主题:物理学
物理學是一門自然科學，注重于研究物質、能量、空間、時間，尤其是它們各自的性質與彼此之間的相互關係。物理學是關於大自然規律的知識；更廣義地說，物理學探索分析大自然所發生的現象，以了解其規則。
物理學是最古老的學術之一。在過去兩千年裏，物理學與化學、天文學都曾歸屬於自然哲學。直到十七世紀科學革命之後，物理學才成為一門獨立的自然科學。物理學與其它很多跨領域研究有相當的交集，如生物物理學、量子化學等等。物理學的疆界並不是固定不變的，物理學裡的創始突破時常可以用來解釋這些跨領域研究的基礎機制，有時還會開啟嶄新的跨領域研究。
物理學是自然科學中最基礎的學科之一。經過嚴謹思考論證，物理學者會提出表述大自然現象與規律的假说。倘若這假说能夠通過大量嚴格的實驗檢驗，則可以被歸類為物理定律。但正如很多其他自然科學理論一樣，這些定律不能被證明，其正確性只能靠著反覆的實驗來檢驗。
电子是一种带有负电的亚原子粒子，屬於轻子类，以重力、電磁力和弱核力與其它粒子相互作用。轻子是构成物质的基本粒子之一，即其无法被分解为更小的粒子。电子带有1/2自旋，是一种费米子。因此，根據包立不相容原理，任何兩個電子都不能處於同樣的狀態。电子的反粒子是正子，其质量、自旋、帶电量大小都与电子相同，但是电量正負性与电子相反。電子與正子會因碰撞而互相湮滅，在這過程中，創生一對以上的光子。根據大霹靂理論，宇宙現在所存在的電子，大部份都是創生於大霹靂事件。但是，有一小部份是因為放射性物質的β衰變或高能量碰撞而創生的。
在量子力學裏，互補原理是尼爾斯·玻爾於1927年提出的一個基礎原理，是哥本哈根詮釋的角石。互補原理有很多個方面，對於每一個方面，互補原理蘊含不同的意義。 概念而言，微觀物體可能具有波动性或粒子性，有時會表現出波動性，有時會表現出粒子性。當描述微觀物體的量子行為時，必須同時思考其波動性與粒子性。互補原理闡明，不能用單獨一種概念來完備地描述整體量子现象，為了完備地描述整體量子现象，必須將分別描述波動性、粒子性的概念都囊括在內。這兩種概念可以視為同一個硬幣的兩面。按照玻爾的說法，微觀物體的波動性與粒子性互補...
萬有理論：又稱為「終極理論」，萬有理論試圖解釋與聯結所有已知的物理現象，並且預測在原則上可行的任何實驗的結果。但是，構築這理論所遇到最困難的問題是，怎樣將廣義相對論與量子力學統一為單一理論？
| 基本概念 | 经典物理学 | 现代物理学 | 跨学科主题 |
|---|---|---|---|
| 连续介质 | 固体力学 | 流体力学 | 地球物理学 |
| 运动 | 经典力学 | 分析力学 | 数学物理 |
| 动力学 | 运动学 | 运动链 | 机器人学 |
| 物质 | 经典物态 | 现代物态 | 纳米技术 |
| 能量 | 化学物理 | 等离子体物理 | 材料科学 |
| 低温 | 低温物理 | 低温学 | 超导性 |
| 热 | 传热学 | 输运现象 | 燃烧 |
| 熵 | 热力学 | 统计力学 | 相变 |
| 粒子 | 颗粒物 | 粒子物理 | 粒子加速器 |
| 反粒子 | 反物质 | 湮灭物理 | 伽马射线 |
| 引力 | 万有引力 | 引力波 | 天体力学 |
| 真空 | 压力物理 | 真空态物理 | 量子涨落 |
| 随机性 | 统计学 | 随机过程 | 布朗运动 |
| 时空 | 狭义相对论 | 广义相对论 | 黑洞 |
| 量子 | 量子力学 | 量子场论 | 量子计算 |
| 辐射 | 放射性 | 放射性衰变 | 宇宙射线 |
| 光 | 光学 | 量子光学 | 光子学 |
| 电子 | 固体物理 | 凝聚态 | 对称性破缺 |
| 电 | 电路 | 电子学 | 集成电路 |
| 电磁学 | 电动力学 | 量子电动力学 | 化学键 |
| 强相互作用 | 核物理学 | 量子色动力学 | 夸克模型 |
| 弱相互作用 | 原子物理学 | 电弱统一理论 | 放射性 |
| 标准模型 | 基本相互作用 | 大统一理论 | 希格斯玻色子 |
| 信息 | 信息科学 | 量子信息 | 全息原理 |
| 生命 | 生物物理学 | 量子生物学 | 天体生物学 |
| 意识 | 神经物理学 | 量子心灵 | 量子脑动力学 |
| 宇宙 | 天体物理学 | 宇宙学 | 可观测宇宙 |
| 天体演化学 | 大爆炸 | 数学宇宙 | 多重宇宙 |
| 混沌 | 混沌理论 | 量子混沌 | 摄动理论 |
| 复杂性 | 动力系统 | 复杂系统 | 涌现 |
| 量子化 | 正则量子化 | 圈量子引力 | 自旋泡沫 |
| 统一理论 | 量子引力 | 弦理论 | 万物理论 |
核心理论: 经典力学 | 运动学 | 静力学 | 动力学 | 拉格朗日力学 | 哈密顿力学 | 连续介质力学 | 流体力学 | 固体力学 | 电动力学 | 狭义相对论 | 广义相对论 | 量子力学 | 量子场论 | 量子电动力学 | 量子色动力学 | 量子光学 | 弦理论 | 热力学 | 统计力学
主要领域: 天体物理学 | 凝聚态物理学 | 原子物理学 | 分子物理学 | 光学 | 几何光学 | 物理光学 | 原子核物理学 | 粒子物理学 | 等离子体物理学 | 介观物理学 | 低温物理学 | 固体物理学 | 晶体学
交叉学科: 天体物理学 | 大气物理学 | 地球物理学 | 生物物理学 | 物理化学 | 材料科学 | 电子科学 | 计算物理 | 数学物理 | 非线性物理学
背景知识: 参看传记, 科学史, 和学院介绍.