Vật lý học
Nghiên cứu > Lĩnh vực nghiên cứu

Những nghiên cứu hiện nay có thể chia thành một số lĩnh vực chính như vật lí vật chất ngưng tụ; vật lí nhiệt độ thấp, vật lí plasma; vật lí nguyên tử, phân tử, nano, quang học, laser, vật lí bán dẫn; vật lí hạt; vật lí thiên văn; địa vật lí và vật lí sinh học... Một số nhà vật lí cũng tham gia nghiên cứu trong giáo dục vật lí học.
Từ thế kỷ XX, nhiều lĩnh vực vật lí mới xuất hiện và ngày càng chuyên biệt hóa hơn, và ngày nay đa số các nhà vật lí chỉ nghiên cứu trong lĩnh vực hẹp trong toàn sự nghiệp của họ. Những "nhà bác học" như Albert Einstein (1879–1955), Enrico Fermi (1901-1954), Lev Landau (1908–1968),... mà họ nghiên cứu trong nhiều lĩnh vực của vật lí học, hiện nay là rất hiếm.
Bảng các ngành chính của vật lí học, cùng với những nhánh nhỏ và lý thuyết nền tảng
Bảng dưới nêu một số ngành và ngành nhỏ của vật lý học, bên cạnh đó đưa ra một số lý thuyết chủ đạo và một vài khái niệm liên quan, và không hoàn toàn đủ các khái niệm cơ bản nêu ở đây.
| Ngành | Phân ngành | Các lý thuyết chính | Khái niệm |
| --- | --- | --- | --- |
| Vật lý thiên văn | Thiên văn học, Trắc lượng học thiên thể, Vũ trụ học, Vật lý hấp dẫn, Vật lý thiên văn năng lượng cao, Khoa học hành tinh, Vật lý plasma, Vật lý Mặt Trời, Vật lý không gian, Nghiên cứu sao | Vụ Nổ Lớn, Vũ trụ giãn nở, Thuyết tương đối rộng, Định luật vạn vật hấp dẫn của Newton, Mô hình Lambda-CDM, Từ thủy động lực học | Lỗ đen, Bức xạ phông vi sóng vũ trụ, Dây vũ trụ, Vũ trụ học, Năng lượng tối, Vật chất tối, Thiên hà, tương tác hấp dẫn, Sóng hấp dẫn, Điểm kì dị không-thời gian, Hành tinh, Hệ Mặt Trời, Sao, Siêu tân tinh, Vũ trụ, Tốc độ ánh sáng, Nguyên lý tương đương, Các định luật bảo toàn |
| Vật lý nguyên tử, phân tử, quang học | Vật lý nguyên tử, Vật lý phân tử, Vật lý thiên văn nguyên tử và phân tử, Hóa lý, Quang học, Quang tử học | Quang học lượng tử, Hóa học lượng tử, Khoa học thông tin lượng tử | Photon, Nguyên tử, Phân tử, Nhiễu xạ, Giao thoa, Bức xạ điện từ, Laser, Phân cực, Phổ điện từ, Hiệu ứng Casimir, Vướng mắc lượng tử, Mật mã lượng tử |
| Vật lý hạt | Vật lý hạt nhân, Vật lý thiên văn hạt nhân, Vật lý hạt phân tích các sự kiện va chạm | Mô hình Chuẩn, Lý thuyết trường lượng tử, Điện động lực học lượng tử, Thuyết sắc động lực học lượng tử, Tương tác yếu, Lý thuyết trường hữu hiệu, Lý thuyết dàn trường, Lý thuyết gauge, Siêu đối xứng, Lý thuyết thống nhất lớn, Lý thuyết dây, Thuyết M, Lý thuyết hấp dẫn lượng tử vòng | Tương tác cơ bản (hấp dẫn, điện từ, yếu, mạnh), Hạt sơ cấp, Spin, Phản vật chất, Phá vỡ đối xứng tự phát, Dao động neutrino, Cơ chế Seesaw, Hấp dẫn lượng tử, Tái chuẩn hóa, Thuyết vạn vật, Năng lượng chân không, Sơ đồ Feynman |
| Vật lý vật chất ngưng tụ | Vật lý chất rắn, Vật lý áp suất cao, Vật lý nhiệt độ thấp, Vật lý bề mặt, Vật lý cấp nano và lĩnh vực liên quan, Vật lý polymer | Lý thuyết BCS, Sóng Bloch, Lý thuyết phiếm hàm mật độ, Khí Fermi, Chất lỏng Fermi, Lý thuyết nhiều vật, Cơ học thống kê | Pha (khí, lỏng, rắn), Ngưng tụ Bose-Einstein, Dẫn điện, Phonon, Nam châm, Tự tổ chức, Chất bán dẫn, Siêu dẫn, Siêu lỏng, Sắt từ |
Vật lý ứng dụng: Vật lý máy gia tốc, Âm học, Vật lý nông học, Lý sinh học, Hóa lý, Vật lý thông tin, Vật lý kỹ thuật, Động lực học chất lưu, Địa vật lý, Vật lý laser, Khoa học vật liệu, Vật lý y khoa, Công nghệ nano, Quang học, Quang điện học, Quang tử học, Điện mặt trời, Vật lý tính toán, Plasma, Vật lý chất rắn, Hóa học lượng tử, Điện tử học lượng tử, Khoa học thông tin lượng tử, Động lực học xe cộ