物理
物理学是物质的自然科学，涉及物质研究，其基本成分，其通过时空的运动和行为以及能量和力的相关实体。物理学是最基本的科学学科之一，其主要目标是了解宇宙的行为。专门从事物理领域的科学家被称为物理学家。
物理学是最古老的学科之一，并且通过其包括天文学，也许是最古老的学科。在过去的两千年中，物理，化学，生物学和数学的某些分支是自然哲学的一部分，但是在17世纪的科学革命期间，这些自然科学本身就成为了独特的研究努力。物理学与许多研究的跨学科领域相交，例如生物物理学和量子化学，物理学的界限并未牢固地定义。物理学的新思想通常解释了其他科学研究的基本机制，并提出了这些和其他学术学科（例如数学和哲学）中研究的新途径。
物理进步通常可以实现新技术。例如，对电磁，固态物理和核物理学的理解的进步直接导致了新产品的开发，这些新产品已经急剧改变了现代社会，例如电视，计算机，家用电器和核武器；热力学的进步导致工业化的发展；力学的进步启发了微积分的发展。
历史
物理学一词来自拉丁文（“自然研究”），本身就是希腊φυσική （ phusikḗ “自然科学”）的借用，该术语源自φύσις （ phúsis的起源，自然，财产，财产'）。
古代天文学
天文学是最古老的自然科学之一。公元前3000年之前约会的早期文明，例如苏美尔人，古埃及人和印度河谷文明，具有预测性的知识，并且对太阳，月亮和星星的动作有了基本的认识。据信代表神的星星和行星经常受到崇拜。虽然对恒星观察到的位置的解释通常是不科学的，而且缺乏证据，但这些早期观察为后来的天文学奠定了基础，因为发现星星在天空中穿越了巨大的圆圈，这无法解释行星的位置。
根据Asger Aaboe的说法，在美索不达米亚可以找到西方天文学的起源，而西方在确切科学中的所有努力都来自巴比伦已故的天文学。埃及天文学家留下了关于星座和天体动作的知识的纪念碑，而希腊诗人荷马在他的Iliad和Odyssey中写道了各种天体。后来的希腊天文学家提供了今天仍在使用的名称，对于北半球可见的大多数星座。
自然哲学
自然哲学起源于古希腊（公元前650年 - 公元前650年），当时像Thales这样的秘密哲学家拒绝自然现象的非自然主义解释，并宣布每个事件都有自然原因。他们提出了通过理性和观察验证的思想，他们的许多假设在实验中被证明是成功的。例如，在Leucippus及其学生Democritus提出的大约2000年之后，原子论被发现是正确的。
中世纪欧洲和伊斯兰教
西罗马帝国在五世纪落下，这导致欧洲西部的知识追求下降。相比之下，东罗马帝国（也称为拜占庭帝国）抵制了野蛮人的袭击，并继续推进包括物理学在内的各种学习领域。
在六世纪，米利特斯的伊西多尔（Isidore）对阿基米德（ Archimedes ）的作品进行了重要的汇编，该作品被复制在阿基米德（Archimedes）的palimpsest中。
拜占庭学者在六世纪的欧洲约翰·菲洛洛斯（John Philoponus ）质疑亚里士多德（ Aristotle ）的物理学教学，并指出了其缺陷。他介绍了动力理论。直到Philoponus出现，亚里士多德的物理学才被审查。与亚里士多德（Aristotle）基于言语论点的亚里士多德（Aristotle）不同，Philoponus依靠观察。关于亚里士多德的物理Philoponus写道：
但这完全是错误的，与任何形式的口头论点相比，实际观察结果可能更有效地证实了我们的观点。因为如果您从相同的高度下降两个重量，其中一个重量是另一个重量，那么您会发现运动所需的时间比不取决于权重的比率，而是差异及时是很小的。因此，如果权重的差异不大绝不可以忽略不计，一个身体的重量是另一个身体的两倍
Philoponus对亚里士多德物理学原则的批评是十个世纪后的伽利略·伽利略（Galileo Galilei）在科学革命期间的灵感来源。伽利略认为亚里士多德物理学有缺陷，在他的作品中大大引用了Philoponus。在1300年代，巴黎大学艺术学院的老师让·伯里达（Jean Buridan）发展了动力的概念。这是朝着惯性和动力的现代思想迈出的一步。
