هناك الكثير من الأفكار المثيرة للاهتمام في الفيزياء، وخاصة في الفيزياء الحديثة. شيء موجود كحالة من الطاقة ، في حين أن موجات الاحتمال تنتشر في جميع أنحاء الكون. الوجود نفسه قد يكون موجودًا فقط مثل الاهتزازات على سلاسل مجهرية وعبر الأبعاد. فيما يلي بعض أكثر هذه الأفكار إثارة للاهتمام في الفيزياء الحديثة. بعضها نظريات كاملة ، مثل النسبية ، ولكن البعض الآخر مبادئ (افتراضات تستند إليها النظريات) وبعضها عبارة عن استنتاجات قدمتها الأطر النظرية الموجودة.
كل شيء ، ومع ذلك ، هي حقا غريبة.
المادة والضوء لها خصائص كل من الأمواج والجزيئات في وقت واحد. توضح نتائج ميكانيكا الكم أن الأمواج تظهر خواص تشبه الجسيمات وتظهر الجسيمات خواص تشبه الموجة ، اعتمادًا على التجربة المحددة. وبالتالي ، فإن فيزياء الكم قادرة على عمل أوصاف للمادة والطاقة على أساس معادلات الأمواج التي تتعلق باحتمال وجود جسيم موجود في مكان معين في وقت معين.
أينشتاين تعتمد نظرية النسبية على مبدأ أن قوانين الفيزياء هي نفسها لجميع المراقبين ، بغض النظر عن مكان تواجدهم أو مدى سرعة تحركهم أو تسارعهم. يتنبأ مبدأ الحس السليم على ما يبدو بتأثيرات موضعية في شكل النسبية الخاصة ويحددها الجاذبية كظاهرة هندسية في شكل النسبية العامة.
فيزياء الكم يتم تعريفه رياضيا من خلال معادلة شرودنجر ، والتي تصور احتمالا من الجسيمات التي يتم العثور عليها في نقطة معينة. هذا الاحتمال أساسي للنظام ، وليس فقط نتيجة للجهل. مرة واحدة يتم إجراء القياس ، ومع ذلك ، لديك نتيجة محددة.
طور الفيزيائي فيرنر هايزنبرغ مبدأ عدم اليقين في هايزنبرغ ، والذي يقول ذلك عند القياس الحالة المادية لنظام الكم هناك حد أساسي لكمية الدقة التي يمكن أن تكون حقق.
على سبيل المثال ، كلما زادت دقة قياس زخم الجسيم ، كلما كان قياس موضعه أقل دقة. مرة أخرى ، في تفسير Heisenberg ، لم يكن هذا مجرد خطأ في القياس أو قيودًا تكنولوجية ، ولكنه كان مجرد حد مادي فعلي.
في النظرية الكمومية ، يمكن أن تصبح بعض الأنظمة الفيزيائية "متشابكة" ، وهذا يعني أن حالاتها مرتبطة مباشرة بحالة جسم آخر في مكان آخر. عندما يتم قياس كائن ما ، وتنهار دالة الموجة Schroedinger في حالة واحدة ، ينهار الكائن الآخر إلى حالته المقابلة... بغض النظر عن مدى بعد الأشياء (أي nonlocality).
قام أينشتاين ، الذي أطلق على هذا التشابك الكمومي "الفعل المخيف عن بعد" ، بإلقاء الضوء على هذا المفهوم مع نظيره مفارقة EPR.
متى البرت اينشتاين وضعت نظرية النسبية العامة ، وتوقعت توسع ممكن للكون. اعتقد جورج Lemaitre أن هذا يشير إلى أن الكون بدأ في نقطة واحدة. أعطى فريد هويل اسم "Big Bang" وهو يسخر من النظرية أثناء البث الإذاعي.
في عام 1929 ، إدوين هابل اكتشف أ انزياح أحمر في مجرات بعيدة ، مما يشير إلى أنهم كانوا يتراجعون عن الأرض. إشعاع الميكروويف في الخلفية الكونية ، الذي اكتشف عام 1965 ، دعم نظرية لوميتر.
تم اكتشاف نظرية غير مكتشفة للمادة ، تسمى المادة المظلمة ، لإصلاح هذا الأمر. الأدلة الأخيرة تدعم المادة المظلمة.
التقديرات الحالية هي أن الكون هو الطاقة المظلمة 70 ٪ ، 25 ٪ المادة المظلمة ، و فقط 5 ٪ من الكون هو المادة المرئية أو الطاقة.
في محاولات لحل مشكلة القياس في فيزياء الكم (انظر أعلاه) ، كثيراً ما يصادف الفيزيائيون مشكلة الوعي. على الرغم من أن معظم علماء الفيزياء يحاولون تجنب هذه المشكلة ، يبدو أن هناك صلة بين الاختيار الواعي للتجربة ونتائج التجربة.
يعتقد بعض علماء الفيزياء ، وعلى الأخص روجر بنروز ، أن الفيزياء الحالية لا يمكنها تفسير الوعي وأن الوعي نفسه له صلة بعالم الكم الغريب.
تشير الدلائل الحديثة إلى أن الكون كان مختلفًا تمامًا قليلاً ، ولم يكن موجودًا لفترة كافية لتنمو أي حياة. احتمالات كون يمكننا أن نعيش فيه صغيرة للغاية ، تعتمد على الصدفة.
المبدأ الأنثروبي ، في حين أنه مثير للاهتمام ، هو أكثر نظرية فلسفية من النظرية المادية. ومع ذلك ، فإن المبدأ الأنثروبي يطرح لغزًا فكريًا مثيرًا للاهتمام.