牛頓力學(xué)在解釋光和電的現(xiàn)象時(shí)，比起他在上述各領(lǐng)域內(nèi)所取得的成就要小得多。固然，牛頓在他的光的發(fā)射論中曾試圖把光歸結(jié)為質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動?？墒呛髞恚捎诠獾钠?、衍射和干涉等現(xiàn)象，迫使這理論作愈來愈不自然的修改，而惠更斯的光的波動論就占了優(yōu)勢。也許這個(gè)光波動論的根源主要是晶體光學(xué)現(xiàn)象和聲學(xué)理論，而聲學(xué)理論在當(dāng)時(shí)已經(jīng)有了一定程度的精心研究。應(yīng)當(dāng)承認(rèn)，惠更斯的理論在最初也是以古典力學(xué)為根據(jù)的；穿透一切的以太必須被假定為波的載體，但是沒有一個(gè)已知的現(xiàn)象提示出以太是怎樣由質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的。人們永遠(yuǎn)無法得到一幅關(guān)于支配以太的內(nèi)力的清晰圖像，也得不到一幅關(guān)于以太和“有重”物質(zhì)之間起作用的力的圖像。因此，這種理論的基礎(chǔ)始終是一團(tuán)漆黑。其真正基礎(chǔ)是一個(gè)偏微分方程，但是要把它歸結(jié)為力學(xué)的元素，卻總是有問題的。

對于電和磁現(xiàn)象的理論概念，人們又引進(jìn)了一種特殊的物質(zhì)，人們假定在這些物質(zhì)之間存在著超距作用力，這種力類似牛頓的引力。但這種特殊的物質(zhì)好像沒有慣性這個(gè)基本特性；而作用在這些物質(zhì)和有重物質(zhì)之間的力仍然是不清楚的。除了這些困難，還要加上這兩種物質(zhì)的極性特征，這同古典力學(xué)的綱領(lǐng)是不調(diào)和的。當(dāng)知道了電動力學(xué)現(xiàn)象以后，這個(gè)理論的基礎(chǔ)變得更加不能令人滿意了，盡管這些現(xiàn)象能夠使物理學(xué)家通過電動力學(xué)現(xiàn)象來解釋磁的現(xiàn)象，并且由此使磁性物質(zhì)的假定成為多余。這個(gè)進(jìn)步實(shí)在是由增加相互作用力的復(fù)雜性而換取得來的，在運(yùn)動著的帶電物體之間，必須假定有這些力存在著。

法拉第和麥克斯韋的電場理論擺脫了這種不能令人滿意的狀況，這大概是牛頓時(shí)代以來物理學(xué)的基礎(chǔ)所經(jīng)歷的最深刻的變化。而且，這種變化是構(gòu)造性思辨的方向上這樣的一個(gè)步驟，它使理論基礎(chǔ)同感覺經(jīng)驗(yàn)之間的距離增長了。只有當(dāng)帶電體被帶進(jìn)場時(shí)，場的存在才真正顯示出來。麥克斯韋的微分方程把電場和磁場的空間和時(shí)間的微分系數(shù)聯(lián)系在一起。帶電物體不過是電場中散度不等于零的地方。光波顯現(xiàn)為空間中電磁場的波動過程。

固然，麥克斯韋還是試圖用機(jī)械的以太模型從力學(xué)上來解釋他的場論。但隨著海因利?！ず掌潓@理論所作的新的表示——清除了任何不必要的附加物——之后，這些企圖就逐漸銷聲匿跡了，因此，在這理論中，場最后取得了根本的地位，這個(gè)位置在牛頓力學(xué)中是被質(zhì)點(diǎn)占據(jù)著的?？墒亲畛酰@情況只適合于空虛空間中的電磁場。

這理論在開始階段，對于物質(zhì)的內(nèi)部還是十分不能令人滿意的，因?yàn)樵谀抢锉仨氁M(jìn)兩種電矢量，它們由一些取決于媒質(zhì)本性的關(guān)系聯(lián)系著，而這些關(guān)系是難以進(jìn)行任何理論分析的。關(guān)于磁場，以及關(guān)于電流密度同場之間的關(guān)系，也產(chǎn)生了類似的情況。

H．A．洛倫茲在這里找到了一條出路，它同時(shí)也表明是一條通向運(yùn)動物體電動力學(xué)理論的道路，這理論或多或少避免了隨意的假定。他的理論建筑在下面幾個(gè)基本假說上：

場的基體無論在哪里（包括在有重物體的內(nèi)部）都是空虛的空間。物質(zhì)同電磁現(xiàn)象發(fā)生關(guān)系，只是由于物質(zhì)的基本粒子帶有不變的電荷，并且因此，這些粒子一方面受著有重動力的作用；另一方面又具有產(chǎn)生場的特性?；玖Ｗ臃馁|(zhì)點(diǎn)的牛頓運(yùn)動定律。

H．A．洛倫茲得到他的關(guān)于牛頓力學(xué)和麥克斯韋場論的綜合，就是以此為基礎(chǔ)的。這個(gè)理論的弱點(diǎn)在于：它試圖通過偏微分方程（關(guān)于空虛空間的麥克斯韋的場方程）和全微分方程（質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方程）的結(jié)合來確定現(xiàn)象，這種做法顯然是不自然的。這種觀點(diǎn)的不合適，表現(xiàn)在粒子的大小必須假定不是無限小的，所以要這樣假定，是為了防止粒子表面上的電磁場會變成無限大。而且這理論對于各個(gè)粒子上把電荷保持住的巨大的力，也無法作出任何解釋。為了至少能在大體上正確地解釋各種現(xiàn)象，H．A．洛倫茲在他的理論中接受了這些弱點(diǎn)，而對于這些弱點(diǎn)他是很清楚的。

此外，有一種考慮指向洛倫茲理論的框架以外。在帶電體周圍有一個(gè)對它的慣性作用（表觀的）貢獻(xiàn)的磁場。難道不可能從電磁學(xué)來解釋粒子的總慣性嗎？顯然，只有當(dāng)這些粒子能被解釋為電磁偏微分方程的正則解時(shí)，這問題才能得到滿意的解決。可是原來形式的麥克斯韋方程并不允許對粒子作這樣的解釋，因?yàn)橥鼈儗?yīng)的解含有一個(gè)奇點(diǎn)。因此，理論物理學(xué)家曾經(jīng)長期地試圖通過修改麥克斯韋方程來達(dá)到這個(gè)目的。可是這些企圖并沒有成功。這樣，建立物質(zhì)的純電磁場理論這個(gè)目標(biāo)一時(shí)還沒有達(dá)到，盡管在原則上是不能反對有達(dá)到這個(gè)目標(biāo)的可能性的。由于沒有任何導(dǎo)致解決問題的系統(tǒng)方法，使人們喪失了在這方向上作進(jìn)一步努力的勇氣。可是在我看來，可以肯定的是：在任何一個(gè)貫徹一致的場論的基礎(chǔ)中，場這個(gè)概念以外不應(yīng)當(dāng)再出現(xiàn)粒子概念。整個(gè)理論必須只以偏微分方程和它們的不帶奇點(diǎn)的解為根據(jù)。