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图2.2 麦克斯韦的第二次实验（1861年）。若电流具有惯性，则线圈接通电流后将出现类似陀螺仪的运动现象。当线圈本身为旋转动量时，它将出现进动。麦克斯韦在实验中并未观察到这样的进动现象。（根据麦克斯韦1881年发表的《专论》第203页进行了部分修改。）
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若电流带有动量，则线圈将以类似陀螺仪的形式绕纵轴向前运动。基于陀螺仪和旋转电枢角动量的相对方位，陀螺仪或者上倾或者下倾。对于有沿水平方向旋转陀螺仪轴线经验的人来说，这样的实验效果应该并不陌生。向一个方向旋转时，陀螺仪将出现上倾，反之亦然。若麦克斯韦的实验产生的是肯定的结果，那么应该可以说明实质性的、具有惯性的电流的存在和它的方向。
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麦克斯韦在线圈A中插入了一根铁条S，试图以此对安培假说进行测试。根据他的推论，线圈中的电流将使铁条磁化，为每个磁性分子周围环绕的微观电流导向，进而增强他试图测算的倾斜度。但是他并未观察到预期的效果，对于这次失败的实验他做出了这样的解释：
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实验中主要的难点在于地球磁力的干扰性，受到干扰后电磁体的表现类似于磁倾针（一种垂直指南针）。因此，获得的结果并不精确，但是没有证据证明θ角（线圈A的中轴与水平方向间的夹角）会发生改变，即便线圈中插入铁芯、变成了强电磁体后结果仍然如此。[8]
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麦克斯韦几乎没有机会可以观察到预测的倾斜情况。在没有电流本质模型的情况下，他无法计算电流传递的质量。1915年，德哈斯夫妇二人（万德尔·德哈斯和G.L.德哈斯-洛伦兹）在“电子是电传导的基础”这一前提下，说明了使用类似麦克斯韦实验的设备时，预期的倾角将十分微小，为0.00013度切角，肉眼无法观察到。[9]
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后来，麦克斯韦又设计了第三次实验，和之前的两次一样，也是为了测试电流是否会输送惯性质量。短路的线圈在其水平面上具有角加速度。若这一未知的电流具有惯性质量，则它的运动将落后于线圈。线圈上产生的相应电流将产生磁场，进而可以被测算。麦克斯韦可能进行了这一实验，他采取的这一想法可能是源于他在1863年建造并使用的实验装置。该装置是用于测量绝对单位制下的导线电阻。[10]在该次实验中，地球磁场中的短路线圈发生了旋转，麦克斯韦检测到了对流电路产生的磁场。据他估算，该实验的测量精确到了万分之一。可能正是这样极端的敏感度促使他在《专论》中评论称，他的电流惯性实验虽然未取得有效结果，但实验的意义很可能是非常深远的：
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同使用电流计进行的电流有无性检测相比，精确度更高的科学观察少之又少……因此，若此种方式（线圈加速）可以产生电流，那么即便电流十分微小，也是可以被检测出来的……然而，由于并没有证据可以证明这样的（电流）是存在的，我应该假设它并不存在，或者至少应该假设它不会产生明显效应，这样的假说将会在相当大的程度上简化我们的动力学理论。[11]
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与此相反的假说——惯性电荷假说，直到1895年“电子”概念的引入才开始盛行起来。
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[1] Ampère，“Mémoire 2 Octobre，”Ann.Chim.Phys.15（1820）：74-76.
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[2] Ampère，“Electrodynamique，”Mémoire 6（1823，issued 1827）：303.
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[3] Knudsen，“Kelvin’s Notebook，”Centaurus 16（1972）：41-53；Smith and Wise，Energy and Empire（forthcoming），chap.12.
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[4] Williams.“Ampère，”Am.J.Phys.54（1986）：306-311，引自安培和法拉第关于分子磁体争辩的观点。
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[5] Maxwell，Treatise（1881），202-203.
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[6] 1870年5月18日的信件，参见Strutt，Life（1968），46.
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[7] Tolman and Stewart，“Acceleration，”Phys.Rev.8（1916）：97-116，and Tolman，Karrer，and Guernsey，“Further Experiments，”Phys.Rev.21（1923）：525-539.
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[8] Maxwell，Treatise（1881），205.
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[9] De Haas and de Haas-Lorentz，“Proef，”Verslag 24，no.1（1915）：398-404.
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[10] Jenkin，ed.，Reports of the Committee on Electrical Standards，Appendix D（1873）.
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[11] Maxwell，Treatise（1881），206.
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实验是如何终结的？ 电子
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两种不同的实验途径都导致了电子理论的产生，其中一种是约瑟夫·约翰·汤姆森（J.J.Thomson）的阴极射线实验。同赫兹的看法相反，汤姆森说明，射线通过空间气压被减小时，阴极射线可能因电场产生偏斜。因此，一位德国科学家的论证就被推翻了。汤姆森辩称，组成射线的粒子十分微小，以至于含有较大气体原子的金属薄板无法阻挡它的穿过。在1897至1900年间，即便是意见相反的研究群体也开始逐渐接受汤姆森的观点，即细小带电微粒是阴极射线的组成成分。
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在麦克斯韦之后，其他一些科学家继续对电流和动量之间的关系进行了探索，包括奥利弗·亥维塞（Oliver Heaviside）、汤姆森、约瑟夫·拉莫尔（Larmor）和J·H·坡印廷（J.H.Poynting）等。至少在1897年阴极射线电子公布之前，他们都未曾想到，电流动量是可测量的带电物体转移造成的。相反，他们将能量和动量的产生归因于电流产生的电场和磁场。归根结底，麦克斯韦本人对电动力学最深远的贡献就在于提出了位移电流——一种可以在电容器板片间传递，但又不会造成电荷物理转移的电流这一概念。杰德·布赫瓦尔德（Jed Buchwald）曾表示了反对，称麦克斯韦观察法从整体而言，就是为了消除微观物理领域的所有讨论。这一方法的追随者们的目标是通过场变量的连续值来描述世界，电子可测量性观点为他们所厌弃。在他们的框架中，麦克斯韦惯性电流实验一类的实验貌似是偏离主题的。[1]
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亨得利·安东·洛伦兹（Hendrik Antoon Lorentz）的电子理论摒弃了麦克斯韦传统方法，他假设一只手中是带电的可测算物质，另一只手中是以太。通过将两只手分离，使带电电子受到与未带电物质相同的力和电场、磁场的作用。洛伦兹所做的这一电荷——以太的区分取得的推论结果是：运动的电子中包含着麦克斯韦一直想要检测的那种物质流。
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