根据科学的方法论，力本论的态度和机械论的态度都是类比的方法，要研究麦克斯韦，这个问题的三个方面要特别注意：物理学统一的原则和寻找统一的理论；类比方法的形成过程；机械论模型的使用和确证。这是麦克斯韦世界观和方法论的具体表现。
在科学的发展过程中，统一的理想占突出的位置——不论是用力本论的方法进行统一还是用机械论的方法进行统一。在机械哲学的范围内，它采取了一个假设的形式：一切物理现象均可以归之为相同的基本机械原理。在拉普拉斯主义者看来，是分子和超距作用；在道尔顿看来，是流体的运动，这就是基本的原理。在动力哲学的框架内，统一获得了特别的重要性，它以认识论的必然性形式出现。如果我们要问：为什么非要统一不可？18和19世纪的机械论者们就会拿出惟一的答案：世界是上帝创造的，它的各方面都分享了创造者上帝的共同性。这可算是一个完美的合理解释。如果有一个统一的尺度，那么没有生命的东西怎么知道在上帝的创造中会采取什么形式？为什么会是机械论的方式？对凡间物理学王国来说，它作为一种指导原则，能到处使用吗？对这些问题不是不能回答，而是极难回答。
如果一个人采纳力本论的方法，那么统一的基础和含义就更清楚了。
正如我们已经看到的那样，19世纪力本论传统的重要特点（不论是苏格兰的还是德国的）之一，是认可了休谟对科学的批判——从事实上看，作为客观的知识，科学知识不能从观察中引申出来，它包含必然的主观成分，这是人的认识本性使然的。18和19世纪的哲学都反对休谟的哲学，都从不同的角度来反驳他，都想把怀疑论变成积极的东西，这就导致了科学知识之间互相冲突。因为它们来自人类精神的不同状态，所以就没有统一的标准来衡量。另外，它还提出有效客观科学可能性的问题，它建立在对一切人的精神共同的基础上。正是这种可能性，为从认识论上看统一的原则提供了一个基础。在这种观点看来，一切科学的法则都来自人类精神的共同本性，这种根源的统一只能用形式的统一来反映。威廉·汉弥尔顿在他的《讲演录》中主张，在科学中要求统一的欲望也是人心的产物，所以科学理论的统一就有了双重的根源。
在最基本的层次上，机械论的哲学家们提出这样的问题：借助时空形式和因果关系的统一，就可能达到科学的统一。在另一水平上，统一是借助极性的观念提出来的，这也是理性动力学的观念。
对科学统一性的认识论上的确证，对动力学科学家们来说并不总是明晰的，我们将要看到他们在使用类比方法时，有一种强烈要求科学统一的倾向。奥斯培德宣称，电与磁是统一的，他是康德的信徒。法拉第，可以说是一切要求统一的人中最积极的，他把力本论传统的许多关键性的理论归之于统一。
与心理学上不可分离的统一概念就是类比，一是指科学间的类比，更重要的是自然与精神间的类比。动力学的哲学家不能确证自然中存在的任何东西根据力学的建构都必然相似。
柯罗律治认识到这样的事实：自然科学是可能的，它的诸法则（比如重力法则）可以抽绎出来，可以完善地描述在自然中观察到的诸现象。人只能根据明显的事实来解释遵从相同法则的物质世界，这些法则可以独立地从人的理性中引申出来。
这个事实对柯罗律治来说是一个神秘的东西，它本身就会使人们去信仰宗教。为了研究科学和符号语言（符号也是一种类比，它参与实在，通过理智来提供），就得发展一种自然哲学的理论。实际上，柯罗律治把关于类比的讨论与宗教更密切地联系起来。正如我们已经看到的那样，关于类比方法的理论是由威廉姆·汉弥尔顿在更为广泛的科学范围内提出来和发展了的。
