Il y a beaucoup d'idées intéressantes dans la physique, en particulier en physique moderne. Matière existe comme un état d'énergie, tandis que des vagues de probabilité se propagent dans tout l'univers. L'existence elle-même peut exister comme seules les vibrations sur des cordes microscopiques et trans-dimensionnelles. Voici certaines des idées les plus intéressantes de la physique moderne. Certains sont des théories à part entière, comme la relativité, mais d'autres sont des principes (hypothèses sur lesquelles les théories sont construites) et certains sont des conclusions tirées par les cadres théoriques existants.
Tous, cependant, sont vraiment étranges.
La matière et la lumière ont à la fois des propriétés d'ondes et de particules. Les résultats de la mécanique quantique montrent clairement que les ondes présentent des propriétés de type particules et que les particules présentent des propriétés de type vagues, selon l'expérience spécifique. La physique quantique est donc en mesure de faire des descriptions de la matière et de l'énergie sur la base d'équations d'onde qui se rapportent à la probabilité qu'une particule existe à un certain endroit à un certain moment.
Einstein la théorie de la relativité est basée sur le principe que les lois de la physique sont les mêmes pour tous les observateurs, indépendamment de l'endroit où ils se trouvent ou de la vitesse à laquelle ils se déplacent ou accélèrent. Ce principe apparemment de bon sens prédit des effets localisés sous forme de relativité restreinte et définit gravitation comme phénomène géométrique sous forme de relativité générale.
La physique quantique est définie mathématiquement par l'équation de Schroedinger, qui représente la probabilité d'une particule trouvée à un certain point. Cette probabilité est fondamentale pour le système, pas simplement le résultat de l'ignorance. Cependant, une fois la mesure effectuée, vous obtenez un résultat définitif.
Le physicien Werner Heisenberg a développé le principe d'incertitude de Heisenberg, qui dit que lors de la mesure l'état physique d'un système quantique, il y a une limite fondamentale à la précision qui peut être atteint.
Par exemple, plus vous mesurez précisément l'élan d'une particule, moins votre mesure de sa position est précise. Encore une fois, dans l'interprétation de Heisenberg, ce n'était pas seulement une erreur de mesure ou une limitation technologique, mais une limite physique réelle.
Dans la théorie quantique, certains systèmes physiques peuvent devenir «enchevêtrés», ce qui signifie que leurs états sont directement liés à l'état d'un autre objet ailleurs. Lorsqu'un objet est mesuré et que la fonction d'onde Schroedinger s'effondre dans un seul état, l'autre objet s'effondre dans son état correspondant... quelle que soit la distance des objets (c'est-à-dire la non-localité).
Einstein, qui a appelé cet enchevêtrement quantique "une action effrayante à distance", a illuminé ce concept avec son Paradoxe EPR.
Quand Albert Einstein développé la théorie de la relativité générale, il prédit une possible expansion de l'univers. Georges Lemaitre pense que cela indique que l'univers a commencé en un seul point. Le nom "Big Bang" a été donné par Fred Hoyle alors qu'il se moquait de la théorie lors d'une émission de radio.
En 1929, Edwin Hubble découvert un redshift dans des galaxies éloignées, indiquant qu'elles s'éloignaient de la Terre. Le rayonnement micro-ondes de fond cosmique, découvert en 1965, a soutenu la théorie de Lemaitre.
Une forme de matière non détectée, appelée matière noire, a été théorisée pour résoudre ce problème. Des preuves récentes appuient matière noire.
Les estimations actuelles sont que l'univers est composé à 70% d'énergie noire, à 25% de matière noire et seulement 5% de l'univers est de la matière ou de l'énergie visible.
Pour tenter de résoudre le problème de mesure en physique quantique (voir ci-dessus), les physiciens se heurtent fréquemment au problème de la conscience. Bien que la plupart des physiciens essaient de contourner le problème, il semble qu'il existe un lien entre le choix conscient de l'expérience et le résultat de l'expérience.
Certains physiciens, notamment Roger Penrose, pensent que la physique actuelle ne peut pas expliquer la conscience et que la conscience elle-même a un lien avec l'étrange domaine quantique.
Des preuves récentes montrent que si l'univers était légèrement différent, il n'existerait pas assez longtemps pour qu'une vie se développe. Les chances d'un univers dans lequel nous pouvons exister sont très faibles, basées sur le hasard.
Le principe anthropique, bien qu'intrigant, est plus une théorie philosophique qu'une théorie physique. Pourtant, le principe anthropique pose un puzzle intellectuel intrigant.