Vat ly hoc hay vat ly (goi tat la ly hay li) (tieng Anh: physics, tu tieng Hi Lap co: φυσις co nghia la kien thuc ve tu nhien) la mot mon khoa hoc tu nhien tap trung vao nghien cuu vat chat va chuyen đong cua no trong khong gian va thoi gian, cung voi nhung khai niem lien quan nhu nang luong va luc. Vat li hoc la mot trong nhung bo mon khoa hoc lau đoi nhat, voi muc đich tim hieu cach van đong cua vu tru.
Vat li la mot trong nhung nganh han lam som nhat, va co le la som nhat khi tinh chung voi thien van hoc. Trong hai thien nien ky vua qua, vat li la mot phan cua triet hoc tu nhien cung voi hoa hoc, vai nhanh cu the cua toan hoc va sinh hoc, nhung trong cuoc Cach mang khoa hoc bat đau tu the ky XVII, cac mon khoa hoc tu nhien noi len nhu cac nganh nghien cuu rieng đoc lap voi nhau. Vat li hoc giao nhau voi nhieu linh vuc nghien cuu lien mon nganh khac nhau, nhu vat li sinh hoc va hoa hoc luong tu, gioi han cua vat li cung khong ro rang. Cac phat hien moi trong vat li thuong giai thich nhung co che co ban cua cac mon khoa hoc khac đong thoi mo ra nhung huong nghien cuu moi trong cac linh vuc nhu toan hoc hoac triet hoc.
Vat li hoc cung co nhung đong gop quan trong qua su tien bo cac cong nghe moi đat đuoc do nhung phat kien li thuyet trong vat li. Vi du, su tien bo trong hieu biet ve đien tu hoc hoac vat li hat nhan đa truc tiep dan đen su phat minh va phat trien nhung san pham moi, thay đoi đang ke bo mat xa hoi ngay nay, nhu ti vi, may vi tinh, laser, internet, cac thiet bi gia dung, hay la vu khi hat nhan; nhung tien bo trong nhiet đong luc hoc dan toi su phat trien cach mang cong nghiep; va su phat trien cua nganh co hoc thuc đay su phat trien phep tinh vi tich phan.


Lich su Triet hoc tu nhien đuoc đe cap đen trong nhieu nen van minh khac nhau. Trong giai đoan 650 TCN – 480 TCN, khi cac nha triet hoc Hi Lap truoc Sokrates nhu Thales phan đoi cach giai thich chu quan duy y chi cho cac hien tuong tu nhien va ong cho rang moi su kien phai co nguyen nhan tu tu nhien. Ho đe xuat ra nhung y tuong nham li giai cac quan sat va hien tuong, va nhieu gia thuyet cua ho đa đuoc chung minh thanh cong bang thi nghiem, vi du nhu Nguyen tu luan.
Vat li co đien tro thanh khoa hoc rieng khi nguoi chau Au can đai su dung cac phuong phap thuc nghiem va đinh luong nham phat hien ra cac quy luat ma ngay nay goi la cac đinh luat vat li. Johannes Kepler, Galileo Galilei va Isaac Newton đa phat hien va thong nhat nhieu đinh luat chuyen đong khac nhau. Trong thoi gian dien ra cuoc cach mang cong nghiep, khi ma cac thiet bi can tieu thu nhieu nang luong hon, do vay cac nha vat li đa tien hanh nghien cuu va phat hien ra nhung đinh luat moi cua nhiet đong luc hoc, hoa hoc va đien tu hoc.
Vat li hien đai bao gom thuyet luong tu do Max Planck khai sinh va Albert Einstein voi thuyet tuong đoi, va nhung nguoi tien phong trong co hoc luong tu nhu Werner Heisenberg, Erwin Schrodinger, Paul Dirac va rat nhieu nha khoa hoc lon khac.


Triet hoc vat li Theo nhieu cach, vat li hoc bat nguon tu Triet hoc Hi Lap co đai.  Tu nhung co gang đau tien cua Thales nham phan loai vat chat, cho đen lap luan cua Democritus ve vat chat cau tao boi nhung hat nho khong the phan chia đuoc, mo hinh đia tam cua Ptolemy trong đo bau troi la mai vom đac, va đen cuon sach Vat li cua Aristotle (mot trong nhung cuon sach đau tien ve vat li, voi noi dung mo ta va phan tich cac chuyen đong theo quan điem triet hoc), va nhieu nha triet hoc Hi Lap khac đa tu phat trien nhung li thuyet khac nhau ve tu nhien. Vat li đuoc coi la mot nganh cua triet hoc tu nhien cho đen tan cuoi the ky XVIII.
Cho đen the ky XIX, vat li đa tach ra khoi triet hoc va tro thanh mot nganh khoa hoc rieng. Vat li, cung nhu cac nganh khoa hoc khac, dua tren triet hoc cua khoa hoc đe đua ra nhung mieu ta phu hop cho phuong phap khoa hoc. Phuong phap khoa hoc ap dung li luan tien nghiem va hau nghiem va su dung suy luan Bayes trong đo cac quan sat hay bang chung đuoc dung đe cap nhat hoac suy luan ra xac suat cho viec xem xet mot gia thuyet co the la đung hay khong.
Su phat trien cua vat li hoc đa mang lai cau tra loi cho nhieu cau hoi cua cac nha triet hoc truoc đay, nhung cung đat ra nhieu cau hoi moi. Cac van đe cua triet hoc trong vat li, triet hoc cua vat li, bao gom ban chat cua khong gian va thoi gian, quyet đinh luan, va nhung li thuyet truu tuong nhu chu nghia kinh nghiem, chu nghia tu nhien va thuc tai luan.
Nhieu nha vat li cung đa viet ve y nghia triet hoc trong cac cong trinh cua ho, nhu Laplace, nguoi đua ra hoc thuyet quyet đinh luan nhan qua, va Erwin Schrodinger, khi ong viet ve y nghia thuc tai cua co hoc luong tu. Stephen Hawking đa goi nha toan li Roger Penrose la nguoi theo chu nghia Plato. Trong thao luan o cuon sach cua Penrose, The Road to Reality. Hawking coi Penrose la "nguoi theo chu nghia gian luoc khong biet đen xau ho" va khong đong tinh voi nhung quan điem cua Penrose.


