今天,凡是有些幾何知識的人都知道,圓形和橢圓形在數學上都叫二次曲線,它們的代數方程都是一個二次方程。海伊所用的作圖法現在已經為大多數人所掌握,也不難理解,但是,在麥克斯韋生活的時代,知道這種簡單明了作圖法的人並不多。
麥克斯韋有一種不達目標不罷休的鑽勁。他先是在紙上照著海伊的樣子畫圓形和橢圓形,接著又努力找出這兩種圖形之間的關係,為什麼用一個釘子一根繩子畫不出橢圓呢?他先是在紙上畫,後來覺得施展不開,又用粉筆在地上畫。地上不好固定繩子,他把吉米瑪表姐叫來,讓她幫忙,用兩隻手固定繩子,他一個人在地上來回地移動繩子和粉筆,不一會便弄得滿頭滿臉都是白粉筆末兒。吉米瑪看到他那個滑稽樣子,忍不住哈哈大笑,這一笑,兩手一動,繩子也跟著動了一下,麥克斯韋眼睛一亮:“啊,我終於發現秘密啦!”他一下子拉住表姐的手在房間裏大喊大叫起來。
原來,他發現隨著表姐兩手之間的距離的變化,橢圓的形狀也不斷變化,一旦表姐的雙手合到一起,畫出來的形狀就是圓形了,這表明了橢圓和圓形之間的關係一一圓形是橢圓形的一個特例,這一發現確實讓他感到高興,他一改往日沉默寡言的習慣,在房間裏興奮地大喊大叫起來。
吉米瑪也很高興,她拍著兩手上的粉筆屑,喊媽媽過來看他們的最新發現。
姑媽正在做飯,聽著兩個孩子在房間裏大喊大叫,心裏也想知道到底他們又在搞什麼鬼名堂。姑媽走進屋,看著滿地大大小小的橢圓形,已經猜出了大半,吉米瑪拉住她的手興奮地說:
“我們發現了橢圓與圓形的關係!我們現在可以畫出任何形狀的橢圓形和圓形!”
“是嗎?真有意思,那麼你們能畫出雞蛋形嗎?”也許由於姑媽正在煎雞蛋的緣故,她順口提出了這麼個問題。
吉米瑪不以為然,認為媽媽是在開玩笑。麥克斯韋卻陷人了沉思,他想,既然能用幾何方法畫出橢圓,就應該可以用同樣的方法畫出蛋形。他決定親自試一試再說。
他開始利用一切機會作試驗,但是很快他便發現,要用類似橢圓畫法畫出蛋形簡直太難了。他用盡了幾乎所有的方法,先是變換繩子的長度,然後是改變釘子之間的距離,要麼就同時改變繩子長度和釘子距離,這樣做都沒有成功。他仍不死心,一遍遍地堅持試驗著,紙片上、地板上畫滿了各種各樣的橢圓形和圓形,可就是不能畫出一頭大一頭小的蛋形。
吉米瑪開始抱怨媽媽,說是媽媽的一句話弄得麥克斯韋如醉如癡,簡直像著了魔一樣地一天到晚地畫呀,算呀。姑媽也心疼麥克斯韋,勸他算了吧,別把自己折騰出病來。倒是父親約翰先生支持麥克斯韋堅持嚐試下去,即使畫不出蛋形,也要找到畫出的原因。
半個月過去了,蛋形仍然沒畫出來。他開始懷疑自己的方法是不是太固定、太傳統了,應該換一種考慮問題的角度。但是,新的解決方法在哪兒呢?
很快寒假就臨近了,期末考試成績下來,麥克斯韋又是全優。班裏老師和同學都向他祝賀,家裏姑媽和吉米瑪表姐也為他高興,姑媽特地做了一頓豐盛的晚餐為他祝賀,吉米瑪則拉著他晚餐後去聽
晚上,他們如期來到愛丁堡歌劇院,雄渾的音樂激蕩著麥克斯韋的心靈,樂隊指揮富有激情地揮動細長而閃亮的指揮棒,那美好的音樂仿佛就從上下翻飛的指揮棒尖傾瀉而出。望著樂隊指揮手中的指揮棒在空中劃出一連串優美的弧線,麥克斯韋的眼睛一亮,一絲靈感悠地閃現在腦海之中:如果把釘子和鉛筆換個位置,結果將會怎樣?他的心砰砰直跳,長時間以來苦思冥想的念頭刹時間有了新的思考角度,他急於回家去試驗一番。