馬克士威方程組（Maxwell's equations）

整個古典電磁學——每一個靜場、每一條電路、每一道光——都被壓縮進四條方程。馬克士威方程組正是這樣的壓縮：一組完整的定律，把電場 E 與磁場 B 跟產生它們的電荷、電流連繫起來，也把兩者彼此連繫起來。

在真空中的微分形式下（SI 單位），它們是高斯定律 div E = rho/epsilon_0（電力線始於電荷、終於電荷）、無磁單極定律 div B = 0（磁力線永不終止）、法拉第定律 curl E = -dB/dt（變化的磁場驅動一個環繞的電場），以及安培-馬克士威定律 curl B = mu_0 J + mu_0 epsilon_0 dE/dt（電流與變化的電場驅動一個環繞的磁場）。每一條都有等價的積分形式：E 穿過一個封閉曲面的通量等於 Q_enc/epsilon_0，B 穿過任一封閉曲面的通量為零，繞一個迴路的電動勢等於穿過它之磁通量變化率的負值，而 B 沿一個迴路的環流等於 mu_0 乘上所包圍的傳導電流加位移電流。

它們最耀眼的結果就是光本身。在空無一物的空間裡，這組方程合併成一個波動方程，其速度為 1/sqrt(mu_0 epsilon_0)，而這恰好等於量測到的光速 c——於是光就是一種電磁波，而光學成了電磁學的一個分支。本卷後面的一切——位勢、能流、應力張量、協變的張量形式——都不過是這四條方程換上不同的衣裳。