Nhung li thuyet cot loi Mac du vat li bao ham rat nhieu hien tuong trong tu nhien, nhung cac nha vat li chi can mot so li thuyet đe mieu ta nhung hien tuong nay. Nhung li thuyet nay khong nhung đuoc kiem tra bang thuc nghiem rat nhieu lan voi ket qua đung xap xi trong nhung pham vi nhat đinh ma con mang lai nhieu ung dung cho xa hoi. Vi du, co hoc co đien mieu ta chinh xac chuyen đong cua nhung vat vi mo lon hon nguyen tu nhieu lan va di chuyen voi van toc nho hon nhieu toc đo anh sang. Nhung li thuyet nay van con đuoc nghien cuu ap dung cho toi ngay nay, va mot nhanh cua co hoc co đien la li thuyet hon loan moi chi hinh thanh tu the ky XX, ba the ky sau khi co hoc co đien ra đoi tu nhung cong trinh cua Isaac Newton (1642–1727).
Nhung li thuyet trung tam nay la cong cu quan trong cho nghien cuu nhung van đe cu the, va đoi voi bat ky nha vat li nao, khong ke ho quan tam toi linh vuc nghien cuu nao, cung đeu đuoc hoc nhung li thuyet nay o truong đai hoc. Chung bao gom co hoc co đien, co hoc luong tu, nhiet đong luc hoc va co hoc thong ke, đien tu hoc, va thuyet tuong đoi hep.


= Vat li co đien =

Vat li co đien bao gom nhung nhanh va chu đe truyen thong đa đuoc cong nhan va phat trien hoan thien truoc the ky XX—co hoc co đien, am hoc, quang hoc, nhiet đong luc hoc, va đien tu hoc.
Co hoc co đien nghien cuu vat the chiu tac dung cua luc cung nhu trang thai chuyen đong cua chung; va co the chia ra thanh mon tinh hoc (nghien cuu trang thai đung yen cua vat), đong hoc (nghien cuu chuyen đong cua vat ma khong xet toi nguyen nhan gay ra chuyen đong), va đong luc hoc (nghien cuu chuyen đong va luc anh huong len vat); co hoc cung co the chia thanh cac mon co hoc vat ran va co hoc chat luu (ca hai mon nay thuoc ve co hoc moi truong lien tuc), va co hoc chat luu co nhung nhanh con nhu thuy tinh hoc, thuy đong luc hoc, khi đong luc hoc, va khi nen hoc (pneumatics).
Am hoc, nganh nghien cuu am thanh, ma cac nha vat li thuong coi la mot nhanh cua co hoc boi vi am thanh la do chuyen đong cua cac hat hay phan tu trong khong khi hoac trong moi truong khac gay ra song am va do đo co the giai thich theo cac đinh luat cua co hoc. Mot trong nhung nhanh quan trong cua am hoc la sieu am hoc, nghien cuu song sieu am voi tan so cao hon tan so nghe cua con nguoi.
Quang hoc, bo mon nghien cuu chuyen đong cua anh sang, khong nhung chi nghien cuu anh sang kha kien ma con bao gom buc xa hong ngoai va tu ngoai, ma co tinh chat tuong tu nhu anh sang ngoai tru mat nguoi khong the thay đuoc, nhu tinh phan xa, khuc xa, giao thoa, nhieu xa, phan cuc va khuech tan anh sang.
Nhiet luong la mot dang nang luong du tru trong vat chat nho vao chuyen đong nhiet hon loan cua cac hat cau tao nen vat chat; nhiet đong luc hoc nghien cuu cac moi lien he giua nhiet luong va nhung dang nang luong khac hoac voi cac khai niem nhu entropy va mon nay co lien he mat thiet voi co hoc thong ke.
Đien hoc va tu hoc tro thanh mot nganh rieng cua vat li ke tu nhung kham pha moi lien quan đen chung vao đau the ky XIX; voi quy luat dong đien chay qua day dan sinh ra tu truong va mot tu truong bien đoi sinh ra dong đien cam ung. Tinh đien hoc nghien cuu cac hat đien tich đung yen, Đien đong luc hoc nghien cuu hanh xu cua cac đien tich chuyen đong, va tinh tu hoc nghien cuu cac cuc tu đung yen, nhu nam cham.


= Vat li hien đai =

Vat li co đien noi chung nghien cuu vat chat va chuyen đong o pham vi ma con nguoi co the quan sat va tiep can hang ngay, trong khi vat li hien đai nghien cuu hanh trang cua vat chat va tuong tac o nhung khoang cach vi mo va vi mo. Vi du, vat li nguyen tu va hat nhan nghien cuu vat chat o cap đo vi mo ma tai đo cac nguyen to hoa hoc đuoc phan loai mot cach co ban. Vat li hat co ban nghien cuu o khoang cach nho hon nua ve nhung thanh phan co ban nhat cua vat chat; nhanh vat li nay cung đuoc goi la vat li nang luong cao boi vi cac nha khoa hoc su dung may gia toc cho cac hat co nang luong cao va cham vao nhau đe tim hieu hanh trang va tinh chat cua hat co ban. O thang khoang cach vi mo nay, nhung khai niem thong thuong theo truc giac hang ngay khong con đung nua.
Hai li thuyet tru cot cua vat li hien đai mieu ta cac khai niem ve khong gian, thoi gian va vat chat khac voi buc tranh mieu ta cua vat li co đien. Co hoc luong tu mieu ta cac hat roi rac, ban chat cua nhieu hieu ung cap nguyen tu va ha nguyen tu, chi phoi boi nguyen li bat đinh va luong tinh song hat. Thuyet tuong đoi mieu ta cac hien tuong xay ra trong nhung he quy chieu khac nhau chuyen đong so voi nguoi quan sat; trong đo thuyet tuong đoi hep mieu ta cac he quy chieu chuyen đong quan tinh va thuyet tuong đoi tong quat mieu ta he quy chieu chuyen đong gia toc va tuong tac hap dan la do đo cong cua khong thoi gian. Ca li thuyet luong tu va thuyet tuong đoi đeu co nhieu ung dung trong moi nganh cua vat li hien đai va trong đoi song hang ngay nhu laser, may tinh hoac GPS...


