，与他的婶婶盖伊和表姐维德伯恩住在一起，进了爱丁堡苏格兰文法学校学习。
2.爱丁堡：实验物理学的传统
爱丁堡的苏格兰文法学校创建于1824年，其创始人是沃尔特·斯考特爵士、科克伯恩勋爵和一些有学识的爱丁堡新城的知识分子。它的第一任校长是约翰·威廉姆牧师，他是威尔士人，在牛津大学受过教育，是一个古典主义者，曾在温斯彻斯特任教，并且当过沃尔特·斯考泰儿子们的家庭教师。这个学校的办学宗旨和培养目标是：教给学生一切学科知识，以便使学生成为年轻的绅士。就是说，学生要掌握经典作品的精华，从而能和英国公立学校的学生竞争。当时在剑桥和牛津都有政府举办的这样的公立学校，培养公务人员和军事人员。
在威廉姆任校长期间，共有91名学生，后来死了3名，27人离校没有记载，剩下的61人中，有28个人从军（有的去了印度），还有14人去了世界各地。
这个学校学制7年，课程特别强调拉丁文、希腊文。数学课从欧几里德几何学开始，这是5年级学生的必修课。在6年级开始学点物理学。7年级学英语，这是一门非常重要的课程，实际上是要把学生英国化，任课的教师都由英格兰出生的绅士担任，他们在英语语法、词法和英国文学上有较深造诣，教师训练学生读书和拼写，分析句子结构，欣赏和阅读汉弥尔顿、莎士比亚和其他古典作家的作品，学生还要用英语作文。因而学生大多能学到地道英语和英国文学的精华。
面对这些功课，特别是英语，麦克斯韦浓重的乡音，压力很大。但他有语言方面的天赋，经过一段时间的努力，他的英语学得很好，语言、语法、词法都很标准，像一个地道的英格兰人一样。孩子们在校7年，其中前4年是老师给他们上所有古典课程，然后再来攻拉丁文和希腊文。平时老师对学生管理不多，教学与生活秩序也不太好。
麦克斯韦的年级主任教师是卡米舍尔，人们对他的情况知之甚少。班主任是卡明。这个班的学生成立了一个卡明俱乐部，出版了这个俱乐部的编年史，它主要记载学生的在校生活和毕业后的情况。卡明是一个好教师，他待人和蔼可亲，师德高尚，关心孩子的健康成长，对孩子们像父亲对待子女一样。所以，许多孩子的父母都把自己的孩子送到这个班。当时麦克斯韦在这个班里的年龄最小，还没有达到参加俱乐部的年龄。
在这个班里，有一个孩子叫路易斯·坎贝尔，很快成了麦克斯韦的朋友，后来成了麦克斯韦的传记作者，尼·安德鲁斯大学的希腊文教授，他还是旅行家、探险家。还有一个孩子叫查理·罗伯逊，他在剑桥得到学位后曾与麦克斯韦合作研究光学。
第二年，这个班又来了两个学生，一个名字叫P.G.泰特(Tait)，后来成了爱丁堡大学的自然哲学教授；一个叫弗里明·杰肯(Fleeming Jenkin)，后来与威廉·汤姆逊（凯尔文勋爵）合作铺设电报电缆，另外还与麦克斯韦密切合作，对电量进行了标准化度量，他对进化论的严厉批评迫使达尔文转向拉马克主义。这两个人都成了麦克斯韦的好友。这个班里还有：爱德华·哈兰(Idar land)，他没有上过大学，做过一个工程师的学徒，后来成了贝尔法斯特的哈兰·沃尔夫造船厂的创始人。还有帕特里克·海仑·瓦特逊(Heron Watson)，他在克里米亚战争中，成了有名的外科医生。这个班还有不少学生走上了科学研究之路。在学校里，他们除了学习古典作品中英国思想观念之外，当时学校的不少老师都有在苏格兰受过教育的背景，比如数学教师詹姆士·格娄格(James Gloag)，在卡明编年史中，有一章介绍了他。他是一个十分严厉的教师。P.G.泰特把他的严厉归结为他的数学能力——“他的秘密在很大程度上应归结为动力学”。他热爱数学，决不容许轻视它，特别是不容忍已过了时的希腊语冲击数学。