電和磁的變化本質(zhì)是由奧斯特和法拉第在1820年和1831年分別發(fā)現(xiàn)的。奧斯特展示了電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，而法拉第則證明了變化的磁場(chǎng)可以產(chǎn)生電場(chǎng)。麥克斯韋在1873年提出的方程組將電場(chǎng)和磁場(chǎng)統(tǒng)一起來(lái)，形成了完整的電磁場(chǎng)理論。然而，對(duì)于電和磁的本質(zhì)，我們可能需要了解量子場(chǎng)論。在量子場(chǎng)論中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)被視為由虛光子組成的一群粒子。帶有電荷的物質(zhì)，例如質(zhì)子，可以發(fā)射和吸收虛光子，正是這種發(fā)射與吸收的過(guò)程，才使得電荷之間產(chǎn)生了排斥和吸引的作用。電場(chǎng)作為一種物質(zhì)，具有沒(méi)有質(zhì)量等特性。在真空中，電場(chǎng)依然存在。同樣地，光也是一種電磁波，它可以在真空中傳播。關(guān)于光子，我們不能將其想象成靜止的小球，而應(yīng)理解為必須以30萬(wàn)千米每秒的速度運(yùn)動(dòng)，并表現(xiàn)出波動(dòng)性質(zhì)。這表明，光子在真空中同樣存在。量子世界的奇妙之處在于，上述內(nèi)容大多通過(guò)數(shù)學(xué)表述，而在宏觀世界中卻難以找到對(duì)應(yīng)的實(shí)例。實(shí)際上，整個(gè)世界都充滿了奇異之處，而物理也未能完全回答我們的一些基本問(wèn)題。例如，電子究竟是什么，物理學(xué)家只能說(shuō)其質(zhì)量是多少，所帶的電荷是多少，與其他粒子相互作用時(shí)滿足怎樣的方程。因此，弦理論提出所有粒子都是震動(dòng)著的能量環(huán)，電子也不例外。然而，弦理論也是基于數(shù)學(xué)方程提出的假設(shè)。因此，我們認(rèn)識(shí)這個(gè)世界，仍然任重道遠(yuǎn)。