伊斯兰奖学金从希腊人那里继承了亚里士多德物理学，在伊斯兰黄金时代，伊斯兰奖学金进一步发展，尤其是重点放在观察和先验推理上，发展了科学方法的早期形式。
尽管亚里士多德的物理原则受到批评，但重要的是要确定他基于自己的观点的证据。当思考科学和数学的历史时，值得注意的是要承认老年科学家的贡献。亚里士多德的科学是当今学校教授的科学的骨干。亚里士多德（Aristotle）发表了许多生物学作品，包括动物的一部分，他在其中也讨论了生物科学和自然科学。提及亚里士多德在物理和形而上学的发展中的作用以及他的信仰和发现在当今的科学课程中如何教授的角色也是不可或缺的。亚里士多德为他的发现提供的解释也很简单。当考虑元素时，亚里士多德认为每个元素（地球，火，水，空气）都有自己的自然位置。这意味着由于这些元素的密度，它们将恢复到大气中的特定位置。因此，由于其重量，火将在顶部，在火下方的空气，然后是水，然后是地球。他还说，当少数一个元素进入另一个元素的自然位置时，较少的元素将自动进入自己的自然位置。例如，如果地面上有火，则火焰朝空中升起，试图回到其属于其自然的地方。亚里士多德将他的形而上学称为“第一哲学”，并将其描述为“存在”的研究。亚里士多德将运动范式定义为包含同一体内不同区域的存在或实体。这意味着，如果一个人在某个位置（a）他们可以移至新位置（b），并且仍然占用相同数量的空间。这涉及亚里士多德的信念，即运动是连续的。在物质方面，亚里士多德认为，对象的类别（例如位置）和质量（例如颜色）的变化被定义为“变化”。但是，物质的变化是物质的变化。这也类似于当今物质的想法。
他还设计了自己的运动定律，其中包括1）较重的物体会更快地下降，速度与重量成正比和2）掉落的物体的速度取决于它掉落的密度对象（例如，空气） 。他还指出，当涉及到暴力运动时（当对象通过第二个对象施加力时，对物体施加力时的运动），该物体移动的速度只会像应用到其上的力的量度一样快或强。当今物理课中教授的速度和力量规则也可以看出这一点。这些规则不一定是当今物理学中描述的，而是它们大多相似。显然，这些规则是其他科学家修改和编辑他的信念的骨干。
伊斯兰学术奖学金中最著名的创新是在光学和视觉领域中，它来自许多科学家的作品，例如伊本·萨尔（Ibn Sahl） ，艾尔·金迪（Al-Kindi） ，伊本·艾尔·海瑟姆（ Ibn al-Haytham） ， al-farisi和avicenna 。最著名的作品是《光学书》 （也称为Kitābal-Manāẓir），由Ibn al-Haytham撰写，其中他介绍了古希腊关于视觉观念的替代方法。在他的《理论》和《吉塔布·曼·曼》中的论文中，他介绍了对摄像机的镜头现象（他历史了一千年的针孔相机）的研究，并进一步深入研究了眼睛本身的工作方式。利用以前学者的知识，他开始解释光线如何进入眼睛。他断言，光线是专注的，但是对眼睛背面的光线投射的实际解释必须等到1604年。
七卷光学书籍（ Kitab al-Manathir ）影响了从视觉感知理论到中世纪艺术观点的本质，在东方和西方的观点，已有600多年的历史。其中包括后来的欧洲学者和同胞，从罗伯特·格罗塞斯特（Robert Grosseteste ）和莱昂纳多·达·芬奇（Leonardo da Vinci）到约翰内斯·开普勒（Johannes Kepler） 。
《光学书》的翻译对欧洲产生了影响。从中，后来的欧洲学者能够建造复制那些Ibn al-Haytham构建和理解视觉工作方式的设备。
古典
当现代早期欧洲人使用实验和定量方法来发现现在被认为是物理定律时，物理学成为一门独立的科学。
此期间的重大发展包括用地中心的哥白尼模型更换太阳系的地心模型，该法律管理着行星体的运动（由伽利略在望远镜上的先驱工作和观察性的天文学工作的行星机构（由1609年至1619年之间的开普勒确定）（确定） 16和17世纪，以及艾萨克·牛顿（Isaac Newton ）对运动定律和普遍重力的发现和统一（这将以他的名字命名）。牛顿还开发了计算，即连续变化的数学研究，该研究提供了解决物理问题的新数学方法。
