1. Relativitet:
* Special Relativity: Handlar om förhållandet mellan rymd, tid och rörelse med mycket höga hastigheter (nära ljusets hastighet). Den introducerar koncept som tidsutvidgning, längdkontraktion och ekvivalens av massa och energi (E =mc²).
* Allmän relativitet: Utökar speciell relativitet till att omfatta tyngdkraften och beskriver den som en krökning av rymdtiden orsakad av massiva föremål. Det förklarar ljusets böjning genom tyngdkraften och universums utvidgning.
2. Kvantmekanik:
* Behandlar beteendet hos materia och energi på atom- och subatomisk nivå. Den introducerar begrepp som kvantisering av energi, vågpartikeldualitet och osäkerhetsprincipen, som säger att det är omöjligt att veta både positionen och momentumet för en partikel med perfekt noggrannhet.
3. Kärnfysik:
* Fokuserar på struktur, egenskaper och interaktioner mellan atomkärnor. Det förklarar kärnreaktioner som fission och fusion, som är grunden för kärnkraft och kärnvapen.
4. Partikelfysik:
* Studier de grundläggande byggstenarna i materien och de krafter som styr deras interaktioner. Den undersöker partiklar som kvarkar, leptoner, bosoner och undersöker arten av de starka, svaga, elektromagnetiska och gravitationella krafterna.
5. Astrofysik och kosmologi:
* Studier fysiken hos himmelföremål som stjärnor, galaxer och svarta hål. Den undersöker universums ursprung, evolution och struktur, inklusive Big Bang -teorin, mörk materia och mörk energi.
6. Kondenserad materiefysik:
* Fokuserar på egenskaperna hos materien i dess kondenserade faser, som fasta ämnen och vätskor. Den undersöker fenomen som superledningsförmåga, överfluiditet och magnetism.
7. Högenergifysik (överlappar ofta med partikelfysik):
* Utforskar fysiken för mycket högenergi-interaktioner, ofta uppnås genom partikelacceleratorer som Large Hadron Collider (LHC). Den strävar efter att förstå de grundläggande interaktionerna mellan materia och energi i extremt små skalor.
Obs: Detta är inte en uttömmande lista, och vissa fysikområden kan falla i flera kategorier. Till exempel kombinerar "astropartikelfysik" astrofysik och partikelfysik. Dessutom finns det många nya områden inom modern fysik, till exempel kvantinformationsvetenskap och biofysik.