什么是电磁理论(Electromagnetic Theory)？

爱因斯坦的狭义相对论将磁性描述为电力的副产品。因此，这两种力可以被视为更基本力的不同方面，物理学家用电磁理论来描述电磁力的理论周围环境。带电物体的电场表示它对带电粒子所施加的力。由于静电力随两电荷之间距离的增加而减小，所以离物体越近，电场就越强。磁场的定义与此类似，只是它们描述的是施加在移动电荷上的力粒子。爱因斯坦意识到，如果麦克斯韦是正确的，那么空间和时间必须是相互依存的。电磁场理论中最基本的概念是"变化的电场产生磁场"和"变化的磁场产生电场"。这些原理通过麦克斯韦方程量化，以詹姆斯·克拉克·麦克斯韦命名，麦克斯韦苏格兰物理学家和数学家，他在19世纪的工作彻底改变了物理学家对光的概念，从而确立了这一学科。麦克斯韦方程组也将先前已知的库仑定律和毕奥-萨伐尔定律应用到场语言中。带电粒子产生磁场运动，但磁场是垂直于粒子的运动的。此外，磁场对第二个运动电荷的影响是垂直于第二个电荷的磁场和运动的这两个事实甚至导致电磁学中的基本问题需要复杂的三维推理。从历史上看，数学和科学中矢量的发展很大程度上归功于物理学家们试图抽象和简化电磁理论的使用。在19世纪，电磁理论改变了物理学家对光的理解。牛顿曾用微粒子来描述光，但麦克斯韦声称，这是电场和磁场在空间中相互推动的表现。根据这个概念，可见光、X射线、雷达，很多其他的现象本质上都是相似的，每一种都是不同频率的电场和磁场的组合。科学家称所有这些波的连续统称为电磁频谱。电磁理论的成功导致了牛顿物理学在20世纪的崩溃。爱因斯坦意识到麦克斯韦的理论需要时间和空间四维时空相互依存、不同的坐标。此外，爱因斯坦的相对论表明，空间是弯曲的，由一个观察者测量的时间流逝与另一个观察者所测量的时间推移不同。这些发现都与牛顿的运动论完全不相容。因此，电磁学的研究直接或间接地改变了物理学家对电、磁、光、空间、时间和重力的理解方式。可见光、X射线、雷达等都是本质上相似的，科学家称所有这些波的连续统称为电磁频谱。