从U(1)群规范对称性出发，可以得到整个电磁理论。
外尔开始拿到的全局不变性，你把相位因子放到时空变化之中，全局不变性就绷不住了。
想象一下，你拿着成型的老式霓虹灯广告牌，一通按压拉伸，企图揉捏成你想要的形态，它不崩就见鬼了。
因为广告牌上的东西都缺乏“协变性”。
在相对论框架下，麦克斯韦方程、牛顿定律等，可以通过四维时空数学基础，实现洛伦兹变换下的协变性。
啥叫协变性？
我们粗糙理解，就是物理定律的数学形式在变换下，保持定律的性质不变。
比方说皮球，你挤压它的任何一块区域——局域，挤压区的皮革产生形变时，其他区域会跟着配合——协同变换，皮球还是皮球——保持系统性质的不变性，这就可以理解为“有协变性”。
同样操作，换成灯泡，你懂的，它就崩成碎玻璃碴，它就不是灯泡了，它没协变性。
所以你想让它有协变性，处理流程的关键一步，就是把灯泡烤热玻璃变软，哦不，把方程中的那个普通导数，替换成协变导数。
而适配的协变导数，所引入的规范场，就对应光子场。
换句话说，通过找到电荷守恒的道侣——规范不变性，把它推广到局域不变性，自然就得到了电磁相互作用的本质——光子交换。
这意味着，局域规范不变性，直接决定了电磁相互作用。
