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「物理的な力線について」は、ジェームズ・クラーク・マクスウェルが1861年に発表した4部構成の論文である。[ 1 ]この論文の中で、マクスウェルはファラデーの力線をモデル化するために使用した「分子渦」の「海」と関連付けて電磁気学の方程式を導出した。マクスウェルは、1855/56年に「ファラデーの力線について」[ 2 ]がケンブリッジ哲学協会で朗読された時点で、電気と磁気の分野を研究し、論評していた。マクスウェルはこの媒質の密度と透磁率、横弾性と誘電率の間に類似性を示し、 1856年にヴィルヘルム・エドゥアルト・ウェーバーとルドルフ・コールラウシュが行った先行実験の結果を用いて、光速とこの媒質中の波の伝播速度の間の関係を確立した。
この論文は古典電磁気学の新時代を切り開き、ベクトル解析という数学分野のさらなる進歩を促進した。そのため、物理学および科学全般において、アインシュタインの「奇跡の年」論文やニュートンの『プリンキピア・マテマティカ』に匹敵する、歴史的に最も重要な出版物の1つとみなされている。
1856年、ヴィルヘルム・エドゥアルト・ウェーバーとルドルフ・コールラウシュはライデン瓶を用いた実験を行い、静的に測定した電荷と電気力学的に測定した同じ電荷の比を確立した。マクスウェルはこの比を、分子渦の海の密度と横弾性を用いて適用したアイザック・ニュートンの音速の式に用いた。彼は、最近イポリット・フィゾーによって直接測定された光速に非常に近い値を得た。マクスウェルはその後[ 3 ]を書いた。
「光は、電気現象や磁気現象の原因となる媒質の横方向の波動から成り立っているという推論を避けることはほとんど不可能である。」
また、この1861年の論文で、マックスウェルはアンペールの周回積分法則に含まれる変位電流項を初めて導入しました。しかし、マックスウェルがこの変位電流項を用いて電磁波方程式を導出したのは、1865年の次の論文「電磁場の動力学的理論」においてでした。
オリバー・ヘヴィサイドが1884年に発表した論文で示された4つの現代マクスウェル方程式は、すべてマクスウェルの1861年の論文に登場していた。しかしヘヴィサイドは、1837年にウィリアム・ローワン・ハミルトンが考案したナブラ演算子（∇）を用いて、これらの方程式を現代的なベクトル形式で提示した。
マクスウェルの研究について、アルバート・アインシュタインは次のように書いています。[ 4 ]
「マクスウェルが自ら定式化した微分方程式によって、電磁場が偏光波の形で光速で伝播することが証明された時の彼の気持ちを想像してみてください！世界中で、このような経験をした人はごくわずかです…物理学者たちがマクスウェルの発見の真の意味を理解するまでには数十年を要しました。彼の天才が同僚たちの概念に強いたる飛躍があまりにも大きかったのです。」
他の物理学者たちもマックスウェルの研究に同様に感銘を受けており、リチャード・ファインマンは次のようにコメントしている。[ 5 ]
「世界の歴史を長い視点、例えば今から1万年後の視点から見れば、19世紀で最も重要な出来事は、マクスウェルによる電磁気学の法則の発見であると判断されることに疑いの余地はないだろう。南北戦争は、同じ10年間に起こったこの重要な科学的出来事に比べれば、取るに足らない些細な出来事に過ぎなくなるだろう。」
チャールズ・コールストン・ギレスピーは、この論文が物理学の世界に「場」という言葉を導入したと述べているが[ 6 ]、ファラデーが最初にこの用語を造語したのは1849年である[ 7 ]。
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