از بسياري جهات ، فيزيك از فلسفه يونان باستان ناشي مي شود. از اولين تلاش تالس براي توصيف ماده ، تا استنتاج دموكريتوس كه اين ماده بايد به يك وضعيت ثابت تبديل شود ، نجوم بطلميوسي يك مكان بلورين و كتاب ارسطو فيزيك (يك كتاب اوليه در مورد فيزيك ، كه سعي در تحليل و تعريف حركت از از نظر فلسفي) ، فلاسفه مختلف يونان نظريه هاي خود را در مورد طبيعت ارائه دادند فيزيك تا اواخر قرن هجدهم به عنوان فلسفه طبيعي شناخته مي شد.
در قرن نوزدهم ، فيزيك به عنوان يك رشته متمايز از فلسفه و ساير علوم تحقق يافت. فيزيك ، مانند ساير علوم ، براي پيشرفت دانش ما از جهان فيزيك ، به فلسفه علم و "روش علمي" آن متكي است. [35] روش علمي از استدلال پيشيني و همچنين استدلال پسيني و استفاده از استنباط بيزي براي اندازه گيري اعتبار نظريه معين استفاده مي كند.
پيشرفت فيزيك به بسياري از س ofالات فلاسفه اوليه پاسخ داده است ، اما س questionsالات جديدي را نيز به وجود آورده است. مطالعه مباحث فلسفي پيرامون فيزيك ، فلسفه فيزيك ، شامل مسائلي مانند ماهيت مكان و زمان ، جبرگرايي و چشم اندازهاي متافيزيكي مانند تجربه گرايي ، طبيعت گرايي و واقع گرايي است.
بسياري از فيزيكدانان درباره پيامدهاي فلسفي كار خود نوشته اند ، به عنوان مثال لاپلاس ، كه طرفدار جبرگرايي علي بود ، [38] و شرودينگر ، كه درباره مكانيك كوانتوم نوشتند. [39] [40] راجر پنروز ، فيزيكدان رياضي ، توسط استيون هاوكينگ افلاطوني خوانده شد [41] ، ديدگاهي كه پنروز در كتاب خود به نام "راه رسيدن به واقعيت" مورد بحث قرار مي دهد. [42] هاوكينگ از خود به عنوان "تقليل گراي بدون شرم" ياد مي كرد و نظرات پنروز را زير سوال مي برد. [43]
نظريه هاي اصلياگرچه فيزيك با طيف گسترده اي از سيستم ها سروكار دارد ، اما نظريه هاي خاصي توسط همه فيزيكدانان استفاده مي شود. هر يك از اين نظريه ها بارها مورد آزمايش قرار گرفتند و مشخص شد كه تقريب كافي از طبيعت است. به عنوان مثال ، تئوري مكانيك كلاسيك به طور دقيق حركت اجسام را توصيف مي كند ، به شرطي كه آنها بسيار بزرگتر از اتم ها باشند و با سرعت بسيار كمتري از سرعت نور حركت كنند. اين نظريه ها امروزه همچنان حوزه تحقيق فعال هستند. نظريه هرج و مرج ، جنبه قابل توجهي از مكانيك كلاسيك در قرن 20 ، سه قرن پس از فرمول بندي اصلي مكانيك كلاسيك توسط نيوتن (1642-1727) كشف شد.
اين نظريه هاي اصلي ابزار مهمي براي تحقيق در موضوعات تخصصي تر هستند و انتظار مي رود كه هر فيزيكدان فارغ از تخصص ، در آنها سواد داشته باشد. اينها شامل مكانيك كلاسيك ، مكانيك كوانتوم ، ترموديناميك و مكانيك آماري ، الكترومغناطيس و نسبيت خاص است.فيزيك كلاسيكفيزيك كلاسيك شامل شاخه ها و مباحث سنتي است كه قبل از آغاز قرن بيستم شناخته و توسعه يافته بودند - مكانيك كلاسيك ، آكوستيك ، اپتيك ، ترموديناميك و الكترومغناطيس. مكانيك كلاسيك مربوط به اجسامي است كه توسط نيروها و اجسام در حال حركت بر روي آنها اعمال مي شود و ممكن است به استاتيك (مطالعه نيروهاي روي بدن يا اجسامي كه تحت شتاب نيستند) ، سينماتيك (مطالعه حركت بدون توجه به علل آن) و پويايي (مطالعه حركت و نيروهاي م itثر بر آن) ؛ مكانيك همچنين ممكن است به مكانيك جامد و مكانيك سيالات تقسيم شود (كه به عنوان مكانيك پيوستار شناخته مي شوند) ، شاخه هاي دوم شامل شاخه هايي مانند هيدرواستاتيك ، هيدروديناميك ، آيروديناميك و پنوماتيك است. آكوستيك مطالعه نحوه توليد ، كنترل ، انتقال و دريافت صدا است. [44] شاخه هاي مهم آكوستيك مدرن شامل سونوگرافي ، مطالعه امواج صوتي با فركانس بسيار بالا فراتر از محدوده شنوايي انسان است. آكوستيك زيستي ، فيزيك تماس و شنيدن حيوانات ، [45] و الكتروآكوستيك ، دستكاري امواج صوتي قابل شنيدن با استفاده از الكترونيك.فيزيك كلاسيك عموماً در مقياس طبيعي مشاهده به ماده و انرژي مربوط مي شود ، در حالي كه بيشتر فيزيك مدرن مربوط به رفتار ماده و انرژي در شرايط شديد يا در مقياس بسيار بزرگ يا بسيار كوچك است. به عنوان مثال ، فيزيك اتمي و هسته اي در كوچكترين مقياسي كه مي توان عناصر شيميايي را در آن شناسايي كرد ، مهم است.
اپتيك ، مطالعه نور ، نه تنها مربوط به نور مرئي بلكه اشعه مادون قرمز و ماوراlet بنفش است كه تمام پديده هاي نور مرئي را به جز ديد ، مانند بازتاب ، شكست ، تداخل ، پراش ، پراكندگي و قطبش نور را نشان مي دهد. . گرما نوعي انرژي است ، انرژي دروني كه ذرات آن ماده تشكيل مي دهد. ترموديناميك با روابط بين گرما و ساير اشكال انرژي سروكار دارد. از زمان كشف ارتباط صميمانه بين آنها در اوايل قرن نوزدهم ، الكتريسيته و مغناطيس مورد مطالعه قرار گرفته است. يك جريان الكتريكي باعث ايجاد يك ميدان مغناطيسي مي شود و يك ميدان مغناطيسي متغير باعث القاي جريان الكتريكي مي شود