1. Relatività:
* Relatività speciale: Si occupa della relazione tra spazio e tempo e come sono influenzati dal movimento. I concetti chiave includono dilatazione del tempo, contrazione di lunghezza e equivalenza di massa ed energia.
* Relatività generale: Estende una relatività speciale per includere la gravità. Descrive la gravità come una curvatura di spaziotempo causato da massa ed energia.
2. Meccanica quantistica:
* Teoria quantistica: Descrive il comportamento della materia e dell'energia a livello atomico e subatomico. Introduce concetti come dualità di particelle d'onda, quantizzazione dell'energia e principio di incertezza.
* Elettrodinamica quantistica (QED): Si occupa dell'interazione tra luce e materia, in particolare a livello quantico.
* Cromodinamica quantistica (QCD): Descrive la forza forte, che unisce i quark per formare protoni e neutroni.
3. Fisica nucleare:
* Struttura nucleare: Si concentra sulla struttura e sulle proprietà dei nuclei atomici, compresi i loro livelli di energia, i processi di decadimento e le reazioni nucleari.
* Reazioni nucleari: Studia le interazioni dei nuclei atomici, tra cui fissione nucleare, fusione e decadimento radioattivo.
4. Fisica delle particelle (fisica ad alta energia):
* Fisica delle particelle: Indaga i componenti fondamentali della materia e le forze che regolano le loro interazioni. Esplora il modello standard di fisica delle particelle, che descrive le particelle elementari note e le loro interazioni.
* Fisica astroparticella: Si concentra sull'intersezione tra fisica delle particelle e astrofisica, studiando raggi cosmici, materia oscura e altri fenomeni.
5. Fisica della materia condensata:
* Fisica a stato solido: Studia le proprietà fisiche dei materiali solidi, comprese le loro proprietà elettroniche, magnetiche e ottiche.
* Fisica della materia morbida: Si concentra su materiali che presentano comportamenti a forma di liquido, inclusi polimeri, colloidi e sistemi biologici.
6. Cosmologia:
* cosmologia: Studia l'origine, l'evoluzione e la struttura su larga scala dell'universo. Indaga argomenti come il Big Bang, l'energia scura e la radiazione cosmica a background a microonde.
7. Fisica atomica, molecolare e ottica (AMO):
* Fisica atomica: Studia la struttura, le proprietà e le interazioni degli atomi.
* Fisica molecolare: Indaga le proprietà e il comportamento delle molecole.
* Fisica ottica: Si occupa della generazione, della propagazione e dell'interazione della luce, inclusi laser e altre tecnologie ottiche.
Questo non è un elenco esaustivo e ci sono molti altri sottocampi all'interno della fisica moderna. I confini tra queste aree non sono sempre chiari e spesso c'è una sovrapposizione e una collaborazione significative.