随着能源需求的增加，在工业革命期间的研究工作引起的热力学，化学和电磁学方面的法律发现。包含经典物理学的法律仍然广泛用于以非相关速度行进的日常量表上的对象，因为它们在这种情况下提供了近似值，量子力学和相对论等理论在这种量表上简化了其经典等效物。古典力学的不准确性非常小的物体和非常高的速度导致20世纪现代物理学的发展。
现代的
现代物理学始于20世纪初期，麦克斯·普朗克（Max Planck）在量子理论中的工作和阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein ）的相对论。这两种理论都是由于某些情况下经典力学的不准确性而出现的。经典力学预测，光速取决于观察者的运动，这无法通过麦克斯韦电磁剂方程所预测的恒定速度来解决。爱因斯坦的特殊相对论理论纠正了这种差异，该理论取代了快速移动物体的经典力学，并允许持续的光速。黑体辐射为经典物理学提供了另一个问题，当普朗克提出材料振荡器的激发仅在与其频率成正比的离散步骤中可能性进行纠正。这以及光电效应和一个完整的理论预测电子轨道的离散能级，导致量子力学的理论在很小的范围内改善了经典物理学。
Werner Heisenberg ， ErwinSchrödinger和Paul Dirac将率先启用量子力学。从这项早期工作和相关领域的工作中，得出了粒子物理的标准模型。在2012年发现具有与希格斯玻色子一致的特性的粒子之后，所有标准模型预测的基本颗粒似乎都存在。然而，超出标准模型的物理学，具有超对称性等理论是一个活跃的研究领域。总体上，数学领域对这一领域很重要，例如概率和群体的研究。
哲学
在许多方面，物理学源于古希腊哲学。从泰勒斯（Thales）的第一次尝试刻画物质，到democ省的扣除，这些扣除应将其降低到不变状态到结晶的托勒密天文学，以及亚里士多德的书籍物理学（一本关于物理学的早期书籍，试图从哲学上的观点），各种希腊哲学家提高了自己的自然理论。直到18世纪后期，物理学一直被称为自然哲学。
到19世纪，物理学被认为是与哲学和其他科学不同的学科。物理学与其他科学一样，依靠科学哲学及其“科学方法”来促进对物理世界的了解。科学方法采用先验推理以及后验推理和使用贝叶斯推理来衡量给定理论的有效性。
物理学的发展回答了早期哲学家的许多问题，并提出了新的问题。研究围绕物理学的哲学问题，物理学的哲学，涉及诸如时空的本质，确定论和形而上学的观点，例如经验主义，自然主义和现实主义。
许多物理学家都写了关于他们作品的哲学含义，例如倡导因果决定论的拉普拉斯（Laplace）和关于量子力学的文章的埃文·施罗丁（ErwinSchrödinger ）。数学物理学家罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）被斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）称为柏拉图主义者，彭罗斯（Penrose）在他的书《通往现实之路》中讨论了这一视图。霍金将自己称为“毫无羞耻的还原派”，并对彭罗斯的观点提出了疑问。
核心理论
物理学涉及各种系统，尽管所有物理学家都使用了某些理论。这些理论中的每一个经过实验测试多次测试，发现自然的近似是足够的。例如，经典力学理论准确地描述了物体的运动，只要它们比原子大得多，并且以远比光速移动的速度移动。这些理论仍然是当今积极研究的领域。混乱理论是经典力学的一个方面，是在20世纪被牛顿（1642-1727）的原始经典力学表述后三个世纪发现的。
这些中心理论是研究更专业主题的重要工具，任何物理学家，无论其专业化如何，都将在其中识字。这些包括经典力学，量子力学，热力学和统计力学，电磁和特殊相对论。
古典
古典物理学包括在20世纪初在20世纪初（古典力学，声学，光学，热力学和电磁学）公认和发达的传统分支和主题。经典力学与运动中的力和身体有关的身体有关，可以分为静态（研究身体或身体不受加速的力的力的研究），运动学（无需考虑运动的运动研究）和动力学（运动和影响其力的力的研究）；力学也可以分为固体力学和流体力学（称为连续力学），后者包括静液压学，水动力学，空气动力学和气动性等分支。声学是对声音如何产生，控制，传输和接收的研究。声学的重要现代分支包括超声波，对人类听力范围以外的非常高频率的声波的研究；生物声学，动物呼唤和听力的物理学以及电声，使用电子设备操纵声波。