追求自然界中不同方面之间的类比获得的成果是丰硕的，已有许多科学家得到证明，并不只是牛顿在万有引力理论中才如此。这里有两个有名的例子，一是苏格兰科学家、爱丁堡大学的自然哲学教授福布斯，另一个是道德哲学教授w·汉弥尔顿，麦克斯韦是他们的学生，福布斯深受苏格兰常识派哲学传统的影响，在与惠威尔的通信中，他学到了不少东西，他的思想体系也属于动力学的传统。在他的著作中，运用类比占特别重要的地位。在探索光和热之间的类似性时，他肯定地说：“在科学中，类比的重要性，一直受到人们的强调，认为它是一个哲学化的方法。关于这个清晰的知觉一直就是科学发现最丰富的源泉，引力这个概念本身只是一个扩大了的类比。M·弗奈尔提出了光的波动说，他是极为聪明的人，他从机械论的和数学的类比中得出了这个观念，对这些法则作了精确的表述，除了类比之外，没有任何严格的推理能使他得出这样的结论。”
福布斯证明：热可以被极化，从属于整个的内部反应，这和光是一样的，光的波动说所取得的成果也适用于热。在一个完全不同的领域里，他是第一个提出在冰川和河流（从冰川的运动引申出河流的理论）之间有类似性的人。法拉第是使用类比很出色的第二个科学家，他对物理学的统一提出的问题表明他是热心在光、热、电、磁、引力和化学效应之间寻求相似性的人。在他看来，类比是探索未知事物的指导原则。
在非数学科学领域，统一性的概念和类比常常是隐含的，不明显的。在数学物理学中，情况就不同了，它们是明显的，这里的中心课题是动力学的先验内容。
在18世纪，动力学越来越从物理结构中抽象出来，因而人们看到动力学越来越变成了人类精神的产物。在19世纪的大不列颠，罗比逊和普雷弗尔（都是爱丁堡大学自然哲学讲席的教授，在福布斯之前）都以这种方式来解释动力学。惠威尔虽然作了一些改变，但在本质上，与他们没有两样。在这些科学家看来，普雷弗尔讲得十分明白：动力学的法则，源于精神，可以用于自然界的一切方面，因此可用来统一物理学。信仰认识上统一的必然性存在于物理学中，物理学领域的统一，是因为数学与动力学是一个东西。
罗比逊和普雷弗尔虽然不同情拉普拉斯的自然哲学，但又把拉普拉斯的数学看成是动力学的样板。动力学统一以拉格朗日的著作为基础，这是一个更纯粹更抽象的形式，建立在这个系统的整个能的性质之上，而不是建立它内部的结构之上（这个内部的结构从本质上独立于物理作用的特殊种类）。在这个意义上，它的价值到能量守恒定律的建立（它强调了能原则的统一） 一直都不明晰。傅利叶充分认识到它的好处。拉格朗日的分析强有力地推动了这个统一，他说：“正如自然本身的广延一样，它规定了一切可感知的关系，时间、空间、温度，其主要的属性是明晰性，它不用语言表达，它把杂多的现象弄到一起，发现了隐藏的类似性，并把它们统一起来。”
“数学分析似乎是人类精神的能力，它注定要来补充生命的短促以及感官的不完善。更为令人吃惊的东西是，在对一切现象的研究中，它遵从同一过程，它用相同的语言解释它们，这就好像表明宇宙计划的简洁性和统一性一样，并且使不可变的秩序更为明显，正是这个永恒的秩序驾驭着整个的自然原因。”傅利叶强调数学动力学这个强有力的工具，它能表明不同的现象间的类似性。格林、汤姆逊、w·R·汉弥尔顿都是这方面的典范。汉弥尔顿的动力学建立在作用原则和限制特性机能的使用上，这二者都完全独立于我们研究的物理现象的种类。
它伴随着著名的光的和力学的类比学说的诞生，这就是1926年薛定谔对它成功的运用。除了运用动力学来探索物理现象之间的类比之外，汉弥尔顿还强调了精神和自然之间相似的动力学。在写给惠威尔的信中，他说：“我十分乐意与你交谈，我试图要表达的是这么一种思想，我一直没有想改变它。我认为，存在着两种动力学：一种称为主观的，先验的，形而上的，它来自对力量、时间、空间的沉思；另一种是客观的，形而下的，物理的由观察和对事实（现象）的抽象来发现。这两种科学是不同的，但又密切地神奇地联系在一起，其结果是主观和客观在上帝中的最后统一。如果我们从宗教上看，那么借助它的显示，上帝一直乐于在宇宙中显示自己。所以这两种科学不是分离的，必然走在一起的，用的是共同的表达方式，这种表达方式对许多人来说都是一种类比。”