= Su khac nhau giua vat li co đien va vat li hien đai =

Trong khi vat li hoc huong đen phat hien ra nhung đinh luat tong quat mieu ta va giai thich cac hien tuong, thi cac li thuyet cua no ap dung va đung cho nhung pham vi cu the. Noi mot cach ngan gon, cac đinh luat cua vat li co đien mieu ta chinh xac nhung he thong co khoang cach lon hon thang đo nguyen tu va chuyen đong voi van toc rat nho so voi toc đo anh sang. Ben ngoai pham vi nay, nhung quan sat thuc nghiem khong con đung voi tien đoan cua co hoc co đien. Albert Einstein đong gop vao khuon kho cua thuyet tuong đoi hep, thay the mot khong gian va thoi gian tuyet đoi bang khong thoi gian phu thuoc vao toc đo cua he quy chieu va mieu ta chinh xac nhung he co van toc xap xi toc đo anh sang. Max Planck, Erwin Schrodinger, va nhung nha khoa hoc khac khai pha co hoc luong tu, voi khai niem phan bo xac suat lien quan đen cac tinh chat cua hat cung nhu tuong tac trao đoi giua chung va li thuyet mieu ta mot cach chinh xac hanh trang cua the gioi nguyen tu va hat ha nguyen tu. Sau đo, li thuyet truong luong tu thong nhat co hoc luong tu va thuyet tuong đoi hep mieu ta cac hat vi mo chuyen đong gan va bang toc đo anh sang. Thuyet tuong đoi rong tong quat thuyet tuong đoi hep, mieu ta khong thoi gian cong co tinh đong luc va phu thuoc vao su co mat va tinh chat cua vat chat, no mieu ta nhung vat the khoi luong lon va cau truc vi mo cua toan vu tru cung nhu tien đoan phu hop voi thuc nghiem ve su tien hoa cua vu tru. Cac nha vat li li thuyet van chua thong nhat đuoc thuyet tuong đoi tong quat mieu ta truong hap dan voi ba tuong tac co ban mieu ta boi co hoc luong tu: tuong tac manh, tuong tac yeu va tuong tac đien tu; va mot vai li thuyet ve hap dan luong tu đa đuoc đe xuat.


Lien he voi nhung linh vuc khac = Tien đe =
Toan hoc la ngon ngu đe mieu ta mot cach gon gang va logic thu bac trong tu nhien, đac biet la cac đinh luat cua vat li. Đieu nay đuoc chu y va ung ho boi Pythagoras, Plato, Galileo, va Newton.
Cac li thuyet vat li su dung ngon ngu toan hoc đe nhan đuoc nhung cong thuc chinh xac mieu ta cac đai luong vat li, thu đuoc nhung nghiem chinh xac hay nhung gia tri uoc luong va tien đoan nhung he qua. Nhung ket qua thi nghiem hay thuc nghiem cua vat li đeu bieu hien bang gia tri so. Nhung cong nghe dua tren toan hoc va may tinh, nhu khoa hoc tinh toan đa đua nganh vat li tinh toan tro thanh linh vuc nhieu trien vong.

Ban the luan la mot li thuyet tien quyet cho vat li hoc, nhung khong phai cho toan hoc. Đieu đo co nghia la vat li hoan toan chi mo ta the gioi thuc tai, trong khi toan hoc phat trien đua ra nhieu nganh truu tuong, tham chi vuot khoi pham vi the gioi thuc. Do vay nhung phat bieu vat li mang tinh tong hop, trong khi cac phat bieu toan hoc mang tinh phan tich. Toan hoc chua nhung tien đe va gia thuyet, trong khi vat li hoc dua tren nhung đinh luat, cac nguyen li co ban va cong cu toan hoc. Cac phat bieu toan hoc chi can thoa man ve mat logic, trong khi cac tien đoan cua phat bieu vat li phai phu hop voi du lieu quan sat va thuc nghiem.
Su khac biet giua hai khoa hoc la ro rang, nhung khong phai luc nao cung vay. Vi du, nganh vat li toan ap dung cac cong cu toan hoc vao vat li. Phuong phap nghien cuu cua no bang toan hoc, nhung cac đoi tuong quan tam thuoc ve vat li hoc. Van đe trong nganh nay bat đau bang "mo hinh hoa toan hoc mot he vat li" va "mieu ta cac đinh luat vat li bang toan hoc". Moi phat bieu toan hoc cho moi loi giai thuong kho tim đuoc y nghia vat li trong đo. Loi giai toan hoc cuoi cung phai the hien y nghia vat li mot cach de hieu hon boi no la đieu ma nguoi giai đang tim.
Vat li la mot nganh khoa hoc co ban, khong phai la khoa hoc ung dung. No la "khoa hoc co ban" boi vi linh vuc nghien cuu cua moi nganh khoa hoc tu nhien nhu hoa hoc, thien van hoc, đia chat hoc, sinh hoc... đeu bi chi phoi boi cac đinh luat vat li. Vi du, hoa hoc nghien cuu tinh chat, cau truc va phan ung cua vat chat (hoa hoc tap trung nghien cuu thang nguyen tu va phan tu). Nhung cau truc va hop chat hoa hoc hinh thanh va tuan theo tuong tac đien tu, cung nhu cac đinh luat bao toan nang luong, khoi luong va đien tich.


