Fysiken tillämpar vetenskapliga metoder för att förstå naturens mest grundläggande principer: materia och energi, och hur de interagerar. En fysiker är vanligtvis specialiserad inom ett område av fysiken, även om många discipliner överlappar varandra.
Astrofysik och kosmologi är exempel på vetenskaper som har till uppgift att reda ut livets mysterier när de utspelar sig i stor skala. Från svarta hål till supernovor, det är denna grens uppgift att förklara födelsen av stjärnor, galaxernas tumlande och universums början.
Geofysik handlar om att förstå jorden utifrån elektromagnetiska, seismiska och radioaktiva fenomen. Plattektonik, geologi, atmosfärisk vetenskap, klimatologi och oceanografi är bara en handfull av de vetenskaper som faller inom detta område. Tack vare denna gren av fysiken har forskare en bättre förståelse för händelser som jordbävningar, vulkanutbrott, bildandet av berg och kontinentaldrift.
Atom- och kärnfysik, tillsammans med deras olika discipliner, åtar sig ett av de mest grundläggande områdena i naturen – att förstå atomen. Kärnkraft, radioaktivitet, medicinska bildsystem, pacemakers och atomklockan är bara några fördelar som härrör från dessa grenar. Att studera atomen ledde också direkt till framväxten av kvantfysiken.
Kvantfysik är kanske den mest fascinerande grenen av fysiken, eftersom den avslöjar en värld som är så främmande för den som de flesta känner till att den är nästan otroligt. Detta fälts uppgift är att ta forskare in i de minsta partiklar som människan känner till, och låsa upp de mest grundläggande nivåerna av materia och ljus. Här beter sig kvantpartiklar på kontraintuitiva sätt, lika redo att resa bakåt i tiden som framåt, eller att dyka upp samtidigt på två ställen samtidigt. Kvantfysiken har bidragit på unika och långtgående sätt till olika grenar av vetenskapen. Det ledde också till en ny teoretisk förståelse av partiklar och till vad som kan vara vetenskapens heliga gral: The Theory Of Everything.
Teoretisk fysik går i spetsen för banbrytande hypoteser för olösta frågor inom fysikens alla områden. I vissa kretsar är teoretisk fysik inte väl mottagen, eftersom teorierna är obevisade, och det finns ofta inga verktyg för att göra det på decennier, om någonsin under vetenskapsmannens livstid. Emellertid ledde tillståndsstöd och matematisk konsistens till ett genombrott inom supersträngteorin som kan vara den så kallade Theory of Everything. Denna teori skulle förena Einsteins relativitetsteori med kvantvärlden och förklara sambanden mellan de fyra kända krafterna: gravitationen, de starka och svaga kärnkrafterna och elektromagnetism. Även om matematisk konsistens är på sidan av supersträngens M-teori, finns det för närvarande inget sätt att definitivt testa den.
De bästa science fiction-författarna är ofta fysiker som använder sina kunskaper om hård vetenskap för att extrapolera en rimlig framtida värld. För alla med ett skarpt sinne och en känsla av förundran kan fysikens gåtfulla värld ge en utmärkt och givande karriärväg.