La teoría electromagnética de Maxwell es una de las más exitosas teorías científicas. Sus predicciones son asombrosamente precisas. Prácticamente la totalidad de la tecnología utilizada por la humanidad depende del éxito de esta teoría. Los motores eléctricos son probablemente el primer ejemplo imaginable sin embargo no es el único pues los teléfonos celulares, las comunicaciones vía satélite, las microondas, las fibras ópticas, los aviones, las naves espaciales, todo esto depende para su correcta operación de la teoría electromagnética. Sin esta teoría la humanidad en su ciencia y tecnología prácticamente regresaría a un nivel increíblemente primitivo.
Sin embargo, la teoría electromagnética, como otras teorías de la ciencia, presenta incertidumbres y dificultades filosóficas básicas igual que otras teorías como la mecánica cuántica o la física estadística. La mayoría de los científicos aceptan que esta teoría es fundamental, lo cual significa que no tiene restricciones espacio-temporales y que por tanto es válida en cualquier lugar del universo.
Las ecuaciones que constituyen la teoría electromagnética -llamadas “Ecuaciones de Maxwell”- contienen varias suposiciones, por ejemplo, la no existencia de monopolos magnéticos. A pesar de que se sigue buscando la detección de estas elusivas partículas si llegaran a encontrarse se admite que esto no afectaría en lo general a la teoría electromagnética.
Sin embargo, esta no es la única dificultad. Por ejemplo, para obtener las ecuaciones que describen la propagación de ondas electromagnéticas se requiere suponer que en el espacio no hay ni cargas ni corrientes. Esto también, en general, no siempre es el caso pues existe el proceso de producción de pares de partículas subatómicas. En este caso la energía de un fotón puede producir una partícula y su antipartícula, por ejemplo; un fotón crea un electrón y un antielectrón. Este es un ejemplo de creación de materia solamente a partir de energía. Es un proceso que puede ocurrir espontáneamente en cualquier lugar del universo por tanto no podemos estar seguros de que en algún lugar no habrá cargas ni corrientes (requerido para obtener las ecuaciones de onda de la teoría electromagnética).
A partir de las ecuaciones de onda de la teoría electromagnética se puede obtener una ecuación llamada ecuación de Helmholtz que describe la distribución espacial de una onda electromagnética. Por ejemplo, se puede suponer que las ondas electromagnéticas representan “ondas planas”, u “ondas esféricas”, u “ondas cilíndricas”, además de “ondas gaussianas” necesarias para describir los haces láser. Sin embargo, obtener la ecuación de Helmholtz requiere de varias suposiciones una de las más importantes es que se tienen ondas monocromáticas, es decir ondas que oscilan a una sola frecuencia, sin embargo, esto es físicamente imposible.
Con un láser podemos aproximarnos a lo que sería una onda monocromática pero no se debe de olvidar que es solo una aproximación.
Se puede ver que una teoría tan extraordinariamente precisa como es la teoría electromagnética de Maxwell requiere de varias suposiciones que simplemente son ficticias y no son reales, sin embargo, lo asombroso es que en la práctica son despreciables.