= Ung dung va anh huong =

Vat li ung dung la mot nganh nghien cuu ap dung vat li hoc cho muc đich va yeu cau cua con nguoi. Vat li ung dung thuong chua mot vai linh vuc vat li li thuyet, nhu đia chat hoc hay ky thuat đien. Nganh nay thuong khac voi nganh ki thuat o cho nha vat li ung dung khong han thiet ke mot thiet bi gi moi, ma ho su dung kien thuc vat li đe thuc hien cac nghien cuu ho tro cho nhung cong nghe moi hoac giai quyet mot van đe ki thuat nao đo.
Cach tiep can nay giong voi toan hoc ung dung. Cac nha vat li ung dung cung quan tam cach ung dung vat li cho nghien cuu khoa hoc. Vi du, nhung ki su tham gia thiet ke va van hanh may gia toc thuong co muc đich nang cao hieu nang hoat đong cua may do hat nham phuc vu cho vat li li thuyet.
Vat li ki thuat dua nhieu vao co so vat li hoc. Vi du, co hoc vat ran, co hoc đat va co hoc ket cau... la li thuyet nen tang cho cac ki su thiet ke cong trinh xay dung. Bo mon vat li kien truc bao gom li thuyet ve am hoc, anh sang, nhiet... giup thiet ke cong trinh mot cach toi uu, chong tieng on, nang cao kha nang cach nhiet va bo tri đen chieu sang hieu qua. Nganh khi đong luc hoc giup cac ki su hang khong thiet ke may bay tot hon cung nhu thuc hien cac mo phong truoc khi cho san xuat hang loat. Trong linh vuc giai tri, hinh anh ti vi va may tinh đat chuan net cao la nho cong nghe nano va đien tu hoc...
Đa so cac nha vat li hien nay chap nhan rang cac đinh luat vat li cung nhu cac hang so vat li la pho quat va khong thay đoi theo thoi gian, do vay nhung ung dung vat li co the ap dung trong nhieu tinh huong gia đinh truoc va o nhieu noi tren đia cau. Vi du, trong nghien cuu ve lich su Trai Đat, cac nha khoa hoc co the mo hinh hoa khoi luong, nhiet đo, toc đo tu quay... cua hanh tinh theo thoi gian tien hoa cua no. Vat li hoc cung mang lai nhung tien trien khong ngung cua su phat trien cac cong nghe moi, giam thieu tieu thu nang luong, tiet kiem vat lieu cung nhu chi phi san xuat.
Cung co nhung nganh nghien cuu tong hop tu nhieu linh vuc khac nhau trong đo co vat li hoc, nhu vat li kinh te (econophysics) hay vat li xa hoi (sociophysics).


Nghien cuu = Phuong phap khoa hoc =
Cac nha vat li su dung cac phuong phap khoa hoc đe kiem chung mot li thuyet vat li la đung hay bac bo no, su dung cach tiep can phuong thuc luan nham so sanh ket qua tien đoan cua li thuyet voi nhung gia tri thu đuoc tu thi nghiem hay quan trac kiem chung no; va do vay ho tro cac nha khoa hoc đi đen quyet đinh li thuyet đo la đung trong mot pham vi nhat đinh hay phai loai bo no va đi tim mot li thuyet khac li giai cac ket qua thuc nghiem.
Mot đinh luat khoa hoc la mot phat bieu suc tich hoac the hien duoi cong thuc toan hoc lien he cac đai luong trong mot nguyen li co ban cua li thuyet, nhu đinh luat van vat hap dan cua Newton.


= Li thuyet va thuc nghiem =

Cac nha vat li huong toi phat trien nhung mo hinh toan hoc khong nhung thoa man ket qua cua nhung thi nghiem đa co ma con tien đoan thanh cong nhung ket qua moi hay nhung hien tuong moi; trong khi đo cac nha vat li thuc nghiem khong nhung thiet ke va lap đat nhung thi nghiem kiem chung ket qua li thuyet ma ho con thuc hien nhung thi nghiem moi cho ket qua khong phu hop voi nhung li thuyet hien tai hoac phat hien ra hien tuong hay hieu ung moi. Mac du li thuyet va thuc nghiem đuoc phat trien tach biet nhau, chung lai phu thuoc manh vao lan nhau. Su tien trien cua vat li hoc thuong buoc sang chuong moi khi cac nha thuc nghiem phat hien ra nhung hien tuong moi, hoac khi mot li thuyet moi tien đoan ket qua ma cac nha thuc nghiem co the thuc hien đuoc cac thi nghiem kiem chung mang lai ket qua ung ho li thuyet moi.
Cung co nhung nha vat li nghien cuu tren ca hai pham vi li thuyet va thuc nghiem, nha hien tuong hoc, ho khai pha nhung ket qua thi nghiem phuc tap va tim cach lien he chung voi li thuyet co so.
Ve mat lich su, vat li li thuyet co cam hung xuat phat tu triet hoc; nhu đien tu hoc đuoc thong nhat tu quan điem triet hoc. Ngoai nhung hien tuong đa biet trong vu tru, linh vuc vat li li thuyet cung đat ra nhung gia thuyet, vi du gia thuyet vu tru song song, mot vu tru co nhieu hon 3 chieu khong gian. Cac nha li thuyet đua ra nhung gia thuyet nhu vay đe hi vong giai quyet đuoc nhung van đe hoc bua trong vat li hoc. Sau đo ho kham pha ra nhung he qua cua gia thuyet va tim kiem nhung ket qua tien đoan cua no ma co the kiem chung đuoc.
Vat li thuc nghiem mang lai co so va thong tin cung nhu nhan lai tu nganh ki thuat va cong nghe. Cac nha vat li thuc nghiem tham gia vao nhung nghien cuu co ban nham thiet ke va thuc hien cac thi nghiem voi cac thiet bi tien tien nhu may gia toc hat va laser, cung nhu ho tham gia vao nghien cuu ung dung trong cong nghiep, phat trien cac cong nghe moi nhu chup anh cong huong tu (MRI) va thiet ke transistor va vi mach. Nha vat li li thuyet Feynman tung noi rang cac nha thuc nghiem thuong thich lam thi nghiem tren nhung pham vi chua đuoc hieu tot boi cac nha li thuyet.


