В настоящее время в физике известны четыре вида взаимодействий материальных объектов: гравитационное, сильное, слабое и электромагнитное Эти взаимодействия проявляются в различных пространственных масштабах и характеризуются своей интенсивностью.
Гравитационное взаимодействие заметно лишь между телами астрономических масштабов. Сильные взаимодействия проявляются лишь между определенными частицами при их сближении на весьма малые расстояния ( $\left.10^{-15} \mathrm{~m}\right)$. Слабое взаимодействие осуществляется при взаимопревращении определенных сортов частиц. При удалении частиц друг от друга оно несущественно. И лишь электромагнитные взаимодействия проявляются в тех пространственных масштабах, в которых осуществлена наша повседневная жизнь Практически все «силы», обусловливающие физические явления в нашем повседневном окружении, за исключением силы тяготения, являются в конечном счете электромагнитными. Конечно, все многообразные связи и явления, обусловленные электромагнитными взаимодействиями, не могут быть описаны законами электродинамики, поскольку на каждом уровне явления существуют свои специфические черты и закономерности, не сводимые к закономерностям другого уровня. Однако электромагнитные взаимодействия на всех уровнях являются в определенном смысле элементарной связью, с помощью которой образуется вся цепь связей. Этим определяется практическое значение электромагнитных явлений.
Чрезвычайно велико значение теории электромагнитных явлений. Эта теория является первой релятивистски инвариантной теорией. Она сыграла решающую роль в возникновении и обосновании теории относительности и явилась тем «полигоном», на котором проходили проверку многие новые идеи. Квантовая электродинамика является лучше всего разработанной квантовой теорией, предсказания которой согласуются с экспериментом поразительно хорошо, хотя в настоящее время она еще и не является внутренне непротиворечивой и завершенной Очень существенно общефилософское и мировоззренческое значение электромагнетизма Например, в рамках электромагнитных явлений отчетливо проявляются особенности полевой теории существования материи, хорошо прослеживается взаимопревращение ее различных форм и взаимопревращение различных форм энергии
В книге излагаются два пути обоснования теории. При обосновании без теории относительности в качестве экспериментальных основ теории электричества и магнетизма взяты инвариантность элементарного заряда, закон Кулона, принцип суперпозиции для электрического поля, закон Био – Савара, принцип суперпозиции для магнитного поля, сила Лоренца, закон электромагнитной индукции Фарадея, токи смещения Максвелла, закон сохранения заряда и закон сохранения энергии. При обосновании с теорией относительности закон Био-Савара, принцип суперпозиции для магнитного поля и сила Лоренца перестают играть роль независимых экспериментальных фактов в формулировке теории. Второй путь обоснования теории электричества и магнетизма изложен не в виде основного магистрального пути, а в виде побочного пути, выбранного с расчетом максимального упрощения математической стороны дела. Он включает в себя следующие этапы.
Релятивистская природа магнитного поля демонстрируется в § 8 . Там выводится формула взаимодействия прямолинейных токов, текущих по параллельным бесконечно длинным проводникам, и получается сила Лоренца исходя из электрического взаимодействия зарядов. Полевая интерпретация этих результатов позволяет найти индукцию магнитного поля тока, текущего по прямолинейному бесконечно длинному проводнику. Принцип суперпозиции для магнитного поля является теперь следствием принципа суперпозиции для электрического поля. Переход к индукции магнитного поля произвольных токов и вывод соответствующих уравнений производится в § 35, где существенно используется независимость локальных соотношений от значений физических величин в других точках. Затем в § 37 теоретически выводится закон Био-Савара и тем самым завершается анализ связи, которая существует в рамках релятивистских представлений о пространстве и времени между инвариантиостью элементарного электрического заряда, законом Кулона, принципом суперпозиции для электрического поля и законом Био-Савара, силой Лоренца и принципом суперпозиции для магнитного поля.