1. Relativité:
* Relativité spéciale: Traite de la relation entre l'espace, le temps et le mouvement à des vitesses très élevées (près de la vitesse de la lumière). Il introduit des concepts comme la dilatation temporelle, la contraction de la longueur et l'équivalence de la masse et de l'énergie (E =MC²).
* Relativité générale: Élargit la relativité spéciale pour inclure la gravité, la décrivant comme une courbure de l'espace-temps causée par des objets massifs. Il explique la flexion de la lumière par la gravité et l'expansion de l'univers.
2. Mécanique quantique:
* Traite du comportement de la matière et de l'énergie au niveau atomique et subatomique. Il introduit des concepts comme la quantification de l'énergie, la dualité onde-particules et le principe d'incertitude, qui stipule qu'il est impossible de connaître à la fois la position et l'élan d'une particule avec une précision parfaite.
3. Physique nucléaire:
* Se concentre sur la structure, les propriétés et les interactions des noyaux atomiques. Il explique les réactions nucléaires comme la fission et la fusion, qui sont à la base de l'énergie nucléaire et des armes nucléaires.
4. Physique des particules:
* Étudie les éléments fondamentaux de la matière et les forces qui régissent leurs interactions. Il explore des particules comme les quarks, les leptons, les bosons et étudie la nature des forces fortes, faibles, électromagnétiques et gravitationnelles.
5. Astrophysique et cosmologie:
* Étudie la physique des objets célestes comme les étoiles, les galaxies et les trous noirs. Il étudie l'origine, l'évolution et la structure de l'univers, notamment la théorie du Big Bang, la matière noire et l'énergie noire.
6. Physique de matière condensée:
* Se concentre sur les propriétés de la matière dans ses phases condensées, comme les solides et les liquides. Il étudie les phénomènes comme la supraconductivité, la superfluidité et le magnétisme.
7. Physique à haute énergie (se chevauche souvent avec la physique des particules):
* Explore la physique des interactions très énergiques, souvent réalisées grâce à des accélérateurs de particules comme le grand collisionneur de hadrons (LHC). Il cherche à comprendre les interactions fondamentales de la matière et de l'énergie à des échelles extrêmement petites.
Remarque: Ce n'est pas une liste exhaustive, et certains domaines de la physique peuvent tomber dans plusieurs catégories. Par exemple, la «physique des astroparticules» combine l'astrophysique et la physique des particules. De plus, il existe de nombreux domaines émergents au sein de la physique moderne, tels que les sciences de l'information quantique et la biophysique.