光学是光的研究，不仅与可见光有关，而且还与红外和紫外线辐射有关，这些辐射表现出所有可见光现象，例如可见性，例如，例如，反射，折射，干扰，干扰，衍射，分散和偏振，并极化。热是一种能量的形式，是由物质组成的颗粒所拥有的内部能量。热力学处理热力与其他形式的能量之间的关系。自19世纪初发现它们之间的紧密联系以来，已经将电力和磁性作为物理学的单一分支进行了研究。电流会产生磁场，并且不断变化的磁场会诱导电流。静电处理静止电荷，带有移动电荷的电动力学以及静止磁极的磁静态。
现代的
古典物理学通常在正常观察范围内关注物质和能量，而现代物理学的大部分都涉及在极端条件下的物质和能量的行为，或者在很大或很小的规模上。例如，原子质和核物理学研究可以鉴定出可以鉴定出化学元素的最小规模。基本颗粒的物理学的规模甚至更小，因为它与最基本的物质单位有关。该物理学的分支也被称为高能物理学，因为在粒子加速器中产生多种类型的颗粒所需的极高能量。在这个规模上，空间，时间，物质和能量的普通，常识的概念不再有效。
现代物理学的两种主要理论呈现出与古典物理学所呈现的时空概念和物质概念的不同图景。古典力学将自然近似为连续，而量子理论则与原子和亚原子水平上许多现象的离散性质有关，以及在描述这种现象时粒子和波的互补方面。相对论与观察者有关的参考框架中发生的现象的描述有关。相对论的特殊理论涉及在没有引力场的情况下运动以及与运动的相对论的一般理论及其与重力的联系。量子理论和相对论都在现代物理学的许多领域都发现了应用。
现代物理学中的基本概念
不同之处
尽管物理学本身旨在发现普遍的法律，但其理论在于适用性的明确领域。
宽松地说，古典物理的定律准确地描述了其重要长度尺度大于原子量表并且其运动比光速慢得多的系统。在该领域之外，观察结果与经典力学提供的预测不匹配。爱因斯坦（Einstein）贡献了特殊相对论的框架，该框架用时空取代了绝对时间和空间的概念，并允许对其组件具有速度接近光速的系统的准确描述。 Planck，Schrödinger等引入了量子力学，这是粒子和相互作用的概率概念，允许对原子和亚原子量表进行准确描述。后来，量子场理论统一量子力学和特殊相对论。一般相对性允许一个动态的，弯曲的时空，可以很好地描述高度庞大的系统和宇宙的大规模结构。一般相对论尚未与其他基本描述统一；正在发展几种量子重力理论。
与其他领域的关系
先决条件
数学提供了一种紧凑而精确的语言，用于描述自然界的顺序。毕达哥拉斯，柏拉图，伽利略和牛顿指出并提倡这一点。一些理论家，例如希拉里·普特南（Hilary Putnam）和佩内洛普（Penelope）的玛蒂（ Penelope Maddy） ，认为逻辑真理，因此数学推理取决于经验世界。这通常与以下说法相结合：逻辑明确法则在世界结构特征中发现的普遍规律性，这可以解释这些领域之间的特殊关系。
物理学使用数学来组织和制定实验结果。从这些结果中，可以获得精确或估计的解决方案，或定量结果，从中可以做出新的预测并实验确认或否定。物理实验的结果是数值数据，及其测量单位和测量中错误的估计值。基于数学的技术，例如计算，使计算物理成为研究的活跃领域。
本体论是物理学的先决条件，但不是数学的先决条件。这意味着物理学最终与对现实世界的描述有关，而数学也关注抽像模式，甚至超出现实世界。因此，物理语句是合成的，而数学语句是分析性的。数学包含假设，而物理学则包含理论。数学语句必须仅在逻辑上是正确的，而物理语句的预测必须与观察到的和实验数据相匹配。
区别是明确的，但并不总是很明显。例如，数学物理学是数学在物理学中的应用。它的方法是数学的，但其主题是物理的。该领域的问题从“物理状况的数学模型”（系统）和将应用于该系统的“物理定律的数学描述”开始。每个用于求解的数学语句都有难以找到的物理含义。最终的数学解决方案具有易于找到的含义，因为它是求解器所寻找的。
