Il écrit dans " A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field " :« L'accord des résultats semble montrer que la lumière et le magnétisme sont deux phénomènes de même nature et que la lumière est une perturbation électromagnétique se propageant dans l'espace suivant les lois de l'électromagnétisme. »
Équations de Maxwell
Les équations de Maxwell sont les postulats de base de l'électromagnétisme et traduisent sous forme d'intégrales diffrénets théorèmes précédents.
1. L'équation de Maxwell-Gauss décrit comment un champ électrique est généré par des charges électriques (théorème ou loi de Gauss).
2. L'équation de Maxwell-Thomson (loi de Gauss pour le magnétisme) énonce qu'il n'existe aucune « charge magnétique » (ou monopôle magnétique) analogue à une charge électrique : elle n'existe que sous forme de dipôle.
soit par la variation d'un champ électrique : cet apport de Maxwell rend l'ensemble d'équations mathématiquement cohérent pour les champs non statiques, sans changer les lois d'Ampère et de Gauss pour les champs statiques.
On peut calculer la vitesse de la lumière qui est constante : il en déduit que $c\approx310\,740\,000\; m\cdot s^1$ à l'époque.
1. D'une part, les ondes se propagent à une vitesse constante facilement accessible (vitesse de la lumière).
Équations de Maxwell
(Figure : Wolfram Stanek)
D'après les équations de Maxwell, la vitesse $c$ de propagation des ondes électromagnétiques se définit par : $c=\dfrac{1}{\sqrt{\epsilon_0\cdot\mu_0}}$ où,
" $\bf c$ " est connue maintenant pour être une constante qui est la vitesse de la lumière dans le vide.
Les lois de l'électromagnétisme prédisent que la vitesse de la lumière est indépendante de la vitesse d'un observateur par rapport à la source qui émet la lumière, ce qui est incompatible avec les lois de la mécanique classique newtonienne.
2. D'autre part, les ondes ne peuvent pas se propager dans le vide, tout comme le son.
Maxwell reprend à son compte la notion d'éther, appelé maintenant éther luminifère qui remplit tout l'espace, corps étrange s'il en fut :
rigide (pour que la lumière des étoiles lointaines puisse nous parvenir) ,
élastique (pour qu'il puisse vibrer),
de résistance quasi nulle à la matière car les lois de Newton, extrêmement fiables, ne le prennent pas en compte,
immobile.
Cet éther était composé, selon lui, de « tourbillons moléculaires entourés de roues libres, dont le mouvement était analogue au courant électrique. »
Cela semble présupposer que ce référentiel est absolu, ce qui pose un grand nombre de problèmes, en particulier, pour la validité des équations pour un observateur en mouvement.
Comment transformer les équations d'onde entre un système au repos dans l'éther et un système en mouvement, i.e. comment changer de référentiel galiléen pour conserver les équations de la physique classique découvertes jusqu'alors et qui marchent plutôt bien ?
