1. Relatività:
* Relatività speciale: Si occupa della relazione tra spazio, tempo e movimento a velocità molto elevate (vicino alla velocità della luce). Introduce concetti come la dilatazione del tempo, la contrazione della lunghezza e l'equivalenza di massa ed energia (E =mc²).
* Relatività generale: Si espande su una relatività speciale per includere la gravità, descrivendola come una curvatura dello spaziotempo causato da oggetti enormi. Spiega la flessione della luce per gravità e l'espansione dell'universo.
2. Meccanica quantistica:
* Si occupa del comportamento della materia e dell'energia a livello atomico e subatomico. Introduce concetti come la quantizzazione di energia, dualità delle particelle d'onda e il principio di incertezza, che afferma che è impossibile conoscere sia la posizione che lo slancio di una particella con una perfetta precisione.
3. Fisica nucleare:
* Si concentra sulla struttura, le proprietà e le interazioni dei nuclei atomici. Spiega reazioni nucleari come fissione e fusione, che sono la base per l'energia nucleare e le armi nucleari.
4. Fisica delle particelle:
* Studia i mattoni fondamentali della materia e le forze che regolano le loro interazioni. Esplora particelle come quark, leptoni, bosoni e studia la natura delle forze forti, deboli, elettromagnetiche e gravitazionali.
5. Astrofisica e cosmologia:
* Studia la fisica di oggetti celesti come stelle, galassie e buchi neri. Indaga l'origine, l'evoluzione e la struttura dell'universo, tra cui la teoria del Big Bang, la materia oscura e l'energia oscura.
6. Fisica della materia condensata:
* Si concentra sulle proprietà della materia nelle sue fasi condensate, come solidi e liquidi. Indaga fenomeni come superconduttività, superfluidità e magnetismo.
7. Fisica ad alta energia (spesso si sovrappone alla fisica delle particelle):
* Esplora la fisica di interazioni ad altissima energia, spesso ottenute attraverso acceleratori di particelle come il grande Hadron Collider (LHC). Cerca di comprendere le interazioni fondamentali della materia e dell'energia su scale estremamente piccole.
Nota: Questo non è un elenco esaustivo e alcune aree di fisica possono rientrare in più categorie. Ad esempio, "Astroparticle Physics" combina astrofisica e fisica delle particelle. Inoltre, ci sono molti campi emergenti all'interno della fisica moderna, come la scienza dell'informazione quantistica e la biofisica.
