1. Relativitet:
* Særlig relativitet: Introduceret af Albert Einstein i 1905 omhandler det forholdet mellem rum, tid og bevægelse. Nøglekoncepter inkluderer tidsudvidelse, længdekontraktion og den berømte E =MC² -ligning.
* Generel relativitet: Einsteins teori om tyngdekraft, der blev udgivet i 1915, beskriver tyngdekraften som en krumning af rumtid forårsaget af massive genstande. Det forklarer fænomener som gravitationslinse, sorte huller og udvidelsen af universet.
2. Kvantemekanik:
* kvanteteori: En grundlæggende teori inden for fysik, der beskriver anfægtning af stof og energi på atom- og subatomiske niveauer. Det introducerer koncepter som kvantisering, bølgepartikel-dualitet og superposition.
* kvanteelektrodynamik (QED): En teori, der kombinerer kvantemekanik med særlig relativitet til at beskrive samspillet mellem lys og stof. Det er en af de mest succesrige teorier inden for fysik, der nøjagtigt forudsiger fænomener som lammeskiftet og anomal magnetisk dipolmoment i elektronet.
* kvantekromodynamik (QCD): En teori, der beskriver den stærke kraft, der binder kvarker sammen for at danne protoner og neutroner. Det forklarer fænomener som indeslutningen af kvarker inden for Hadrons.
3. Nuklear fysik:
* atomkerner: Undersøgelsen af atomkernens struktur og egenskaber, inklusive dens bestanddele (protoner og neutroner) og den stærke kraft, der holder dem sammen.
* nukleare reaktioner: Reaktioner, der involverer kernerne af atomer, såsom nuklear fission (opdeling af et atom) og nuklear fusion (kombination af atomer).
* Radioaktivitet: Det spontane forfald af ustabile atomkerner, der udsender partikler og energi.
4. Partikelfysik:
* Standardmodel: En teori, der beskriver de grundlæggende partikler og kræfter i naturen, eksklusive tyngdekraften. Det inkluderer partikler som kvarker, leptoner, bosoner og deres interaktioner.
* Higgs Boson: En grundlæggende partikel, der er ansvarlig for at give masse til andre partikler. Dens opdagelse i 2012 var en vigtig milepæl i partikelfysik.
* ud over standardmodellen: Løbende forskning sigter mod at udvide standardmodellen til at forklare fænomener som mørk stof, mørk energi og neutrino -masser.
5. Kosmologi:
* big bang teori: Den herskende model for det tidlige univers, der antyder, at den stammede fra en varm, tæt tilstand og har udvidet sig siden.
* Inflation: En periode med hurtig ekspansion i det tidlige univers, der forklarer dets homogenitet og fladhed.
* mørkt stof og mørk energi: Mystiske komponenter i universet, der ikke interagerer med lys og udgør det meste af dens masse og energi.
Dette er kun nogle eksempler på de vidtgående felter inden for moderne fysik. Moderne fysik udvikler sig fortsat, med nye opdagelser og teorier, der konstant former vores forståelse af universet og dets grundlæggende love.