对动力学这种多产的类比的应用在格林那里主要表现为形而下的东西，而汤姆逊则更代表了数学的传统（最后被融入到傅利叶的著作中）。他们在麦克斯韦之前对电磁理论的发展都作l出了重要贡献。
在动力学的传统中，在类比的运用上，一个重要的但有点古怪的结果是开辟了使用机械模型之路。只要机械论的建构被看成是对自然客观的确切的表达，那么它们当然就会被具有动力学哲学倾向的哲学家和科学家们所拒绝，但对那些认为假设有启发性的人来说，比如对惠威尔来说，对类比的强调就提供了一个新的确切性的模型。
他宣称，人能做的只是根据智力提供的形式来仿造自然。
对机械模型的认真运用实际上就可以证明模型本身只不过是自然和精神之间的合宜的媒介而已。
若没有机械模型，动力学的传统在某些方面就会减弱活动能力。机械模型的启发性对两种方法来讲是一样的。事实上，机械论的哲学家更受到限制，因为他们的模型不得不与机械性的作用相一致。而动力学的科学家们却没有这方面的问题，他们只是解释的向导而已。在动力学的范围之内，一个模型不能提供被观察的现象。
在本章中，我们探索力本论的态度和机械论的态度的特征，我们更重视力本论的观点，这一方面是因为力本论的态度比机械论的态度更少直接性，另一方面是因为动力学的传统更不为人们所熟悉。还有一点也很明确，就是动力学的传统与麦克斯韦的工作有特殊的联系。当然，这倒不是说机械论的传统与麦克斯韦没有关系。事情恰恰相反。但是，不管我们如何看待麦克斯韦的老师威廉姆·汉弥尔顿、福布斯、惠威尔和斯托克斯，以及另一些与电磁研究有关的人比如奥斯塔德、安培、法拉第和汤姆逊，动力学的态度占统治地位是没有疑问的。以上8位哲学家和科学家都与动力学的传统有密切关系。汉弥尔顿和惠威尔这两位英国学者是这种传统的最著名代表。
他们对麦克斯韦理论的形成起了重要作用，从麦克斯韦的著作、书信和讲演稿中都可以看出来这些人对他的影响。
1.电磁场理论：电、磁、光的统一
19世纪的电学是从研究电流的运动规律开始的。1800年，伏打发明了电池，化学家们很快发现了电流可以使某些化学物质分解。电解某些金属的盐类又导致了电镀方法的运用。1833年，法拉第发现在电解时通过的电量与析出或溶去的物质重量成正比，这就是法拉第电解定律。电转化为热的规律是1843年焦耳研究能量转化时发现的，但热可以转化为电则是在1821年发现的。在此基础上，1826年欧姆提出了欧姆定律：V=IR。
在电学史上，最重要的事件是电与磁之间可以相互转化这一事实的发现。在19世纪之前，人们普遍认为电与磁是两种根本不同的现象。但到了19世纪，人们开始相信诸自然力是统一的。在这一思想指导下，丹麦的物理学家奥斯特开始自觉地寻找电与磁之间的关系。1820年，一次偶然的机会，他发现当磁针旁的导线接通电流时，原来平行于导线放置的磁针偏转了，这是电生磁的证明。这一发现立即引起了科学家们的注意，纷纷转向这一课题的研究。同年，安培发现，电流除了能使磁针偏转外，两条平行的通电导线之间也有相互作用，同向电流相吸，异向电流相斥，两段通电导线之间的作用力与它们的电流强度成正比，与它们之间的距离平方成反比，同时还确定了电流对磁针作用方向的右手定则。他认为，电流并不是磁作用的结果，相反，物体的磁性是电流作用的结果。在磁体中，每一微粒都有一个环形电流，它使粒子显出磁性。如果微粒环流的方向一致，整个物体就显出磁性，否则就没有磁性出现。这就是安培在1825年提出来的分子环流假说。根据这一假说，他指出，通电的螺旋管具有磁石的性质。