= Pham vi va muc đich =

Vat li hoc nghien cuu nhieu hien tuong, tu cac hat co ban (nhu quark, neutrino va electron) cho đen nhung sieu đam thien ha. Bao quat nhung hien tuong va vat chat co ban nay la nhung thu cau thanh len moi su vat va hien tuong khac. Do vay vat li con đuoc goi la "khoa hoc co ban". Vat li hoc co muc đich mieu ta cang nhieu hien tuong khac nhau trong tu nhien chi bang mot so nho cac quy luat đon gian nhat. Do vay, vat li hoc nham muc đich lien he nhung thu ma con nguoi quan sat đuoc voi nguyen nhan gay ra chung, va sau đo ket noi nhung nguyen nhan nay voi nhau.
Vi du, nguoi Hi Lap co đai đa biet rang nhung vat nhu ho phach khi cha vao long thu co the khien hai vat hut nhau. Hieu ung nay lan đau tien đuoc nghien cuu vao the ky XVII, va goi la đien hoc. Trong khi đo, tu lau nguoi ta cung biet co nhung cuc nam cham co the hut thanh sat va su dung lam la ban, hay mon tu hoc. Do vay, vat li co muc đich hieu đuoc ban chat cua hai hien tuong theo mot so nguyen nhan nao đo. Tuy vay, nhung nghien cuu sau hon trong the ky XIX cho thay hai luc nay chi la nhung khia canh khac nhau cua cung mot luc—luc đien tu. Qua trinh "thong nhat" cac luc van con tiep tuc cho đen ngay nay, va luc đien tu va luc hat nhan yeu hien nay đuoc thong nhat thanh tuong tac đien yeu. Cac nha vat li hy vong cuoi cung se tim ra đuoc li thuyet thong nhat đuoc ca bon tuong tac co ban trong tu nhien (xem Nghien cuu hien tai o duoi).


= Linh vuc nghien cuu =
Nhung nghien cuu hien nay co the chia thanh mot so linh vuc chinh nhu vat li vat chat ngung tu; vat li nhiet đo thap, vat li plasma; vat li nguyen tu, phan tu, nano, quang hoc, laser, vat li ban dan; vat li hat; vat li thien van; đia vat li va vat li sinh hoc... Mot so nha vat li cung tham gia nghien cuu trong giao duc vat li hoc.
Tu the ky XX, nhieu linh vuc vat li moi xuat hien va ngay cang chuyen biet hoa hon, va ngay nay đa so cac nha vat li chi nghien cuu trong linh vuc hep trong toan su nghiep cua ho. Nhung "nha bac hoc" nhu Albert Einstein (1879–1955), Enrico Fermi (1901-1954), Lev Landau (1908–1968),... ma ho nghien cuu trong nhieu linh vuc cua vat li hoc, hien nay la rat hiem.


 Vat chat ngung tu  Vat li vat chat ngung tu la mot nganh cua vat li hoc nghien cuu cac tinh chat vat li vi mo cua vat chat. Đac biet, no xet đen cac pha "ngung tu" xuat hien bat cu khi nao so hat trong he la rat lon va tuong tac giua chung la manh.
Nhung vi du quen thuoc nhat cua pha ngung tu đo la chat ran va chat long, chung xuat hien do luc đien tu lien ket giua cac nguyen tu. Nhung pha ngung tu ky la bao gom trang thai sieu chay va ngung tu Bose–Einstein xuat hien trong nhung he nguyen tu cu the o nhiet đo rat thap gan 0 K, pha sieu dan the hien boi cac electron dan trong mot so vat lieu, va vat lieu sat tu va phan sat tu do tinh chat spin trong mang tinh the nguyen tu.
Vat li vat chat ngung tu la mot trong nhung nganh lon nhat cua vat li hoc hien nay. Ve mat lich su, nganh nay bat đau truong thanh tu nganh vat li trang thai ran, va hien nay đuoc cac nha khoa hoc coi la chu đe chinh cua vat li vat chat ngung tu. Thuat ngu vat li vat chat ngung tu do Philip Anderson neu ra khi ong đoi ten nhom nghien cuu cua ong—truoc đo la li thuyet trang thai ran—vao nam 1967. Nam 1978, Nhom Vat li Trang thai Ran cua Hoi Vat li My đoi ten thanh Nhom Vat li Vat chat Ngung tu. Nganh nay bao quat rat nhieu linh vuc bao gom hoa hoc, khoa hoc vat lieu, cong nghe nano va ky thuat.


 Vat li nguyen tu, phan tu, va quang hoc  Vat li nguyen tu, phan tu, va quang hoc (AMO) nghien cuu tuong tac giua vat chat–vat chat va anh sang–vat chat tren cap đo nguyen tu va phan tu. Ca ba nganh nay co su trao đoi qua lai lan nhau, chung co the su dung phuong phap nghien cuu tuong tu nhau, giong nhau ve muc nang luong cua he nghien cuu. Ca ba nganh đeu co cach tiep can bao gom cua vat li co đien, ban co đien va luong tu; cac nha vat li co the xet ba linh vuc nay tu cap đo vi mo (nguoc voi quan điem vi mo).
Vat li nguyen tu nghien cuu cac lop vo electron trong nguyen tu. Nhung nghien cuu hien tai tap trung vao đieu khien luong tu, lam lanh va bay nguyen tu va ion, đong luc hoc va cham giua nhung he nhiet đo thap va hieu ung tuong quan eletron tren cau truc va đong luc cua he. Vat li nguyen tu cung bi anh huong boi ket qua nghien cuu cua vat li hat nhan (vi du nhu, cau truc sieu tinh te), nhung cac hieu ung lien hat nhan nhu phan hach va tong hop hat nhan đuoc xem la thuoc ve linh vuc vat li nang luong cao.
Vat li phan tu tap trung vao cac cau truc đa nguyen tu va nhung tuong tac noi va ngoai phan tu voi vat chat va anh sang. Vat li quang hoc va nganh con quang hoc luong tu khac voi quang hoc co đien đo la no khong nghien cuu cach đieu khien truong anh sang bang phuong phap vi mo, thay vao đo la nghien cuu cac tinh chat co ban cua truong quang hoc va tuong tac cua chung voi vat chat trong thang vi mo.


