给本科生讲了两个学期的电动力学，学生学到了多少东西我很难去估计（我现在想想，自己当学生时在电动力学课上好像也没有学到什么东西），但是我自己倒是学到了不少。今天我想跟大家交流一下我关于麦克斯韦方程组与磁单极子的一点看法。

学过电动力学的人都知道，电场与磁场在很多方面是对称的，但是在麦克斯韦方程组中它们形式上并不对称，主要区别在于下面的两个方程

$\nabla \cdot \vec{E}=\rho/ \epsilon_0$,                     (1)

$\nabla \cdot \vec{B}=0$.                           (2)

其中，第二个方程是自然界中不存在磁单极子的反映。麦克斯韦方程组并不排斥磁单极子的存在，如果磁单极子被发现了，那么麦克斯韦方程组就得改写。不难从某些教科书中看到这样的描述：出于对称性的考虑，把第二个方程改为

$\nabla \cdot \vec{B}=\rho_m$.

其中，$\rho_m$是类比电荷密度引入的磁荷密度。这样的话，关于电场的方程和关于磁场的方程就完全对称了（当然，麦克斯韦方程组中另外的方程也要做相应的修改）。

我想说的是，虽然方程(1)和方程(2)在形式上不对称，但是物理上是简单的：电荷激发电场，运动的电荷激发磁场，特别是考虑到狭义相对论后，磁场只不过是电场在不同参考系中的表现。这样一来，电场和磁场都可以归结为是由电荷产生的。如果引入磁单极子，那么磁场的来源就有两个：磁荷和运动的电荷；同理，电场也有两个来源：电荷以及运动的磁荷。我们该如何处理电荷与磁荷的关系呢？虽然根据狄拉克的论证，如果磁荷存在，那么就可以解释电荷量子化的问题，但是物理学会因此变得更复杂。