شاخه‌های فیزیک

فیزیک با ترکیب ماده و انرژی سروکار دارد. همچنین با محدوده بزرگی از سامانه‌ها نیز سروکار دارد. بخش‌های اصلی آن مکانیک کلاسیک (توسعه یافته شده توسط نیوتون)، ترمودینامیک و مکانیک آماری، الکترومغناطیس، نسبیت و مکانیک کوانتم است

محدوده شاخه‌های اصلی فیزیک

مکانیک کلاسیک

ترمودینامیک و مکانیک آماری

الکترومغناطیس

${\displaystyle {\begin{aligned}&\nabla \cdot \mathbf {D} =\rho _{f}\\&\nabla \cdot \mathbf {B} =0\\&\nabla \times \mathbf {E} =-{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}\\&\nabla \times \mathbf {H} =\mathbf {J} _{f}+{\frac {\partial \mathbf {D} }{\partial t}}\end{aligned}}}$

معادلات ماکسول الکترومغناطیس

نسبیت

ذرات در سرعتهای بالاتر از سرعت نور، تغییر ماهیت می دهند.

مکانیک کوانتوم

اولین آرایش‌های الکترونی اتم هیدروژن که نواحی با احتمال بیشتر پررنگ‌ترند

معادله شرودینگر مکانیک کوانتومی

شاخه‌های میان‌رشته‌ای

شاخه‌های زیر میان‌رشته‌ای هستند

• اخترفیزیک,فیزیک در جهان. بخشی از اخترشناسی نیز به شمار می‌رود.
• زیست‌فیزیک, مطالعه برهمکنش‌های فیزیکی اجسام زیستی.
• شیمی‌فیزیک مطالعه فیزیک در شیمی.
• ژئوفیزیک, علم فیزیک در سیاره زمین
• فیزیک پزشکی, کاربرد فیزیک در درمان، و شناسایی بیماری‌ها

خلاصه

جدول زیر فهرست بخش‌های اصلی فیزیک به همراه مفاهیم مرتبط با آنان است.

نظریه	زیربخش‌های اصلی	مفاهیم
مکانیک کلاسیک	قوانین حرکت نیوتن, مکانیک لاگرانژی, مکانیک هامیلتونی, سینماتیک (مکانیک), استاتیک, دینامیک, نظریه آشوب, صوت‌شناسی, دینامیک شاره‌ها, مکانیک محیط‌های پیوسته	چگالی, بعد, قانون جهانی گرانش نیوتن, فضا, زمان, حرکت (فیزیک), طول, موقعیت, سرعت برداری, شتاب, ناوردایی گالیله‌ای, جرم (فیزیک), تکانه, ضربه (فیزیک), نیرو, انرژی, سرعت زاویه‌ای, تکانه زاویه‌ای, گشتاور لختی, گشتاور نیرو, قانون پایستگی, نوسانگر هماهنگ, موج, کار (فیزیک), توان (فیزیک), مکانیک لاگرانژی, مکانیک هامیلتونی, Tait–Bryan angles, زوایای اولر, پنوماتیک, هیدرولیک
الکترومغناطیس	الکترواستاتیک, الکترومغناطیس کلاسیک, برق, مغناطیس, مغناطیس ساکن, معادلات ماکسول, نورشناسی	ظرفیت خازنی, بار الکتریکی, جریان الکتریکی, رسانندگی الکتریکی, میدان الکتریکی, گذردهی (فیزیک), پتانسیل الکتریکی, مقاومت و رسانایی الکتریکی, میدان الکترومغناطیسی, القای الکترومغناطیسی, تابش الکترومغناطیسی, سطح گاوسی, میدان مغناطیسی, شار مغناطیسی, تک قطبی مغناطیسی, تراوایی مغناطیسی
ترمودینامیک و مکانیک آماری	ماشین گرمایی, نظریه جنبشی	ثابت بولتسمان, متغیرهای مزدوج, آنتالپی, آنتروپی, معادله حالت, equipartition theorem, انرژی آزاد ترمودینامیکی, گرما, قانون گاز آرمانی, انرژی درونی, قوانین ترمودینامیک, روابط ماکسول (ترمودینامیک), ترمودینامیک غیرتعادلی, مدل آیزینگ, کنش (فیزیک), تابع پارش (مکانیک آماری), فشار, فرایند برگشت‌پذیر, فرایند خودبخودی, تابع حالت, هنگرد آماری, دما, تعادل ترمودینامیکی, پتانسیل ترمودینامیکی, فرایند ترمودینامیکیes, حالت ترمودینامیکی, سیستم ترمودینامیکی, گرانروی, حجم, کار (ترمودینامیک), granular material
مکانیک کوانتومی	فرمول‌بندی انتگرال مسیر, نظریه پراکندگی, معادله شرودینگر, نظریه میدان‌های کوانتومی, مکانیک آماری کوانتمی	تقریب بورن-اپنهایمر, تابش جسم سیاه, اصل هم‌خوانی, ذره آزاد, هامیلتونی (مکانیک کوانتومی), فضای هیلبرت, identical particles, matrix mechanics, ثابت پلانک, اثر مشاهده‌گر, عملگر, کوانتم, کوانتیزه کردن, درهم‌تنیدگی کوانتومی, نوسانگر هماهنگ کوانتمی, عدد کوانتومی, تونل‌زنی کوانتومی, گربه شرودینگر, معادله دیراک, اسپین, تابع موج, موج, دوگانگی موج و ذره, انرژی نقطه صفر, اصل طرد پاولی, اصل عدم قطعیت
نظریه نسبیت	نسبیت خاص, نسبیت عام, معادلات میدان اینشتین	هموردایی عام, مانیفلد اینشتین, اصل هم‌ارزی, چارتکانه, چاربردار, اصل نسبیت, ژئودزیک‌ها در نسبیت عام, گرانش, gravitoelectromagnetism, دستگاه مرجع لخت, اصل ناوردایی, انقباض طول, خمینه شبه ریمانی, تبدیل لورنتس, هم‌ارزی جرم و انرژی, متریک (ریاضیات), نمودار مینکوفسکی, فضای مینکوفسکی, اصل نسبیت, فاصله ویژه, زمان ویژه, چارچوب مرجع, جرم نامتغیر, جرم نامتغیر, نسبیت همزمانی, فضازمان, اصل نسبیت, سرعت نور, تنسور ضربه-انرژی, اتساع زمان, پارادوکس دوقلو, خط جهانی

منابع