纯物理学是基本科学的一个分支（也称为基础科学）。物理学也被称为“基本科学”，因为自然科学的所有分支（例如化学，天文学，地质学和生物学）都受到物理定律的约束。同样，化学通常被称为中央科学，因为它在联系物理科学方面的作用。例如，化学研究物质的特性，结构和反应（化学对分子和原子量表的关注将其与物理学区分开来）。形成结构是因为颗粒相互施加电力，特性包括给定物质的物理特征，并且反应受物理定律（例如能量，质量和电荷的保存）约束。物理学应用于工程和医学等行业。
应用和影响
应用物理学是物理研究的一般术语，旨在特定用途。应用的物理课程通常在应用学科中包含一些类别，例如地质或电气工程。它通常与工程学不同，因为应用物理学家可能没有特别设计某些东西，而是在使用物理学或进行物理研究，目的是开发新技术或解决问题。
该方法类似于应用数学的方法。应用物理学家在科学研究中使用物理学。例如，从事加速器物理学的人可能会寻求为理论物理学研究建立更好的粒子探测器。
物理学在工程中大量使用。例如，静态（一种机械子领域）用于建造桥梁和其他静态结构。声学的理解和使用导致声音控制和更好的音乐厅；同样，光学元件的使用会创建更好的光学设备。对物理学的理解可以使更逼真的飞行模拟器，视频游戏和电影，并且在法医调查中通常至关重要。
有了标准的共识，即物理定律是普遍的，并且不会随着时间的流逝而改变，物理可以用来研究通常会陷入不确定性中的事物。例如，在研究地球起源的研究中，物理学家可以合理地对地球的质量，温度和旋转速率进行合理的建模，这是时间的函数，允许时间向前或向后推断，从而预测未来或先前的事件。它还允许在工程上进行模拟，以加快新技术的开发。
也有相当大的跨学科性，因此许多其他重要领域都受到物理学的影响（例如，生态物理学和社会物理学领域）。
研究
科学的方法
物理学家使用科学方法来测试物理理论的有效性。通过使用有条理的方法将理论的含义与从其相关实验和观察中得出的结论进行比较，物理学家可以更好地以逻辑，无偏见和可重复的方式来测试理论的有效性。为此，进行实验并进行观察以确定理论的有效性或无效性。
科学定律是一种关于关系的简洁言语或数学陈述，表达了某些理论的基本原则，例如牛顿的普遍吸引力定律。
理论和实验
理论家试图开发数学模型，这些模型既与现有的实验一致，又可以成功预测未来的实验结果，而实验者则设计并执行实验来测试理论预测并探索新现象。尽管理论和实验是单独发展的，但它们会强烈影响并彼此依赖。当实验结果反对现有理论的解释，促使人们对适用的建模的强烈关注以及新理论产生可实验测试的预测，这激发了新实验（并且通常相关设备）的开发时，经常会出现物理进展。
在理论和实验相互作用的物理学家被称为现象学家，他们研究了在实验中观察到的复杂现象，并将其与基本理论联系起来。
从历史上看，理论物理学从哲学中汲取了灵感。电磁主义是这种方式统一的。除了已知的宇宙之外，理论物理学领域还处理假设问题，例如平行宇宙，多元宇宙和更高的维度。理论家援引这些想法，希望通过现有理论解决特定问题；然后，他们探讨了这些思想的后果，并致力于做出可测试的预测。
实验物理学扩展，并由工程和技术扩展。参与基础研究设计并使用诸如颗粒加速器和激光器等设备进行实验的实验物理学家，而参与应用研究的设备经常在行业中起作用，开发诸如磁共振成像（MRI）和晶体管等技术。 Feynman指出，实验者可能会寻求理论家对尚未探索的领域。
范围和目标
物理学涵盖了广泛的现象，从基本颗粒（例如夸克，中微子和电子）到星系的最大超级群体。这些现像中包括是组成所有其他事物的最基本对象。因此，物理学有时被称为“基本科学”。物理学的目的是描述自然界在简单现象方面发生的各种现象。因此，物理学的目的是将观察到的事物与人类联系起来，以使根本原因联系起来，然后将这些原因连接在一起。
