物理学是科学的一个分支，它研究的是化学或生物学没有涉及的非生命物质和能量的性质和性质，以及物质宇宙的基本规律。因此，这是一个庞大而多样的研究领域。

为了弄清楚这一点，科学家们将注意力集中在该学科的一个或两个较小的领域。这使他们能够成为这一狭窄领域的专家，而不会陷入关于自然世界的大量知识中。

物理学领域

根据科学史，物理学有时被分为两大类：古典物理学，包括从文艺复兴到20世纪初兴起的研究；现代物理学，包括从那个时期开始的研究。这种划分的一部分可能被认为是规模：现代物理学关注更小的粒子、更精确的测量以及影响我们如何继续研究和理解世界运行方式的更广泛的定律。

另一种划分物理学的方法是应用物理学或实验物理学（基本上是材料的实际应用）与理论物理学（建立宇宙运行的总体规律）。

当你通读不同形式的物理学时，你会发现其中有一些重叠。例如，天文学、天体物理学和宇宙学之间的差异有时几乎毫无意义。对每个人来说，也就是说，除了天文学家、天体物理学家和宇宙学家，他们可以非常认真地对待这些区别。

经典物理学

在19世纪之交之前，物理学主要研究力学、光、声波运动、热学、热力学和电磁学。1900年以前研究的经典物理领域（今天继续发展和教授）包括：

• 声学：研究声音和声波的学科。在这个领域中，您将研究气体、液体和固体中的机械波。声学包括地震波、冲击和振动、噪音、音乐、通信、听觉、水声和大气声的应用。通过这种方式，它涵盖了地球科学、生命科学、工程和艺术。
• 天文学：研究空间的学科，包括行星、恒星、星系、深空和宇宙。天文学是最古老的科学之一，利用数学、物理和化学来理解地球大气层之外的一切。
• 化学物理学：研究化学体系的物理学。化学物理学的重点是利用物理学来理解从分子到生物系统的各种尺度上的复杂现象。主题包括纳米结构或化学反应动力学的研究。
• 计算物理学：应用数值方法来解决已经存在定量理论的物理问题。
• 电磁学：研究电场和磁场的学科，这是同一现象的两个方面。
• 电子学：研究电子流动的学科，通常在电路中。
• 流体动力学/流体力学：研究“流体”的物理性质，在本例中具体定义为液体和气体。
• 地球物理学：研究地球物理性质的学科。
• 数学物理学：运用数学上严格的方法来解决物理学中的问题。
• 力学：在参照系中研究物体运动的学科。
• 气象学/天气物理学：天气物理学。
• 光学/光物理：研究光的物理性质的学科。
• 统计力学：通过统计扩展小系统的知识来研究大系统。
• 热力学：热的物理学。

现代物理学

现代物理学包括原子及其组成部分、相对论和高速相互作用、宇宙学和空间探索，以及介观物理学，即大小介于纳米和微米之间的宇宙碎片。现代物理学的一些领域包括：

• 天体物理学：研究空间物体物理性质的学科。今天，天体物理学经常与天文学互换使用，许多天文学家拥有物理学学位。
• 原子物理学：研究原子，特别是原子的电子性质的学科，有别于只考虑原子核的核物理学。实际上，研究小组通常研究原子、分子和光学物理。
• 生物物理学：研究从单个细胞和微生物到动物、植物和整个生态系统各个层次的生命系统的物理学。生物物理学与生物化学、纳米技术和生物工程重叠，如从X射线晶体学推导DNA结构。主题包括生物电子学、纳米医学、量子生物学、结构生物学、酶动力学、神经元导电、放射学和显微镜学。
• 混沌：对系统的研究对初始条件具有很强的敏感性，因此一开始的微小变化很快就成为系统的重大变化。混沌理论是量子物理学的一个组成部分，在天体力学中很有用。
• 宇宙学：对整个宇宙的研究，包括它的起源和演化，包括大爆炸和宇宙将如何继续变化。
• 低温物理学/低温物理学/低温物理学：在远低于水的冰点的低温条件下研究物理性质的学科。
• 结晶学：研究晶体和晶体结构的学科。
• 高能物理学：研究超高能系统的物理学，通常在粒子物理学中。
• 高压物理学：研究超高压系统的物理学，通常与流体动力学有关。
• 激光物理学：研究激光物理性质的学科。
• 分子物理学：研究分子物理性质的学科。
• 纳米技术：用单分子和原子制造电路和机器的科学。
• 核物理学：研究原子核物理性质的学科。
• 粒子物理学：研究基本粒子及其相互作用力的学科。
• 等离子体物理学：研究等离子体相物质的学科。
• 量子电动力学：研究电子和光子如何在量子力学水平上相互作用的学科。
• 量子力学/量子物理学：研究物质和能量的最小离散值或量子的科学。
• 量子光学：量子物理学对光的应用。
• 量子场论：量子物理学对场的应用，包括宇宙的基本力。
• 量子引力：量子物理学在引力和引力与其他基本粒子相互作用的统一方面的应用。
• 相对论：对显示爱因斯坦相对论性质的系统的研究，该理论通常涉及以非常接近光速的速度运动。
• 弦理论/超弦理论：研究所有基本粒子都是高维宇宙中一维能量弦振动的理论。

来源

• 西蒙尼，卡罗利。“物理学的文化史。克莱默，大卫。博卡拉顿：华润出版社，2012年。
• 菲利普斯，李。”经典物理学的永无止境的难题〉，Ars Technica，2014年8月4日。
• Teixeira、Elder Sales、Ileana Maria Greca和Olival Freire。”《物理教学中的科学历史与哲学：教学干预的研究综合》，《科学与教育》21.6（2012）：771-96。印刷。