 Vat li nang luong cao (vat li hat) va vat li hat nhan  Vat li hat nghien cuu cac hat co ban cau tao nen vat chat va nang luong, cung nhu tuong tac giua chung. Them vao đo, cac nha vat li hat cung phoi hop voi cac ky su nham thiet ke va lap đat cac may gia toc, may do hat, va cac chuong trinh phan mem chay tren sieu may tinh nham phan tich du lieu thu đuoc. Nganh nay con đuoc goi la "vat li nang luong cao" boi vi nhieu hat co ban khong xuat hien hay ton tai "lau" trong tu nhien, va đe nghien cuu chung cac nha vat li phai ban nhung hat co nang luong cao va cham voi nhau đe sinh ra nhung hat nay.
Hien nay, cac tuong tac cua nhung hat co ban va truong đuoc mieu ta kha hoan chinh trong Mo hinh chuan. Trong mo hinh nay co 12 hat co ban cau thanh len the gioi vat chat (quark va lepton), chung tuong tac voi nhau thong qua cac hat truyen tuong tac cua ba loai tuong tac manh, yeu, va đien tu. Nhung tinh chat cua cac tuong nay đuoc mieu ta boi cac hat trao đoi boson gauge (tuong ung cac gluon, boson W va Z, va photon). Mo hinh chuan cung tien đoan ton tai hat boson Higgs, hat co vai tro giai thich tai sao cac hat co ban lai co khoi luong thong qua "co che pha vo đoi xung tu phat". Ngay 4 thang 7 nam 2012, co quan CERN, phong thi nghiem chau Au ve vat li hat, thong bao phat hien mot hat co nhung tinh chat giong voi boson Higgs, va duong nhu đay chinh la hat ma bay lau nay cac nha thuc nghiem vat li hat san lung.
Vat li hat nhan la nganh nghien cuu thanh phan cau tao nen hat nhan nguyen tu nhu proton, neutron va tuong tac giua cac hat nhan. Ung dung đuoc biet đen nhieu nhat cua nganh nay đo la nang luong hat nhan sinh ra trong cac lo phan ung hat nhan va cong nghe vu khi nguyen tu, nhung no cung xuat hien trong nhung nganh khac nhu xa tri ung thu trong y hoc hat nhan, chup cong huong tu, cay ghep ion trong khoa hoc vat lieu, phuong phap xac đinh nien đai bang cac nguyen to phong xa trong đia chat va khao co hoc, nghien cuu tao ra cac nguyen to sieu urani va đao ben nhung nguyen to nay.


 Vat li thien van  Thien van hoc va thien van vat li la mot nganh ung dung cac li thuyet va phuong phap cua vat li hoc đe nghien cuu cau truc sao, tien hoa sao, nguon goc va su hinh thanh He Mat Troi, su hinh thanh cac hanh tinh, thien ha, cho đen nhung cau truc lon trong vu tru. No cung nghien cuu lich su khoi đau va ket thuc cua vu tru... Thien van vat li la mot nganh rong, cac nha vat li thien van phai ap dung nhieu nhanh cua vat li hoc bao gom co hoc thien the, đien tu hoc, co hoc thong ke, nhiet đong luc hoc, co hoc luong tu, thuyet tuong đoi, vat li hat...
Thien van hoc ban đau gom nhung nghien cuu quan sat qua kinh thien van mat đat voi han che trong đo phan giai va pham vi hep cua buoc song quang hoc. Nam 1931 nha thien van Karl Jansky phat hien ra tin hieu vo tuyen co nguon goc tu cac thien the tren bau troi va mo đau cho mot nganh moi la thien van vo tuyen. Trong nhung thap nien gan đay, tien phuong cua thien van hoc đa đuoc mo rong hon khi con nguoi buoc vao ky nguyen tham hiem vu tru voi cac cong nghe tien tien ap dung tu nhung nganh khac cua vat li hoc cho phep xay dung đuoc nhung kinh thien van khong gian, tau tham do lien hanh tinh, va Tram vu tru Quoc te ISS. Khong nhung the, pham vi buoc song quan sat đa đuoc thuc hien tren toan mien buoc song đien tu, vo tuyen, hong ngoai, quang hoc, tu ngoai, tia X cho đen tia gamma. Tham chi cac nha thien van vat li thuc nghiem đang xay dung nhung đai quan trac neutrino, may do tia vu tru nhu AMS-02, hay tham chi la co so mat đat cung nhu thiet bi khong gian tham do song hap dan.
Vat li vu tru hoc nghien cuu su hinh thanh va tien hoa cua vu tru tren pham vi lon nhat cua no. Trong linh vuc nay thuyet tuong đoi rong cua Albert Einstein đong vai tro trung tam cua cac li thuyet vu tru hoc hien đai. Đau the ky XX, cac kham pha cua Hubble cung mot so nha khoa hoc khac cho thay vu tru đang gian no, nhu đuoc chi ra bang đinh luat Hubble. Kham pha nay cung voi phat hien ve buc xa phong vi song vu tru la mot trong nhung chung cu manh me ung ho thuyet Vu No Lon ve su khoi đau cua vu tru va loai bo li thuyet trang thai dung cua vu tru. Cuoi the ky XX, dua tren quan sat cac sieu tan tinh loai Ia cac nha vat li thien van đa bat ngo phat hien ra vu tru khong nhung đang gian no ma su gian no đang tang toc, khong nhu truoc đay cho rang su gian no nay phai cham lai.

