1886年,他試圖決定“在第一線路和第二線路之間火花感應上電介質的影響”,但失敗了。第二年,他又把注意力轉向通過空中相對大距離的火花的感應上,並測量了電波傳播的速度。他推論道,如果這個速度是有限的,那麼它就能為麥克斯韋假設媒質的存在提供充分的證據。
亥爾姆霍茲曾經努力測量過空氣中電波的速度,但沒有成功,但赫茲卻很快成功了。接著,他又做了一係列實驗,證明了反射、折射和電波的幹涉,以及它們的極化效應。這些實驗使他得出了這樣的結論:電波以光的方式傳播,電波與光波是同一個東西。
赫茲的實驗在心理學上的影響是巨大的,麥克斯韋看來是對的。
於是,赫茲馬上轉向麥克斯韋的理論(但不是全部理論)。
在他打算接受麥克斯韋方程之前,他得先拋棄媒質的假設。但他現在承認了媒質,他把媒質作為一個經驗事實來接受,而不把它看成是一個基本的假設。在以後的幾年裏,赫茲用一個簡化了的、公理化的形式重新係統化了麥克斯韋的理論。他消滅了麥克斯韋的向量電位,消滅了電位移和自由以太中電力差,然後把麥克斯韋的整個方程體係看成是電磁場中的動力學理論,而麥克斯韋的《電磁論》就成為方程的對稱體係。用符號或記號來表示就是:
在他論電的論文集中(1892年出版),赫茲寫道:“麥克斯韋的理論是麥克斯韋的方程體係。”對麥克斯韋的方程體係,他認為就是他自己對那個體係的簡化說明,不過他的一般觀點是重要的。麥克斯韋把自己的理論建立在物理假設之上,赫茲把這些方程看成是公理化的東西。之所以這樣做的部分原因是赫茲本人完全的機械論。在他的《力學原理》(1894年死後才出版)中,他提出了從剛體的運動抽繹出全部物理學的綱領,這裏既沒有力也沒有能來作為基本的概念。由於這與麥克斯韋本人動力學的方法完全相反,麥克斯韋理論的成功使他隻能選擇一個公理係統,這個係統在麥克斯韋的理論中是不連續的,其整個理論當然比赫茲的係統要豐富些,但在電荷的研究上又有缺陷,要清除這個短處的惟一方法是從方程開始找出一個自我一致的、對物理學的解釋。
英國電氣工程師奧利弗·海維賽德在19世紀80年代中期也獨立地提出了簡化麥克斯韋方程的對稱形式。麥克斯韋理論進一步的發展是在19世紀90年代。埃米爾·惠徹特(Emil Wiechert)、約瑟夫·拉默爾、亨德裏克·A.洛倫茲都提出了電子的理論。從曆史上看,最重要的是洛倫茲的理論,而洛倫茲則是以對光的分析為基礎的。
這裏的核心問題是以太的阻力。在物質(比如行星)和與之相鄰的以太之間是否存在相對運動的問題已出現在“根據光的波動理論來解釋星的光程差”之中。弗瑞奈設想,地球和另一些天體毫無阻礙地通過靜止的以太,但是移動的透明天體在其運行中對部分以太有阻力,H.菲佐(Hippolyte Fizeau)用實驗證實了這個問題。弗瑞奈的理論對光程差作了滿意的解釋,但又與大家認可的觀點相衝突,為了傳遞橫波而非縱波,以太就得是某種彈性體。在這種假設的基礎上斯托克斯主張,在以太和地球之間肯定有摩擦力,所以以太必然被運動的地球拖著走,至少接近其表麵。斯托克斯也提出了對光程差理論的滿意解釋,它需要假定在天體中全部以太都有阻力,但這又與弗瑞奈的理論相衝突。
19世紀60年代早期,麥克斯韋研究過菲佐的實驗(驗證弗瑞奈的阻力論),開始考慮以太相對地球運動的問題,這是弗瑞奈理論的要求,但他的實驗失敗了。不過他的電磁性論使以太與物質的關係問題突出來了。在麥克斯韋的推動之下,一個美國人阿爾伯特·邁克爾遜利用光的幹涉儀試圖發現地球和以太的相對運動。使他感到驚奇的是,他沒有發現運動,斯托克斯的理論得到了證實。1885年,洛倫茲指出了斯托克斯理論中的缺陷,指出了邁克爾遜實驗中的缺陷。邁克爾遜和愛德華·莫雷一起重複了這個實驗,重複了菲佐的實驗以檢驗弗瑞奈的理論,結果證明了菲佐是對的。