例如，古代中国人观察到某些岩石（ Lodestone和Magnitite ）被无形的力量吸引。这种效果后来被称为磁性，该效果是在17世纪首次严格研究的。但是，甚至在中国人发现磁性之前，古希腊人就知道诸如琥珀色之类的其他物体，当用毛皮擦拭时，就会引起两者之间的类似隐形吸引力。这也是在17世纪进行严格研究的，并被称为电力。因此，物理学已经从某种根本原因（电和磁性）方面了解了两种自然观察。然而，在19世纪的进一步工作表明，这两种力量只是一种力量的两个不同方面 -电磁主义。今天，“统一”力的这一过程仍在继续，现在认为电磁和弱核力量是电子相互作用的两个方面。物理学希望找到一个最终的原因（一切理论），以了解自然是为什么的（有关更多信息，请参见下面的当前研究）。
研究领域
当代物理学研究可以广泛分为核和粒子物理。凝聚态物理学;原子，分子和光学物理学；天体物理学；和应用物理。一些物理部门还支持物理教育研究和物理外展。
自20世纪以来，各个物理学领域已经变得越来越专业，如今，大多数物理学家都在一个领域为他们的整个职业生涯工作。现在在多个物理学领域工作的“普遍主义者”，例如爱因斯坦（1879-1955）和Lev Landau （1908-1968），现在非常罕见。
下表显示了物理学的主要领域以及它们所采用的理论和概念。
核和粒子
粒子物理学是对物质和能量的基本成分以及它们之间的相互作用的研究。此外，粒子物理学家设计并开发了本研究所需的高能加速器，检测器和计算机程序。该领域也称为“高能物理学”，因为许多基本颗粒不自然发生，而仅在其他颗粒的高能碰撞中产生。
当前，标准模型描述了基本粒子和场的相互作用。该模型解释了通过强，弱和电磁基本力相互作用的12个已知物质粒子（夸克和叶子）。动力学是用交换量规玻色子（分别为gluons ， w和z玻色子和光子）的物质颗粒来描述的。标准模型还预测了一种称为希格斯玻色子的粒子。 2012年7月，欧洲粒子物理实验室CERN宣布检测与Higgs Boson一致的粒子，这是HIGGS机制的组成部分。
核物理学是研究原子核的成分和相互作用的物理领域。核物理学最广为人知的应用是核电发电和核武器技术，但是该研究在许多领域中提供了应用，包括核医学和磁共振成像的领域，材料工程中的离子植入以及地质和考古学中的放射性碳年代。
原子，分子和光学
原子，分子和光学物理学（AMO）是对单个原子和分子规模的物质和光的研究。这三个领域由于它们的相互关系，所使用的方法的相似性以及相关能量尺度的共同点而被分组在一起。这三个领域均包括经典，半古典和量子处理。他们可以从显微镜视图（与宏观的视野相反）对待主题。
原子物理学研究原子的电子壳。当前的研究重点是原子和离子的量子控制，冷却和捕获，低温碰撞动力学以及电子相关对结构和动力学的影响。原子物理学受细胞核的影响（请参阅超细裂解），但核内现象（例如裂变和融合）被认为是核物理学的一部分。
分子物理学专注于多原子结构及其与物质和光的内部和外部相互作用。光学物理学与光学不同，因为它倾向于不关注宏观物体对经典光场的控制，而是关注光场的基本特性及其与微观领域中物质的相互作用。
凝结物
凝结物理学是涉及物质宏观物理特性的物理领域。特别是，它关注的是，每当系统中的粒子数量非常大，并且它们之间的相互作用很强时，这些阶段就会出现。
凝结相的最熟悉的例子是固体和液体，它们是由原子之间电磁力的键合产生的。更外来的冷凝阶段包括在非常低温下某些原子系统中发现的超流体和玻色 - 山凝结物，某些材料中传导电子表现出的超导阶段以及旋转原子链球上旋转的铁磁和抗磁相的超导阶段。
凝结物理学是当代物理学的最大领域。从历史上看，凝聚的物理学是从固态物理学生长的，现在被认为是其主要子场之一。 1967年，菲利普·安德森（Philip Anderson）重命名为固体状态理论时，显然是由菲利普·安德森（Philip Anderson）重命名的，显然是由菲利普·安德森（Philip Anderson）创造的。1978年，美国物理社会的固态物理学部更名为冷凝物理学的划分。 。冷凝物理物理学与化学，材料科学，纳米技术和工程学有很大的重叠。
天体物理学
天体物理学和天文学是物理学的理论和方法在恒星结构，恒星进化，太阳系的起源以及相关宇宙学问题的研究中的应用。由于天体物理学是一个广泛的主题，因此天体物理学家通常采用许多物理学学科，包括力学，电磁，统计力学，热力学，量子力学，相对论，核和粒子物理学以及原子和分子物理学。
