如何在實驗上證明麥克斯韋方程組的正確性？

麥克斯韋方程組是在前人研究的基礎上進行的總結和擴展。它的研究對象是電磁場，這個方程組描述的是電磁場的動力學理論。麥克斯韋方程組的驗證可以分為好多個部分，比如通過前人的實驗：法拉第電磁感應實驗、奧斯特的實驗等等。但是麥氏方程組本身的核心概念是渦旋電場和位移電流的提出。通過這兩個概念，麥克斯韋成功將電和磁通過理論聯系了起來。

麥克斯韋方程組的形式如下:

可以看出這一組方程具有很高的對稱性，第一個描述了靜電場的有源性，第二個描述了靜磁場的無源性，第三個描述了變化的磁場可以產生電場，第四個描述了變化的電場可以產生磁場。

歷史上驗證麥克斯韋的經典實驗就是赫茲發現了電磁波。電磁波是麥克斯韋方程中最重要的推論或者預言之一 ，利用這個預言便可以檢驗麥氏方程的正確性。

我們現在知道，電磁波可以在真空中傳播，速度高度30萬公里/秒。麥克斯韋認為，電磁場既然是客觀存在的，變化的磁場在周圍空間產生渦旋電場，變化的電場也會產生磁場，這樣電場和磁場相互依存并向遠處傳播開來便會形成電磁波。

1887年赫茲首次在實驗室觀察到了電磁波的存在，驗證了麥克斯韋方程組的正確性。

赫茲采用的電磁波發射器是一種偶極振子，如下圖所示。

當給偶極振子充電到一定程度時，二者的間隙S會被火花擊穿，兩個金屬桿C連通，在其中激起高頻的振蕩并向外發射電磁波。為了探測有偶極振子發射出來的電磁波，赫茲采用了一種接收裝置，他把接收裝置放在距離偶極振子一定位置處，當調節偶極振子的諧振頻率時，發射振子向外發射電磁波，與此同時接收器會產生火花，即證明接收到了電磁波。

赫茲便通過這樣一個巧妙的實驗證實了電磁波的存在，從而證實了麥克斯韋方程組的正確性。