19世纪初,人们主要依赖蜡烛和灯笼进行照明。煤气照明的起源可追溯至1790年,而1820年巴黎开始使用煤气路灯。当时,信息传递主要通过书信和马车寄送。后来,光学电报出现,主要用于军事和官方通信。其原理是在高塔上排列刚性臂表示字母或单词,通过望远镜传送到下一座塔,形成长达4800公里的光学电报网络。1792年,工程师克劳德·查普建造了556座高塔,使用了60年。在接下来的不到一百年中,电灯和电话相继出现。物理学家们在实验室演示了无线电通信,企业向公众销售了"无线"收音机。

两位科学家的贡献引发了社会和技术的革命。英国科学家迈克尔·法拉第将电学和磁学统一,奠定了电磁学的基础。苏格兰科学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦将法拉第的电磁学理论转化为数学方程,并预测了电磁波的存在。法拉第的发现包括电转磁、电能转动能(电动机)、动能转电(发电机)等,利用了电磁感应原理。1831年,法拉第发现导电材料在磁场中移动会产生电流,直接导致电力、照明等现代电气设备的诞生。在数百名工程师、科学家和企业家的推动下,现代技术世界应运而生。法拉第虽未受正规科班教育,但自学科学,发展了以实验和机械类比为基础的理论。在苏格兰科学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的介入下,法拉第的研究在基础物理学中占据了重要地位。麦克斯韦的电磁方程对电力、通信、照明等领域的发展产生深远影响。

贝尔声波电报和电力的革命在很大程度上归功于法拉第,而麦克斯韦的贡献则体现在电磁方程的建立。麦克斯韦出生于爱丁堡,十几岁时就热衷于数学,参加学校比赛并发表了关于椭圆曲线的论文。16岁进入爱丁堡大学学习数学,发表了数学方面的论文。获得数学学位后,进入三一学院攻读研究生,阅读法拉第的《实验研究》,开始电和磁方面的研究。1860年搬到伦敦国王学院,在那里接触到法拉第。麦克斯韦致力于为法拉第的实验和理论建立数学基础。当时,物理学家大多寻找电场和磁场与引力的相似之处。法拉第认为电磁场是遍布空间的“物质”,但数学描述困难。麦克斯韦运用流体动力学重新表述了这些思想,将场看作是流体,场强度与流体速度相似。他的电磁方程对现代物理学、通信和电子技术发展产生深远影响。

接收器采用铜线制成的环形线圈,通过小缺口产生微小火花显示无线电波。1887年,赫兹成功进行了这个实验,并测量了无线电波速度,接近光速,证实了麦克斯韦的预测。赫兹发布了研究结果,但未预见其实际应用。他的“无用”实验验证了电磁辐射的存在,促成了无线电的发明,随后推动了电话的发展。其他科学家、工程师和企业家意识到无线电的潜力,解决了发射、接收和传输距离的技术问题。

特斯拉于1893年发明了无线电传输设备,1894年,洛奇和缪尔黑德在牛津发送了无线电信号。马可尼于1895年用新设备传输信号,1897年在怀特岛建立了发射台,生产了“无线电”,即现在的“收音机”。马可尼定律指出信号传播距离与发射天线高度的平方成正比。无线电应用广泛,包括雷达、X射线、微波炉等,对现代人类活动产生深远影响,需要大量人才将理论变为实际设备和商业系统。