La fisica applica metodologie scientifiche per comprendere i principi più fondamentali della natura: materia ed energia, e come interagiscono. Un fisico di solito si specializza in un’area della fisica, sebbene molte discipline si sovrappongano.
L’astrofisica e la cosmologia sono esempi di scienze incaricate di svelare i misteri della vita mentre si svolgono su vasta scala. Dai buchi neri alle supernove, è compito di questo ramo spiegare la nascita delle stelle, la caduta delle galassie e l’inizio dell’universo.
La geofisica si occupa di comprendere la terra dal punto di vista dei fenomeni elettromagnetici, sismici e radioattivi. La tettonica a zolle, la geologia, la scienza dell’atmosfera, la climatologia e l’oceanografia sono solo una manciata delle scienze che rientrano nell’ambito di questo campo. Grazie a questa branca della fisica, gli scienziati hanno una migliore comprensione di eventi come terremoti, eruzioni vulcaniche, formazione di montagne e deriva dei continenti.
La fisica atomica e nucleare, insieme alle loro varie discipline, intraprendono una delle aree più fondamentali della natura: la comprensione dell’atomo. L’energia nucleare, la radioattività, i sistemi di imaging medico, i pacemaker e l’orologio atomico sono solo alcuni dei vantaggi derivati da questi rami. Lo studio dell’atomo ha anche portato direttamente all’emergere della fisica quantistica.
La fisica quantistica è forse la branca più affascinante della fisica, poiché rivela un mondo così estraneo a quello che la maggior parte delle persone conosce, è quasi incredibile. Il compito di questo campo è portare gli scienziati nelle particelle più piccole conosciute dall’uomo, sbloccando i livelli più fondamentali di materia e luce. Qui, le particelle quantistiche si comportano in modi controintuitivi, pronte a viaggiare indietro nel tempo come in avanti, o ad apparire simultaneamente in due posti contemporaneamente. La fisica quantistica ha contribuito in modi unici e di vasta portata a vari rami della scienza. Ha anche portato a una nuova comprensione teorica delle particelle e a quello che potrebbe essere il Santo Graal della scienza: la teoria del tutto.
La fisica teorica è all’avanguardia delle ipotesi pionieristiche per questioni irrisolte in tutte le aree della fisica. In alcuni ambienti, la fisica teorica non è ben accolta, perché le teorie non sono dimostrate e spesso non ci sono strumenti per farlo per decenni, se non mai durante la vita dello scienziato. Tuttavia, il supporto circostanziale e la coerenza matematica hanno portato a una svolta nella teoria delle superstringhe che potrebbe essere la cosiddetta teoria del tutto. Questa teoria unirebbe la Teoria della Relatività di Einstein con il mondo quantistico, spiegando le relazioni tra le quattro forze conosciute: gravità, forze nucleari forti e deboli ed elettromagnetismo. Sebbene la coerenza matematica sia dalla parte della teoria M delle superstringhe, attualmente non c’è modo di testarla in modo conclusivo.
I migliori scrittori di fantascienza sono spesso fisici che usano la loro conoscenza della scienza dura per estrapolare un mondo futuro plausibile. Per chiunque abbia una mente acuta e un senso di meraviglia, l’enigmatico mondo della fisica può fornire un percorso di carriera eccellente e gratificante.