1831年，英国物理学家法拉第对安培的超距论电动力学提出了第一次批 判。法拉第没有受各种特设的电和磁的实体的局限，大胆想象，探索电和磁 的各种可能的关系。当时，许多人认为奥斯特发现的电流磁效应是所有电磁 关系中的唯一的基本内容，但法拉第却不这样认为。他根据对称性这个普遍 的自然法则断定，既然奥斯特发现的电流磁效应是客观存在的规律，那必须 会存在与此相对应的逆效应，即磁感生电流的效应。法拉第认为，阿拉戈的 实验正是体现了磁感生电流的效应。通过大量实验，法拉第认识到，在电流 或磁体周围的空间存在着一种力的状态，这种力态一经改变或受到扰动，便 能使处于这个空间的金属感生出电流。他据此圆满地解释了阿拉戈的实验： 由于铜圆盘的运动扰动了磁针建立的空间稳定的力态，使它自身感生出电 流，这种电流与磁针的相互作用便形成了带动磁针运动的力；如果磁针先运 动，它产生的空间力态不断地变化，也使圆盘产生电流，从而带动圆盘旋转。 在研究的基础上，法拉第总结出了电磁感应定律，达到了前人未有的认识。 法拉第在处理电磁感应现象时已初步用到了场的概念；而缺乏对电流周围的 空间——场的考虑，恰恰是安培理论的一个弱点。1837至1838年，法拉第 在研究静电感应现象时，初步提出了场的概念。在以后的研究中，他又提出 了电磁场理论。
法拉第电磁感应定律的发现，在信奉安培超距电动力学的欧洲大陆引起 了极大震动，超距论者不得不对安培的理论作些修改，以便能够解释他们原 来无法解释的现象。1845年，德国物理学家纽曼将安培分子电流假说推广到 宏观电流的情况，并在此基础上总结出法拉第电磁感应定律，试图将超距论 电动力学与法拉第的电磁学统一起来。第二年，德国的另一位物理学家韦伯 提出一种假说，即认为导线中的电流是由正、负电粒子在两个方向上的运动 构成的，并在牛顿引力公式基础上建立了韦伯电作用公式。韦伯认为，他的 电动力学可以推导出安培电动力学推导不出的电磁感应现象，因此比安培的 理论具有更广泛的代表性。纽曼和韦伯的理论，被称为德国电动力学体系， 是对安培理论的发展，因此在欧洲大陆风靡一时。但德国电动力学体系和安 培的电动力学具有相同的弱点，仍然缺乏场的概念，没有考虑电磁场空间的 作用。
在远离欧洲大陆的法拉第的祖国——英国，超距论电动力学在电磁学中 渐趋势微，出现了电磁场论的电磁学派，做出这一巨大贡献的是英国伟大的 数学家和物理学家麦克斯韦。法拉第的重大发现和电磁学理论，深深地吸引 着麦克斯韦。尤其使他感到惊奇的是，法拉第虽然不是数学家，但他提出的 电磁学概念含有丰富的数学思想。麦克斯韦决心用数学符号和公式将法拉第 的场论思想总结出来，得到一种处理电磁场的动力学方法。法拉第的工作， 成了麦克斯韦研究的出发点。麦克斯韦应用高度完善的数学方法把法拉第的 电磁学理论“转换”成数学形式，同时使之更加准确和扩大，成为臻于完善 的电动力学理论。1861年，麦克斯韦提出电位移和位移电流的概念，对超距 论电动力学提出了第二次批判。在随后的研究中，他从理论上预言电磁波的 存在，用纯数学的方法得出结论：在虚无的空间内存在着电磁波，电磁波的 传播速度与真空中的光速相同。麦克斯韦用他那些著名的微分方程以最高超 的独创性概括了许多电磁现象，开创了电的世纪；他的公式以简便和完善的 特点，受到大多数数学家和物理学家的赞叹。
但是，麦克斯韦的理论最初也只是作为一种新颖大胆的假说而被人们接 受。这种假说看来是十分可能的，并且有许多现象都有利于证明这种假说； 然而麦克斯韦却没有能用实验的途径检验其电磁理论和光理论的正确性，并 且这种理论的基本原理与人们已经接受的传统观点太矛盾了，因此多数物理 学家对这种理论是否反映事物的本质表示怀疑。但是，在德国电动力学颇为 流行时，德国物理学家赫尔姆霍茨却倾向于相信麦克斯韦的理论。
四、名师与高徒
海尔曼·冯·赫尔姆霍茨是德国著名的生理学家、物理学家和数学家。 他是医生出身，曾经研究过色视觉的规律，在研究动物生理和动物热的过程 中独自发现了能量守恒和转化定律。他首先用数学概括机械守恒定律，然后 证明自然界的各种能量都服从这一定律，充分地阐述了能量守恒和转化定律 的普遍意义。能量守恒和转化定律的建立在科学和哲学上都有划时代的意 义，它不仅是辩证自然观的自然科学基础，而且是物理学乃至全部自然科学 的基石，是自然界少数几条最基本、最重要的自然规律之一。虽然为发现这 一自然规律做出了贡献的科学家有许多，但赫尔姆霍茨无疑是其中的佼佼 者，因此赫兹曾称他是“德国的第一个自然科学家”。从1870年开始，赫尔 姆霍茨运用能量守恒和转化定律研究电磁学，并着手统一纽曼、韦伯与麦克 斯韦的理论，但他很快就发现，韦伯的理论与能量守恒定律相矛盾。随后， 赫尔姆霍茨与韦伯之间展开了论战，欧洲大陆的电学家们也由此逐步熟悉了 麦克斯韦的理论。
就在这种情况下，亨利希·赫兹进入了柏林大学，成为了赫尔姆霍茨的 弟子。
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