卡尔·詹斯基（Karl Jansky）在1931年发现的，从天体发出的无线电信号发起了射电天文学科学。最近，天文学的边界已通过太空探索扩大。地球大气的扰动和干扰使红外，紫外线，伽马射线和X射线天文学所必需的空间观测。
物理宇宙学是对宇宙在最大尺度上的形成和演变的研究。阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）的相对论在所有现代宇宙学理论中都起着核心作用。在20世纪初期，哈勃（Hubble）的发现，宇宙正在扩大，如哈勃图所示，促使竞争对手的解释称为稳定状态宇宙和大爆炸。
大爆炸核合成的成功和1964年宇宙微波背景的发现证实了大爆炸。大爆炸模型取决于两个理论支柱：阿尔伯特·爱因斯坦的一般相对论和宇宙学原理。宇宙学家最近建立了宇宙进化的λCDM模型，其中包括宇宙通胀，暗能量和暗物质。
预计在接下来的十年中，从费米伽玛射线太空望远镜的新数据中出现了许多可能性和发现，并大量修改或阐明了宇宙的现有模型。特别是，在未来几年中，可能会有围绕暗物质的巨大发现的潜力。费米将寻找证据表明暗物质由弱相互作用的大颗粒组成，并与大型强子对撞机和其他地下探测器进行了相似的实验。
IBEX已经在产生了新的天体物理发现：“沿太阳风的终止冲击，没有人知道是什么创造了ena（充满活力的中性原子）色带”，但每个人都同意这意味着地球际的教科书图片 -太阳系的包裹着装满了太阳风的带电颗粒的包裹口袋正在穿过彗星形状的星际介质的“银河系风”，这是错误的。”
目前的研究
物理学的研究在许多方面都在不断发展。
在凝结物理学中，一个重要的未解决的理论问题是高温超导性。许多冷凝的物质实验旨在制造可行的旋转型和量子计算机。
在粒子物理学中，超出标准模型的物理学的第一批实验证据已经开始出现。其中最重要的是中微子的质量非零。这些实验结果似乎已经解决了长期的太阳中微子问题，大规模中微子的物理学仍然是主动理论和实验研究的领域。大型强子对撞机已经找到了Higgs玻色子，但未来的研究旨在证明或反对超对称性，从而扩展了粒子物理的标准模型。目前，关于暗物质和暗能量的主要奥秘的性质的研究也在进行中。
尽管在高能量，量子和天文物理学方面取得了很多进展，但许多涉及复杂性，混乱或湍流的日常现象仍然很少了解。似乎可以通过巧妙地应用动态和力学来解决的复杂问题仍然无法解决；例如，在水滴的形状中形成沙留，水滴的形状，表面张力灾难的机理以及在动摇的异质收集中进行自我选择。
自1970年代以来，这些复杂的现象因多种原因而受到了越来越多的关注，包括现代数学方法和计算机的可用性，这使得可以以新的方式对复杂系统进行建模。复杂的物理学已成为越来越多的跨学科研究的一部分，这是通过研究空气动力学的湍流和生物系统模式形成的观察来说明的。在1932年的流体力学年度评论中，霍拉斯·兰姆（Horace Lamb）说：
我现在是一个老人，当我死去去天堂时，我希望有两个事项。一种是量子电动力学，另一种是流体的湍流。关于前者，我很乐观。
教育
职业
物理学家是一位专门研究物理领域的科学家，它涵盖了物理宇宙中物质和能量的相互作用。物理学家通常对现象的根或最终原因感兴趣，通常以数学术语构想他们的理解。它们在各种长度尺度上进行了广泛的研究领域的工作：从亚原子和粒子物理学到生物物理学，到整体上宇宙的宇宙学长度尺度。该领域通常包括两种类型的物理学家：专门研究自然现象的实验物理学家以及实验的发展和分析，以及专门研究物理系统数学建模以合理化，解释和预测自然现象的理论物理学家。
物理学家可以将其知识应用于解决实际问题或开发新技术（也称为应用物理或工程物理学）。也可以看看
- 地球科学- 与地球有关的自然科学领域
- 神经物理学- 生物物理学的分支，涉及生理方法的开发和使用以获取有关神经系统的信息
- 心理物理学- 与身体刺激和心理学感知有关的知识分支
- 量子物理学- 原子和亚原子量表的物理特性的描述
- 数学与物理学之间的关系- 研究数学和物理学如何相互关系
- 科学旅游- 前往著名科学地点