大自然、法拉第、馬克士威、愛因斯坦、薛丁格

大自然、法拉第、馬克士威、愛因斯坦、薛丁格

電磁場可以說是人類所發明的「最完美的理論」：滿足特殊相對論、是完整的場論、和廣義相對論完全無違和、是人類第一個規範場論。

馬克士威加上一個位移電流項，把上百條千奇百怪的電磁方程式整合成四組「馬克士威方程式」。

人類終於知道光波也是電磁波，光就是一種電磁場。最重要的發現，恐怕是這組方程式隱藏著「規範對稱」，後來還在楊振寧突發奇想下，推廣出膾炙人口的「不可交換規範場論」，成功描述強弱交互作用的高能物理現象。

規範對稱其實是一種「相」對稱，馬克士威號令江湖時，科學家對這個「複數」complex 空間的概念和自然界的「真實」關係所知有限，直到量子物理在1925-1926呈現出複數變數的威力，科學家才真正認知「相」的重要性：電磁場的規範（相）變化和量子機率空間的「相」變化完全無違和的整合，科學家才真正清楚規範對稱的重要性。

MIT鄭宏院士就曾開玩笑的說，上帝在創世紀時說
Let there be light.
前，其實先說了
Let there be gauge symmetry.

有規範對稱 （gauge symmetry） 才有光，人類的智慧之眼才得以「看見」。

當然，場論的發現，來自法拉第把磁場圖像化，源起法拉第獨特過人的「慧眼」。沒有「數學不太好」的法拉第，就沒有「數學天才」馬克士威，也就沒有近代的量子場論。

最神奇的就是，大自然居然「知道」這麼複雜、這麼完美的數學。