当时的困境
1865 年，麦克斯韦从他的方程组里算出了一种电与磁互相催生、能脱离电荷在空无一物的空间中自行传播的波，波速恰好等于光速（见「电磁场理论」）。但那终究只是纸上的推论：没有人见过这种波，也没有人知道该怎么造出它、怎么接住它。
难点是频率。要让波长小到能在实验室里摆弄，振荡必须快到每秒上亿次——那个年代任何机械或化学的手段都到不了这个量级，而没有振荡源，就谈不上发射，更谈不上接收。
1879 年麦克斯韦去世时，预言依然悬空。欧洲大陆的主流物理学家仍沿用「超距作用」的语言，对英国人这套「场」的说法半信半疑：在他们看来，麦克斯韦理论最多是一种把已知结果重新包装的数学花样。柏林科学院当年设了一项悬赏，题目就是用实验判定电磁作用是否需要时间传播。赫兹的老师亥姆霍兹把这个题目推给了他。赫兹起初拒绝了，理由是他想不出可行的办法。整整二十年，这张支票无人兑现。
洞见时刻
转机来自一次意外。1886 年秋，赫兹在卡尔斯鲁厄给学生做演示时注意到：一个线圈放电时，几步之外另一个断开的线圈缝隙里也跳出了火花。别人会把它当作干扰，他意识到这是一个能被观测的高频振荡——火花放电本身就是天然的高频源，而带缝的导线环就是天然的接收器。困了二十年的振荡源和探测器，同时解决了。
发射端是一根中间开着窄缝的金属杆，高压让缝里不断迸出火花，电荷在杆的两端来回振荡；接收端只是几米外一个开着小口的金属圆环。当那头放电时，圆环的缝隙里就会跳出一粒火花——小到必须在暗室里眯着眼、甚至借助放大镜才看得见，却确凿地说明有东西穿过空气传了过来。
接下来两年，他把这团「东西」查了个底朝天：让它在锌板上反射并与入射波叠成驻波，量出波长约几米；再乘上由回路电感电容算出的振荡频率，速度出来了，约每秒三十万公里。1888 年他又把频率提高到波长只有六十厘米，用两面抛物柱面镜把波聚成一束，逐条做完了光学该有的实验——反射、折射（用一只一米多高的沥青棱镜）、偏振（用平行铜栅，转九十度信号就消失）。预言变成了实物，光与无线电从此是同一种东西。
他也错过一次，而且是公开的错。 早期测量中，他比较沿导线传播和在空气中传播的速度，得出空气中更快的结论，并把它写进了论文。后来查明那是实验室墙壁反射造成的驻波干扰了读数；他在后续工作里更正了这一点。今天两者当然相等。
涟漪效应
赫兹本人认为这些波没有任何用处，只是替麦克斯韦作证——他关心的是理论的真伪，不是发报。但短短几年内，别人接过了他的火花隙。
这里有个常见的简化需要纠正：马可尼不是第一个用电磁波传信号的人。 1894 年洛奇在牛津做过莫尔斯码的无线演示，1895 年波波夫在俄国、贾格迪什·钱德拉·玻色（与本站量子统计的那位玻色并非同一人）在加尔各答都做过类似的事。马可尼的贡献在工程与商业：接地天线与加高的辐射体大幅提高了通信距离，加上他锲而不舍地把它变成一门生意。1901 年那次跨大西洋接收至今仍有争议——只有他一方的记录，信号是耳朵听到的三下滴答；无可争议的是 1902 年之后的船载测试。
此后一百多年，人类做的事情本质上只是把这段频谱越切越细——长波广播、短波通信、雷达、电视、微波中继、蜂窝网络、Wi-Fi、卫星导航，各自占住一段频率而已。频率的单位在 1930 年被定名为赫兹，如今印在每一份通信规格上。
而赫兹在同一套装置上还偶然撞见另一件事：用紫外光照射接收环的缝隙，火花更容易跳过去。他仔细记录了这个现象却没有解释它。那是光电效应的首次观察，十八年后由爱因斯坦解释为光量子——证实经典电磁理论的那套装置，同时递出了推翻它的第一份证据。
赫兹没能看到这些。他 1894 年因一种当时无法诊断的血管炎去世，年仅三十六岁。
如果没有它
抽掉这段频谱，现代生活会在一瞬间安静下来：手机没有信号，Wi-Fi 与蓝牙不复存在，GPS 卫星发不出授时信号，导航与金融系统赖以对表的时间基准随之瓦解；机场塔台失去雷达，飞机只能靠目视间隔；气象雷达看不见台风的眼；医院的核磁共振扫描仪、厨房里的微波炉，也都是同一段频谱的应用。
麦克斯韦告诉我们这条频谱存在，赫兹让我们第一次真正摸到了它——今天悬在城市上空、看不见的整个无线电文明，都是从那一粒暗室中的小火花开始的。