قد تبدو فكرة وجود مجال كهربائي أو مجال جاذبية نتاجًا لخيال الفلاسفة، لكن حقيقة هذين المجالين باعتبارهما أكثر من مجرد نظام تفسيري لكل من قوة الجاذبية والقوة الكهربائية يمكن تبينها بجلاء في صورة الموجات. حرك عصا من جانب إلى آخر على سطح بركة ساكنة وسوف تنتشر موجة سببت حركة العصا اضطراب جزيئات الماء التي ارتطم بعضها ببعض بحيث ارتفعت بعض الجزيئات فوق المستوى العادي ثم عاودت الانخفاض مجددًا بفعل الجاذبية دافعة بدورها جزيئات مجاورة. تتحرك عبر السطح سلسلة متموجة من قمم وقيعان ذات مستوى شدة آخذ في الاضمحلال. وستبدأ قطعة فلين طافية على مبعدة في التمايل عندما تبلغها إحدى الموجات. لقد نقلت الموجة الطاقة من العصا إلى قطعة الفلين. يحدث أمر أكثر إثارة عندما تتخلخل فجأة بعض الصخور المتقلقلة في قشرة الكرة الأرضية وتنهار بفعل وزنها تنتشر موجات الضغط عبر الكوكب وتسبب اهتزاز إبرة مقياس الزلزال مسجلة بذلك وقوع «زلزال». أيضًا، الأصوات التي نسمعها تصدر عن موجات تتحرك في الهواء؛ إذ تسبب أي حركة مفاجئة تحريك موجة ضغط نحو الخارج، وعندما تصل الموجات إلى آذاننا تحرك غشاء طبلة الأذن مما يؤدي إلى سلسلة من الاستجابات الفسيولوجية التي يسجلها مخنا بوصفها صوتا.

يوجد وسط ملموس في كل حالة من هذه الحالات، «شيء» يؤدي تكثيفه وتخفيفه بالإضافة إلى ميله إلى الرجوع لحالة من الاتزان الهادئ، إلى خلق الموجة. ثمة أوجه تشابه وأيضًا أوجه اختلاف عميقة في حالة الموجات الكهرومغناطيسية.

إذا كانت الشحنة الكهربائية ساكنة، فإنها تكون محاطة بمجال كهربائي. أما إذا تسارعت أو اهتزت فستنتشر «موجة كهرومغناطيسية عبر الفضاء. وستشرع شحنة كهربائية بعيدة في التحرك عندما تصل إليها الموجة. وكما الحال مع موجة المياه أو الصوت، فإن الموجة الكهرومغناطيسية نقلت الطاقة من المصدر إلى المستقبل. وثمة مثال شائع على هذا وهو الشحنة المتذبذبة في جهاز إرسال موجات الراديو؛ فهذه الشحنة تولد موجة كهرومغناطيسية تنقل الطاقة إلى الشحنات الموجودة في هوائي الراديو.

ذكرنا الكثير عن أوجه التشابه، أما عن وجه الاختلاف العميق فإنه يتمثل في أن سرعة انتقال موجات الماء تعتمد على المسافة بين القمم والقيعان المتوالية (الطول الموجي)، لكن على وجه النقيض تنتقل جميع الموجات الكهرومغناطيسية بالسرعة عينها؛ سرعة الضوء. يسري هذا دائما سواء أكنت تتحرك في اتجاه المصدر أو مبتعدا عنه. يبدو هذا متناقضًا: فلو أنك تتحرك مبتعدا عن مصدر الضوء بسرعة تقارب سرعة الضوء، كنت ستتوقع أن الضوء سيلحق بك ببطء فحسب، لكنه في الواقع سيدركك بسرعة الضوء نفسها. وهذه الظاهرة الغريبة هي التي ستقود أينشتاين إلى نظريته الجديدة الثورية المتعلقة بالزمان والمكان؛ النسبية الخاصة.

الضوء هو شكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي شأنه شأن موجات الراديو، والموجات الميكروية، والأشعة السينية. يملأ المجالان الكهربائي والمغناطيسي الفضاء، ويمكن استثارتهما إلى موجات كهرومغناطيسية. إن فكرة الموجات الكهرومغناطيسية هي حقيقة مثبتة، حتى لو لم نتعرف بدقة على ماهية ما توجد «فيه» هذه الذبذبات تحديدًا. تستطيع مجالات الجاذبية أن تولد موجات هي الأخرى، على الأقل من الناحية النظرية. إذن «فيم» توجد موجات الجاذبية هذه؟ وفق النظرية هي تموجات في الزمكان نفسه.