Li thuyet Big Bang tro len thanh cong voi nhung tien đoan cua su sinh ra cac nguyen to nhe trong tong hop hat nhan Vu No Lon, ve buc xa tan du vi ba phat hien nam 1964 va ve cau truc lon cua vu tru quan sat đuoc. Mo hinh Vu No Lon dua tren hai tru cot chinh: thuyet tuong đoi tong quat cua Albert Einstein va nguyen li vu tru hoc. Cac nha vu tru hoc hien nay đua ra mo hinh ΛCDM, mo hinh bao gom Vu No Lon nhu la điem khoi đau khai sinh vu tru - hay mo hinh chuan cua vu tru hoc. Mo hinh mieu ta ve su tien hoa va thanh phan cua vu tru cung nhu trang thai toi hau cua no, voi cac li thuyet phu them nhu vu tru lam phat o thoi điem Big Bang; cac thanh phan nang luong toi, vat chat toi va vat chat baryon.
Nhieu kham pha moi xuat phat tu viec thu thap du lieu va phan tich chung do nhung kinh thien van khong gian gui ve. Vi du du lieu tu Kinh thien van khong gian tia gamma Fermi quan sat trong nhieu nam mang lai cho cac nha vat li thien van cai nhin moi ve hoat đong cua vu tru va cho phep ho đanh gia nhung mo hinh li thuyet trong vat li vu tru hoc. Đac biet hon, voi nhung du an kinh thien van mat đat va trong khong gian moi khi đi vao hoat đong se giup cac nha khoa hoc ven đuoc buc man bi an cua vat chat toi va nang luong toi trong thap nien toi. Kinh thien van Fermi cung nhu may đo pho ke tu alpha AMS-02 se tim kiem manh moi ton tai cua nhung hat khoi luong lon tuong tac rat yeu voi vat chat baryon, ben canh đo du lieu bo sung tu nganh vat li hat o cac thi nghiem tren cac may gia toc nhu LHC va nhung may do khac se mang lai cai nhin bao quat cho cac nha vat li tu cap vi mo đen vi mo. Khi kinh thien van khong gian James Webb đuoc phong len, no se nhin xa hon vao qua khu cua vu tru va cac nha khoa hoc se tim hieu đuoc tot hon lich su so khai cua vu tru.
Trong pham vi He Mat Troi, cac tau tham do đa vieng tham gan het cac hanh tinh chinh va đang hanh trinh đen nhung vung ria He Mat Troi va khong gian lien sao. Mot so tau nhu Voyager 1 đa gui ve nhung du lieu quy gia ve vung nhat quyen va gio Mat Troi o nhung noi xa nhat, giup cho cac nha vat li thiet lap mo hinh chinh xac hon ve cau truc he Mat Troi o pham vi ngoai xa xoi.


Nghien cuu hien tai Nhung tien trinh phat trien cua vat li tiep tuc voi nhung van đe chua giai đuoc va nhu cau thuc đay cac tien bo cong nghe moi.
Trong vat li vat chat ngung tu, mot van đe li thuyet quan trong chua giai đuoc đo la giai thich hieu ung sieu dan nhiet đo cao o mot so vat lieu gom va tim cach ung dung hien tuong nay tien sat toi sieu dan o nhiet đo khi quyen. Mot so thi nghiem vat li đang huong đen tao ra thanh cong may tinh luong tu đau tien hay tao ra cac linh kien moi dua tren viec đieu khien va thao tac spin cua đien tu. Cac nha thuc nghiem luong tu cung đang co gang hien thuc hoa đuoc qua trinh vien tai luong tu tren nhung khoang cach lon va khong nhung đoi voi photon ma voi ca he nhieu nguyen tu dua tren su vuong viu luong tu.
Trong vat li hat, nhung thi nghiem mang lai manh moi đau tien ve nen vat li ben ngoai Mo hinh chuan đang dan he lo. Mot trong nhung chung cu noi bat nhat đo la neutrino co khoi luong khac 0 nhung rat nho. Viec hat neutrino co khoi luong giup giai quyet nghich li tu lau ve van đe neutrino Mat Troi, trong đo cac nha vat li thuc nghiem chi đem đuoc 1/3 so hat nhu Mo hinh chuan tien đoan, va thuc chat neutrino co the bien đoi thanh hai loai neutrino khac. Cac may gia toc đa đat đen muc nang luong gia toc cac hat toi nang luong TeV, va ho đa tim thay hat co tinh chat tuong tu nhu hat Higgs cung nhu đang rao riet san lung nhung hat sieu đoi xung cua cac hat co ban.
Tren linh vuc li thuyet, muc đich cua nhieu nha vat li li thuyet đo la tim ra đuoc thuyet hap dan luong tu thong nhat co hoc luong tu va thuyet tuong đoi tong quat, mot mong muon xuat phat tu nhung nam 1920 khi Einstein muon thong nhat thuyet cua ong voi thuyet đien tu co đien, va qua trinh nay đang tien trien rat nang đong. Mot so li thuyet noi bat len đo la thuyet M, li thuyet day va hap dan luong tu vong.
Nhieu hien tuong trong thien van hoc va vu tru hoc đang dan dan đuoc giai thich, bao gom su xuat hien cua nhung tia vu tru nang luong rat cao, nhung nguon quasar buc xa manh, di thuong hap dan cua tau Pioneer. Va cac nha vu tru hoc đang tim kiem va giai thich vat chat toi chiu trach nhiem cho toc đo tu quay bat thuong o vung ria trong moi thien ha. Su kien phat hien ra vu tru đang gian no gia toc cung la kham pha moi cho thay vu tru con rat nhieu đieu bi an.
Tuy đa co nhieu thanh tu tu co hoc luong tu cho đen vat li thien van, ngay ca nhung hieu ung va hien tuong hang ngay van con chua đuoc hieu đay đu nhu nhung he phuc tap, hon loan, hay nhieu loan trong moi truong chat luu... Nhung van đe phuc hop tuong nhu chung co the giai bang cach kheo leo ap dung cac phuong trinh vi phan co hoc đong luc van chua giai quyet đuoc; vi du nhu su hinh thanh nhung đom sang khi cho song am kich thich nuoc long, hinh dang cua cac giot nuoc, co che pha huy suc cang be mat cac chat long, hay tham chi cac nha khi tuong hoc chua the tien đoan chinh xac hoat đong thoi tiet cua khi quyen neu qua ba ngay voi nhung kien thuc lien quan ve vat li hien nay.
Nhung hien tuong phuc hop nay nhan đuoc su chu y tu thap nien 1970 vi mot vai li do, bao gom su ra đoi cua may tinh đien tu va cac phuong phap toan hoc moi, cho phep cac nha vat li thuc hien đuoc mo phong chung tren may tinh nham phat hien nhung tinh chat va hanh trang cua cac he phuc hop nay. Phuong phap mo phong tren may tinh can su hop tac cua nhieu nha khoa hoc tren nhieu linh vuc khac nhau, tu nhung lap trinh vien cho đen cac chuyen gia trong mot linh vuc rieng, nhu nghien cuu tinh nhieu loan trong khi đong luc hoc cua may bay hay su hinh thanh te bao trong sinh hoc. Nam 1932, Horace Lamb viet:

