فیزیک مدرن

فیزیک مدرن

فیزیک مدرن شامل اتم و اجزای سازنده آن، نسبیت و برهم کنش سرعت های بالا، کیهان شناسی و اکتشافات فضایی، و فیزیک مزوسکوپی، آن قطعاتی از جهان است که اندازه آنها بین نانومتر و میکرومتر است. برخی از رشته های فیزیک مدرن عبارتند از:

اخترفیزیک: مطالعه خواص فیزیکی اجسام در فضا. امروزه، اخترفیزیک اغلب به جای ستاره شناسی استفاده می شود و بسیاری از ستاره شناسان دارای مدرک فیزیک هستند.

فیزیک اتمی: مطالعه اتم ها، به ویژه خواص الکترون اتم، به عنوان متمایز از فیزیک هسته ای که هسته را به تنهایی در نظر می گیرد. در عمل، گروه های تحقیقاتی معمولاً فیزیک اتمی، مولکولی و نوری را مطالعه می کنند.

بیوفیزیک: مطالعه فیزیک در سیستم‌های زنده در همه سطوح، از سلول‌ها و میکروب‌ها گرفته تا حیوانات، گیاهان و کل اکوسیستم‌ها. بیوفیزیک با بیوشیمی، نانوتکنولوژی و مهندسی زیستی، مانند استخراج ساختار DNA از کریستالوگرافی اشعه ایکس، همپوشانی دارد. موضوعات می تواند شامل بیوالکترونیک، نانو پزشکی، زیست شناسی کوانتومی، زیست شناسی ساختاری، سینتیک آنزیم، هدایت الکتریکی در نورون ها، رادیولوژی و میکروسکوپ باشد.

آشوب: مطالعه سیستم هایی با حساسیت شدید نسبت به شرایط اولیه، بنابراین یک تغییر جزئی در ابتدا به سرعت تبدیل به تغییرات عمده در سیستم می شود. نظریه آشوب عنصری از فیزیک کوانتومی است و در مکانیک سماوی مفید است.

کیهان شناسی: مطالعه جهان به عنوان یک کل، از جمله منشاء و تکامل آن، از جمله انفجار بزرگ و چگونگی ادامه تغییر جهان.

Cryophysics / Cryogenics / Low-Temperature Physics: مطالعه خواص فیزیکی در شرایط دمای پایین، بسیار زیر نقطه انجماد آب.

کریستالوگرافی: مطالعه بلورها و ساختارهای کریستالی.

فیزیک انرژی بالا: مطالعه فیزیک در سیستم های انرژی بسیار بالا، به طور کلی در فیزیک ذرات.

فیزیک فشار بالا: مطالعه فیزیک در سیستم های بسیار پرفشار که عموماً با دینامیک سیالات مرتبط است.

فیزیک لیزر: مطالعه خواص فیزیکی لیزرها.

فیزیک مولکولی: مطالعه خواص فیزیکی مولکول ها.

نانوتکنولوژی: علم ساخت مدارها و ماشین ها از تک مولکول ها و اتم ها.

فیزیک هسته ای: مطالعه خواص فیزیکی هسته اتم.

فیزیک ذرات: مطالعه ذرات بنیادی و نیروهای برهمکنش آنها.

فیزیک پلاسما: مطالعه ماده در فاز پلاسما.

الکترودینامیک کوانتومی: مطالعه نحوه تعامل الکترون ها و فوتون ها در سطح مکانیک کوانتومی.

مکانیک کوانتومی / فیزیک کوانتومی: مطالعه علمی که در آن کوچکترین مقادیر گسسته یا کوانتومهای ماده و انرژی مربوط می شود.

اپتیک کوانتومی: کاربرد فیزیک کوانتومی در نور.

نظریه میدان کوانتومی: کاربرد فیزیک کوانتومی در میدان‌ها، از جمله نیروهای بنیادی جهان.

گرانش کوانتومی: کاربرد فیزیک کوانتومی برای گرانش و اتحاد گرانش با دیگر برهمکنش‌های ذرات بنیادی.

نسبیت: مطالعه سیستم هایی که ویژگی های نظریه نسبیت انیشتین را نشان می دهند، که عموماً شامل حرکت با سرعت های بسیار نزدیک به سرعت نور است.

نظریه ریسمان / نظریه ابر ریسمان: مطالعه این نظریه که همه ذرات بنیادی ارتعاشات رشته های انرژی یک بعدی در یک جهان با ابعاد بالاتر هستند.