电磁学简介我们首先从电磁力开始讨论。电磁力由电场和磁场描述。电场和磁场由带电物体产生，我们可以把它们视为在空间中各点都存在的小箭头。上图展示了条形磁铁的磁力线。这是由磁铁内部电子产生的。在数学上，磁场用各个点都有的小箭头来表示其大小和方向。上图展示了在一对正负电荷周围的电场。在数学上，电场用各个点都有的小箭头来表示其大小和方向。电磁场对进入其中的带电物体会产生作用，我们借此来感受到这些场的存在。
电场沿箭头方向推动带电物体，而磁场只对运动电荷有作用。移动的电荷在磁场中会受到垂直于其速度方向的力。如果你是一个电荷，当你走进一个垂直的磁场时，你将会感受到一股侧方向推动你的力，如果只有磁场的力存在，你将会做圆周运动。电场和磁场都有相应的动力学描述。它们之间连锁式的振荡就产生了电磁波。电磁波能在真空中传播，包括我们常说的无线电波、可见光、X光、伽马射线等。你或许很熟悉上述这些。
即使不熟悉，也不必惊慌。接下来要讲的内容并不需要你熟悉电磁学方程。你所需了解只是电场和磁场，它们可以存在于真空中。这些场作用于带电粒子上并影响它们的运动。电场沿电场方向推动带电粒子，带电粒子绕磁场作圆周运动。电磁学可以看作是一种基于规范对称性的规范理论。电磁学的规范理论观点有助于将它泛化到其它力上，也有助于描述电磁的量子力学版本。为了解释什么是规范对称，我们可以引入一个经济学的类比。
在这个经济学类比中，我们将做一些简化和理想化。注意，我们的目标不是解释经济学，而是解释真实的物理世界。好消息是，这个模型比真实的经济学简单得多。这就是为什么物理学比经济学简单。