早在法拉第的“电紧张态”(electrotonic state ) 和麦克斯韦的矢量势(vector potential)概念中,规范自由度(gauge freedom ) 的存在就已经不可避免。它如何演化成一个支撑粒子物理标准模型的对称原理?这里有一段值得叙说的故事。
人们常说,继库仑(Charles Augustin de Coulomb)、高斯(Carl Friedrich Gauss)、安培(André Marie Ampère)、法拉第(Michael Faraday)发现了电学和磁学的四条实验定律之后,麦克斯韦(James Clerk Maxwell)引入了位移电流,在他的麦克斯韦方程组中实现了电磁学的伟大综合。这种说法不能说是错的,但它并没有道出微妙的几何和物理直觉之间的关联,而正是这种关联促使场论在19世纪取代了超距作用的概念,也正是它带来了20世纪粒子物理中非常成功的标准模型。