Die **teoretiese fisika** of **teoretiese natuurkunde** is ’n tak van fisika wat handel oor die vorming van nuwe natuurkundige teorieë. Dit word onderskei van eksperimentele fisika, wat onder meer teorieë met behulp van eksperimente en toetse bevestig of weerlê, en die tegniese fisika, wat die bekende fisikawette toepas in apparate, soos masjiene, vliegtuie, energiesentrales ens.

Beskrywing
----------

Daar is verskeie soorte teoretici in fisika. Fenomenologiese teoretici sal byvoorbeeld ’n patroon onder verskynsels in ’n reël of wet probeer saamvat. Fundamentele teoretici neem een of meer basisbeginsels aan en lei vervolgens af wat die gevolge van die beginsels is. ’n Goeie voorbeeld van laasgenoemde is die algemene relatiwiteitsteorie. Dit het ontstaan uit ’n paar basisbeginsels en daaruit is ’n hele wêreldbeeld afgelei wat later verskeie eksperimentele toetse deurstaan het.

Naas teorievorming word ook bestaande teorieë in teoretiese fisika uitgebou. Op grond van die wette vir die gedrag van ’n elektron wat al lank gelede getoets en aanvaar is, sal die gedrag van elektrone in ’n bepaalde metaal bereken kan word. Dié afgeleide wette bevat geen nuwe basisbeginsels nie, maar pas bestaande teorieë breër toe.

Uit ’n wetenskaplike teorie moet toetsbare voorspellings gemaak kan word. Selfs al word ’n teorie verkeerd bewys, kan dit daartoe lei dat dit herformuleer en daarna wel geverifieer kan word. As ’n teorie egter nie toetsbaar is nie, het dit geen sin nie. Dit is een van die besware teen die snaarteorie: dat toetseksperimente dalk nie uitvoerbaar is nie. Die eerste toets van ’n teorie is natuurlik dat dit geen bekende verskynsels mag uitsluit nie.

Geskiedenis
-----------

Die teoretiese fisika is ouer as die eksperimentele fisika: die ou Grieke het wel oor die natuur gefilosofeer, maar geen eksperimente gedoen om hul teorieë te toets nie. So het Aristoteles beweer swaar voorwerpe val vinniger as ligte voorwerpe. Dit sou eenvoudig gewees het om dit te toets, maar dié ou filosowe het dit eenvoudig nie gedoen nie. In die vroeë moderne tyd is weggebreek van dié tradisie en is begin met die toetsing van teorieë.

Vir lank het die teoretici self hul teorieë getoets. Dit was destyds makliker uitvoerbaar, want baie eksperimente is sommer op die kombuistafel uitgevoer. Galilei het nog self toetse met vallende voorwerpe van die Skewe Toring van Pisa af gedoen; Huygens het onder meer teleskope gebou en Saturnus daardeur bekyk; Newton het proewe gedoen met ligbreking en waarnemings met ’n selfgeboude spieëlteleskoop gemaak.

Gespesialiseerde teoretiese fisici het meer onlangs hul verskyning gemaak. In die eerste helfte van die 19de eeu was daar nog vooraanstaande fisici wat belangrike insigte ontwikkel het op uiteenlopende gebiede soos termodinamika en elektrisiteit, maar daarna het dit al hoe seldsamer geword. Die toetsing van eie teorieë het ook afgeneem. In die laat 1800's is die eerste hoogleraars in teoretiese fisika in Europa aan universiteite aangestel In die 20ste eeu het teoretici reeds in een vakgebied gespesialiseer: byvoorbeeld statistiese meganika, kernfisika, deeltjiefisika ens.

Groot drie
----------

Van die talle beoefenaars van die teoretiese fisika uit die geskiedenis, is die "groot drie" waarskynlik Isaac Newton (1642–1727), James Clerk Maxwell (1831–1879) en Albert Einstein (1879–1955).