יש הרבה רעיונות מעניינים פיזיקהבעיקר בפיזיקה המודרנית. עניין קיים כמצב אנרגיה, ואילו גלי הסתברות מתפשטים ברחבי היקום. הקיום עצמו עשוי להתקיים כשרטט רק במיתרים מיקרוסקופיים טרנסמימדיים. להלן כמה מהרעיונות המעניינים ביותר, בפיזיקה המודרנית. חלקם תיאוריות מפוצצות במלואן, כמו תורת היחסות, אולם אחרות הן עקרונות (הנחות שעליהן נבנות תיאוריות) וחלקן מסקנות על ידי מסגרות תיאורטיות קיימות.
עם זאת כולם מוזרים.
לחומר ולאור יש תכונות של גלים וחלקיקים בו זמנית. תוצאות מכניקת הקוונטים מבהירות כי גלים מציגים תכונות דמויי חלקיקים וחלקיקים מציגים תכונות דמויי-גל, בהתאם לניסוי הספציפי. לפיכך, פיזיקת הקוונטים מסוגלת לערוך תיאורים של חומר ואנרגיה על בסיס משוואות גלים המתייחסות להסתברות של חלקיק הקיים במקום מסוים בזמן מסוים.
של איינשטיין תורת היחסות מתבססת על העיקרון שחוקי הפיזיקה זהים לכל הצופים, ללא קשר למיקומם או כמה מהר הם נעים או מאיצים. עיקרון זה של השכל הישר לכאורה מנבא השפעות מקומיות בצורה של יחסות מיוחדת ומגדיר גרביטציה כתופעה גיאומטרית בצורה של תורת היחסות הכללית.
פיזיקה קוונטית מוגדרת באופן מתמטי על ידי משוואת שרדינגר, המתארת את
הסתברות של חלקיק שנמצא בנקודה מסוימת. הסתברות זו היא בסיסית למערכת, ולא רק תוצאה של בורות. אולם לאחר ביצוע מדידה יש לך תוצאה מוגדרת.הפיזיקאי ורנר הייזנברג פיתח את עקרון אי הוודאות של הייזנברג, האומר כי בעת המדידה המצב הפיזי של מערכת קוונטית יש גבול בסיסי לכמות הדיוק שיכולה להיות הושג.
לדוגמה, ככל שאתה מודד את תנופת החלקיק באופן מדויק יותר, המדידה שלך פחות מדויקת על מיקומו. שוב, בפרשנותו של הייזנברג, זו לא הייתה רק שגיאת מדידה או מגבלה טכנולוגית, אלא מגבלה פיזית ממשית.
בתיאוריה קוונטית, מערכות פיזיקליות מסוימות יכולות להיות "מסתבכות", כלומר שמדינותיהן קשורות ישירות למצב של אובייקט אחר במקום אחר. כאשר נמדד אובייקט אחד, ותפקוד הגל של שרדינגר מתמוטט למצב יחיד, האובייקט השני קורס למצב המקביל שלו... לא משנה כמה המרחקים נמצאים האובייקטים (כלומר אי-מקום).
אינשטיין, שכינה את ההסתבכות הקוונטית הזו "פעולה מפחידה מרחוק", האיר את המושג הזה בעזרתו פרדוקס EPR.
מתי אלברט איינשטיין פיתח את תורת היחסות הכללית, הוא ניבא התרחבות אפשרית של היקום. ז'ורז 'למיטרה חשב שהדבר מצביע על כך שהיקום מתחיל בנקודה אחת. את השם "המפץ הגדול" ניתן על ידי פרד הויל כשהוא לועג לתיאוריה במהלך שידור רדיו.
בשנת 1929, אדווין האבל גילה א משמרת אדומה בגלקסיות רחוקות, מה שמעיד שהם נסוגים מכדור הארץ. קרינת מיקרוגל רקע קוסמית, שהתגלתה בשנת 1965, תמכה בתיאוריה של למיטרה.
תורת צורה של חומר שלא זוהה, המכונה חומר אפל, תורתה לתיקון זה. עדויות אחרונות תומכות חומר אפל.
ההערכות הנוכחיות הן שהיקום הוא 70% אנרגיה כהה, 25% חומר אפל ו רק 5% מהיקום הם חומר גלוי או אנרגיה גלויים.
בניסיונות לפתור את בעיית המדידה בפיזיקה קוונטית (ראה לעיל), לעתים קרובות נתקלים פיזיקאים בבעיית התודעה. אף שרוב הפיזיקאים מנסים לעקוף את הנושא, נראה שיש קשר בין הבחירה המודעת לניסוי לבין תוצאת הניסוי.
יש פיזיקאים, ובמיוחד רוג'ר פנרוזה, מאמינים כי הפיזיקה הנוכחית אינה יכולה להסביר את התודעה וכי לתודעה עצמה יש קשר לתחום הקוונטי המוזר.
עדויות אחרונות מראות שהיקום היה מעט שונה, הוא לא היה קיים מספיק זמן כדי שאף חיים יתפתח. הסיכויים של יקום שאנחנו יכולים להתקיים בו הם קטנים מאוד, על סמך מקריות.
העיקרון האנתרופי, אף שהוא מסקרן, הוא יותר תיאוריה פילוסופית מאשר פיזית. ובכל זאת, העיקרון האנתרופי מציב חידה אינטלקטואלית מסקרנת.