Bay gio toi đa cao tuoi, mot khi toi qua đoi va len thien đang co hai đieu ma toi hi vong muon đuoc lam sang to. Mot la đien đong luc hoc luong tu, va hai la chuyen đong nhieu loan cua chat luu. Va ve nhung thu khac toi tin tuong lac quan hon.
Nam 2005 la nam đuoc to chuc UNESCO cua Lien Hop Quoc chon lam Nam vat li the gioi. Đay la mot hoat đong nham ki niem va ton vinh nhung thanh tuu quan trong cua vat li đa đat đuoc đoi voi khoa hoc cung nhu đoi voi cuoc song thuong ngay trong nhung nam qua.


Xem them Danh sach cac nha vat li hoc
Linh vuc chinh
Co hoc co đien
Đien hoc
Đien tu hoc
Quang hoc
Am hoc
Vat li hien đai
Nhiet hoc
Nhiet đong luc hoc
Co hoc luong tu
Nhung nganh lien quan
Thien van hoc
Hoa hoc
Ky thuat
Toan hoc
Khoa hoc
Mot so nganh ung dung va lien quan
Cong nghe nano
Ly sinh hoc


Tham khao Nguon tham khao (tieng Viet)

Tu đien bach khoa nha vat li tre. A.B. Migdal, Yu.V. Vasiliev, V.I. Goldanski; Nguoi dich: Hoang Quy. Nha xuat ban Giao duc, 2001- 507tr
Vat li đai chung. D.G. Orir; Nguoi dich: Tan Hung. Nha xuat ban Khoa hoc va Ky thuat, 2001, 171tr
Vat li co so hien đai pho thong. Bien khao: Nguyen Xuan Chanh, Le Bang Suong. Nha xuat ban Khoa hoc va Ky thuat, 2000, 223tr
Vat li đai cuong: Thuyet tuong đoi hep, li thuyet luong tu, Vat li nguyen tu, Hat nhan nguyen tu. Pham Duy Lac. Nha xuat ban Khoa hoc va Ky thuat, 2000, 173tr
(tieng Anh)

Pho thong

Sach giao khoa


Lien ket ngoai (tieng Anh)

Tong quan
Vat ly hoc tai Encyclopædia Britannica (tieng Anh)
Encyclopedia of Physics at Scholarpedia
PhysicsCentral – Web portal run by the American Physical Society
Physics.org Luu tru ngay 2 thang 9 nam 2004 tai Wayback Machine – Web portal run by the Institute of Physics Luu tru ngay 21 thang 5 nam 2019 tai Wayback Machine
The Skeptic's Guide to Physics Luu tru ngay 7 thang 2 nam 2016 tai Wayback Machine
Usenet Physics FAQ – A FAQ compiled by sci.physics and other physics newsgroups
Website of the Nobel Prize in physics
World of Physics An online encyclopedic dictionary of physics
Nature: Physics
Physics announced ngay 17 thang 7 nam 2008 by the American Physical Society
Physics/Publications tren DMOZ
Physicsworld.com – News website from IOP Publishing
Physics Central Luu tru ngay 24 thang 6 nam 2013 tai Wayback Machine – includes articles on astronomy, particle physics, and mathematics.
The Vega Science Trust – science videos, including physics
Video: Physics "Lightning" Tour with Justin Morgan
52-part video course: The Mechanical Universe...and Beyond Luu tru ngay 22 thang 3 nam 2013 tai Wayback Machine
HyperPhysics website – HyperPhysics, a physics and astronomy mind-map from Georgia State University
Cac to chuc
AIP.org – Website of the American Institute of Physics
APS.org – Website of the American Physical Society
IOP.org Luu tru ngay 21 thang 5 nam 2019 tai Wayback Machine – Website of the Institute of Physics
PlanetPhysics.org
Royal Society – Although not exclusively a physics institution, it has a strong history of physics
SPS National – Website of the Society of Physics Students
(tieng Viet)
Vat li hoc tai Tu đien bach khoa Viet Nam
Vien Vat li Luu tru ngay 12 thang 5 nam 2013 tai Wayback Machine Viet Nam
Vien Vat li thanh pho Ho Chi Minh Luu tru ngay 23 thang 5 nam 2013 tai Wayback Machine