进入科技时代以来，人们的生活发生了天翻地覆的变化，尤其是越来越多先进仪器的出现，为我们提供了极大的便利。于是有人提出了一个问题，究竟是什么奠定了现代科技的基础呢？

电力的发展开启了新的时代，而无线电的出现让我们变得更加自由，而这一切都离不开电磁波的发现，因此麦克斯韦的故事将永远流传。

其实，在麦克斯韦成为一位伟大的物理学家之前，在很长一段时间内，电和磁是被人类分开来对待的。

1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流能使其附近的小磁针偏转，显示了电和磁之间的联系。在奥斯特工作的启发下，英国物理学家法拉第从1831-1854年一直用各种方式进行电磁感应实验。法拉第的工作为电能和机械能的转化提供了基础，并导致了电动机和发电机的发明，不过，法拉第本人并没有解释电磁感应是怎么回事，在他看来，这不过是牛顿力学的一种表征形式罢了。

法拉第发现电磁感应之后，其应用价值很快凸显了出来，其理论价值却鲜有人关注，英国物理学家麦克斯韦就是少数认真对待法拉第实验工作的人之一。

和法拉第不同，麦克斯韦自幼接受了良好的教育，其数学造诣很高。在19世纪中后期，基于微积分的微分方程，偏微分等数学分支蓬勃发展，麦克斯韦对于这些数学工具驾轻就熟。在这种基础上，他将法拉第发现的电磁感应定律用四个偏微分方程的形式写了出来，这就是在物理学上赫赫有名的“麦克斯韦方程组”。

麦克斯韦方程组总共由四个方程组成，通常的表现形式有两种：偏微分方程表达形式、闭合环状积分表达形式。

用通俗的语言讲，这四个方程概括了电磁作用的基本规律，并分别对应着电磁的几种关系：

第一，法拉第定律，随时间变化的磁场，会产生在空间分布的电场。

第二，安培环路定律，传导电流和位移电流，或者干脆说，电流是磁场的源（产生的原因）。

第三，电场高斯定理，电荷是电场的源。

第四，磁场高斯定理，磁力线必须闭合。

这四个方程囊括的电磁学的定律，包括但不限于高斯定律、楞次定律、安培右手定则、法拉第电磁感应、感应电流、感应电动势等。电和磁，这两个过去看上去毫无关联的领域，经由19世纪若干科学家的发现，发现它们的关系密不可分，最终，在麦克斯韦这里，电和磁的统一关系被数学精确地表达了出来。

此外，麦克斯韦方程组还有若干重要的推论，如磁场是个无源场，不存在磁单极子等。当然，这些推论中最重要的一点是真空中电磁波的传播速度是个常数，而且根据麦克斯韦方程组算出，这个常数就是当时人们测量的光的传播速度。麦克斯韦在推导这个方程组时，人类甚至还没有电磁波存在的证据。他本人却认为，光速和电磁波传播速度相等绝不是巧合，在某种程度上，光可以被看作是电磁波的某种特殊存在形式。就这样，麦克斯韦方程组不仅成功统一了电和磁，还把光学同电磁学统一了起来。

不幸的是，麦克斯韦48岁就因病去世，没能亲眼看到他预测的电磁波成为现实。但在他去世后不久，1887年，德国物理学家赫兹就首次用实验证明了电磁波确实存在。此后，意大利发明家马可尼更是将电磁波作为载波远距离传输信号。

进入20世纪，随着电子时代的到来，电磁传输，电磁存储等都已是现代社会必不可少的元素。然而，麦克斯韦方程组的意义绝不仅仅停留在“有用”和“让生活变得更美好”层面。

这四个方程统一了电磁和光学的同时，也指出了真空中的电磁波和光波速度是恒定的。1881年，迈克尔逊和莫雷实验测得的光速不变证实了麦克斯韦的结论。这同牛顿经典物理学的参照系是矛盾的。在这个基础上，爱因斯坦于1905年和1915年先后提出了狭义相对论和广义相对论，彻底颠覆了人们对物理世界的认知。

同时，麦克斯韦方程组还是科学家们在物理领域进行“大一统”的初步尝试。这四个方程无可辩驳地指出了电磁本质上是一体，在麦克斯韦之后，电和磁被统称为电磁学。进入20世纪，物理学家们沿着麦克斯韦开辟的物理学“大一统”道路继续前行，相继发现宇宙中基本的四种作用力：引力、电磁力、强力和弱力。然而，现在的科学家们并不满足，他们秉承麦克斯韦的思想，试图将这四种力用同一的理论加以解释，一如麦克斯韦当年用四个方程揭示了电磁的本质一样。

如今，物理学大一统理论被视为整个物理学皇冠上的明珠，而最先启动这样大一统进程的麦克斯韦，则被后世公认是继牛顿和爱因斯坦之后，在人类历史上排名第三的伟大物理学家。